專利名稱：基于介質(zhì)上電潤濕的微型液體變焦透鏡內(nèi)的填充液體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光學(xué)變焦透鏡技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于介質(zhì)上電潤濕的微型液體變焦透鏡內(nèi)的填充液體。
背景技術(shù)：
基于介質(zhì)上的電潤濕(electrowetting on dielectric, EffOD)的微型液體變焦透鏡通常是以微升甚至納升量級的水滴等透明導(dǎo)電液體為透鏡的主體，利用EWOD改變水滴的表面形狀來實現(xiàn)變焦的功能。在實用中，為了避免水滴蒸發(fā)等不利因素的影響，必須在水滴的周圍填充油等與其互不混溶的透明絕緣液體。這時，水滴與油的界面形狀就決定了透鏡的焦距大小。為了保證這類液體變焦透鏡在使用條件下能夠精確調(diào)節(jié)水與油界面的形狀、提高變焦范圍，就必須仔細選擇水與油的成分。為使透鏡工作正常，兩種填充液體須滿足以下幾個條件(1)密度兩種液體的密度必須相同或相差足夠小。相同的密度使得透鏡可以在任意傾斜角度下都能正常工作，這對于透鏡的實用化相當(dāng)重要。然而很難找到兩種密度完全相同的純凈液體，為此可采用將不同密度的液體按一定比例混合而成的方法達到此項要求；( 折射率兩種液體的折射率相差越大越好。折射率相差越大，透鏡對于光線的折射作用越大，透鏡的光學(xué)功率更高；(3)溫度為了滿足透鏡能工作在_25°C到70°C 的溫度范圍內(nèi)，兩種液體的沸點和熔點都必須滿足一定條件沸點要高于70°C，熔點要低于-25°C;且液體的熱膨脹系數(shù)要合適。(4)粘度為了保證透鏡的正常工作和變焦速度，兩種液體的粘度不能太大。( 化學(xué)性質(zhì)要求兩種液體無毒且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。在現(xiàn)有基于EWOD的微型液體變焦透鏡的報道中，導(dǎo)電液體通常為K2SO4或Na2SO4 水溶液，絕緣液體為 phenylmethylsiIoxane 或 1一bromododecane。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出了一種基于介質(zhì)上電潤濕的微型液體變焦透鏡內(nèi)的填充液體，包括導(dǎo)電液體及與其接觸且互不混溶的絕緣液體。所述導(dǎo)電液體是氯化鋰水溶液，氯化鋰的質(zhì)量百分比為1-25% ；所述絕緣液體是十四烷和溴十二烷與氯代萘的混合液，所述混合液中十四烷、溴十二烷和氯代萘的體積比為(1-7) (1-7) (6-12)。所述導(dǎo)電液體中氯化鋰優(yōu)選的質(zhì)量百分比為10-20% ；所述混合液中十四烷、溴十二烷和氯代萘優(yōu)選的體積比為(2-5) (2-5) (8-10)。所述導(dǎo)電液體與絕緣液體的質(zhì)量密度相同。本發(fā)明的有益效果為該填充液體配制方便，在介質(zhì)上的電潤濕效應(yīng)明顯，有效避免導(dǎo)電溶液中水分的揮發(fā)，不僅可以使透鏡在任意傾斜角度下都能正常工作，而且能夠進一步提高透鏡的光學(xué)功率和工作溫度范圍，從而提高透鏡的變焦能力。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種基于介質(zhì)上電潤濕的微型液體變焦透鏡內(nèi)的填充液體，下面通過具體實施方式
對本發(fā)明做進一步詳細說明。實施例1選取質(zhì)量濃度20%的LiCl溶液作為導(dǎo)電液體，實驗測得它的凝固溫度至少低于-20°C，密度為1. 10g/ml。絕緣混合液中，十四烷、溴十二烷和氯代萘的體積比為 10 17 25。實施例2選取質(zhì)量濃度10%的LiCl溶液作為導(dǎo)電液體；絕緣混合液中，十四烷、溴十二烷和氯代萘的體積比為7 4 12。實施例3選取質(zhì)量濃度15%的LiCl溶液作為導(dǎo)電液體；絕緣混合液中，十四烷、溴十二烷和氯代萘的體積比為7 8 13。
權(quán)利要求
1.一種基于介質(zhì)上電潤濕的微型液體變焦透鏡內(nèi)的填充液體，包括導(dǎo)電液體及與其接觸且互不混溶的絕緣液體，其特征在于，所述導(dǎo)電液體是氯化鋰水溶液，氯化鋰的質(zhì)量百分比為1-25% ；所述絕緣液體是十四烷和溴十二烷與氯代萘的混合液，所述混合液中十四烷、 溴十二烷和氯代萘的體積比為(1-7) (1-7) (6-12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于介質(zhì)上電潤濕的微型液體變焦透鏡內(nèi)的填充液體，其特征在于，所述導(dǎo)電液體中氯化鋰優(yōu)選的質(zhì)量百分比為10-20% ；所述混合液中十四烷、溴十二烷和氯代萘優(yōu)選的體積比為(2-5) (2-5) (8-10)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于介質(zhì)上電潤濕的微型液體變焦透鏡內(nèi)的填充液體，其特征在于，所述導(dǎo)電液體與絕緣液體的質(zhì)量密度相同。
全文摘要
一種基于介質(zhì)上電潤濕的微型液體變焦透鏡內(nèi)的填充液體屬于光學(xué)變焦透鏡技術(shù)領(lǐng)域。該填充液體包括導(dǎo)電液體及與其接觸且互不混溶的絕緣液體，所述導(dǎo)電液體是氯化鋰水溶液，所述絕緣液體是十四烷和溴十二烷與氯代萘的混合液。本發(fā)明采用上述兩種填充液體的接觸面為透鏡，不僅可以使透鏡在任意傾斜角度下都能正常工作，而且能夠進一步提高透鏡的光學(xué)功率和工作溫度范圍。
文檔編號G02B3/14GK102338932SQ201010237648
公開日2012年2月1日 申請日期2010年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月23日
發(fā)明者孫凱歌, 岳瑞峰, 康明, 歐陽帆 申請人:清華大學(xué)