JP2019120947A - 光学素子、マイクロレンズアレイ、及び光学素子の作製方法 - Google Patents
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Abstract
Description
第1の電極層の上に高分子材料層を形成し、
前記高分子材料層の上に、第2の電極層を配置し、
前記第1の電極層と前記第2の電極層の間に電圧を印加して前記高分子材料層を変形させて、前記第2の電極層の表面に前記高分子材料層の一部を突出させて光散乱体を形成する、
工程を含む。
上述のように、実施形態の光学素子とマイクロレンズアレイは、複雑な機構を用いずに電圧をオン/オフ制御、あるいは電圧レベルを調整することで、様々な配向分布をもつ光散乱体を発生させることができる。印加される電圧は低い方が望ましい。そこで、光学素子及びマイクロレンズアレイに用いられる高分子材料の組成を工夫して、印加電圧を低減する。
図18は、ポリマーゲルの変位とイオン液体の物性の関係を示す図である。イオン液体として、図17のサンプルA〜Gに加えて、1−エチル−3−メチルイミダゾリウム=フルオロスルホニルイミド(EMI−FSI)を添加したサンプルHの物性も併せて測定する。
図19は、イオン液体の添加量とポリマーゲルの変位の関係を示す図である。横軸は、ポリマーゲルの高分子材料に対するイオン液体の含有量(wt%)、縦軸が変位のピーク高さである。
図21は、イオン液体の陰極劣化への影響を示す図である。試験用のサンプルとして、金属基板上に、種々のイオン液体を添加したPVCゲルを塗布し、PVCゲルの上に対向電極としてITO電極を配置する。
11 高分子材料層
12 電極(第1の電極層)
13、13A 電極(第2の電極層)
14 開口
15、15A、15B 光散乱体
16 絶縁体
17 導電膜
18 変形部
19 非導電性領域
100 マイクロレンズアレイ
130 撮像素子アレイ
131R、131G、131B カラーフィルタ
150 撮像装置
250 照明装置
Claims (19)
- 第1の電極層と、
第2の電極層と、
前記第1の電極層と前記第2の電極層の間に配置される高分子材料層と、
を有する光学素子であって、
電圧印加の下で前記高分子材料層が変形して前記光学素子の表面に光散乱体が形成されることを特徴とする光学素子。 - 前記第2の電極層は開口を有し、
前記電圧印加の下で、前記光散乱体は前記開口から前記第2の電極層の表面に突出していることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。 - 前記第2の電極層は、所定の形状の非導電領域を有し、
前記非導電領域は、電気的に中性で、かつ前記高分子材料層の変形に追従して変形する光透過性の材料で形成されており、
前記電圧印加の下で、前記高分子材料層と前記非導電領域が前記第2の電極層の表面に突出して前記光散乱体を形成していることを特徴とする請求項1に記載の光学素子。 - 前記第2の電極層は、前記高分子材料層と面接触していることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光学素子。
- 前記光散乱体は、凸形状であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の光学素子。
- 前記第2の電極層は陽極層であり、前記第1の電極層は陰極層であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の光学素子。
- 前記第2の電極層は、金属材料で形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の光学素子。
- 前記第2の電極層は、絶縁体を導電膜で覆った構成であることを特徴とする請求項1または2に記載の光学素子。
- 前記第1の電極層と前記第2の電極層の少なくとも一方は、透明電極層であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の光学素子。
- 前記高分子材料層は、ゲル状の高分子材料に25℃での負イオンの輸率が0.4以上であるイオン液体が添加されていることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の光学素子。
- 前記高分子材料に対する前記イオン液体の重量比率は0.2wt%以上、1.5 wt%以下であることを特徴とする請求項10に記載の光学素子。
- 第1の電極層と、
第2の電極層と、
前記第1の電極層と前記第2の電極層の間に配置される高分子材料層と、
を有し、電圧印加の下で前記第2の電極層の表面に複数の光散乱体の配列を有することを特徴とするマイクロレンズアレイ。 - 前記高分子材料層は、ゲル状の高分子材料に25℃での負イオンの輸率が0.4以上であるイオン液体が添加されていることを特徴とする請求項12に記載のマイクロレンズアレイ。
- 請求項12または13に記載のマイクロレンズアレイと、
前記マイクロレンズアレイに対向して配置される撮像素子アレイと、
を有することを特徴とする撮像装置。 - 請求項12または13に記載のマイクロレンズアレイと、
光源と、
を有することを特徴とする照明装置。 - 第1の電極層の上に高分子材料層を形成し、
前記高分子材料層の上に、第2の電極層を配置し、
前記第1の電極層と前記第2の電極層の間に電圧を印加して前記高分子材料層を変形させて、前記第2の電極層の表面に前記高分子材料層の一部を突出させて光散乱体を形成する、
工程を含む光学素子の作製方法。 - 前記第2の電極層にあらかじめ所定の開口を形成し、
前記電圧の印加により、前記開口から前記高分子材料層の一部を突出させることを特徴とする請求項16に記載の光学素子の作製方法。 - 前記第2の電極層に、電気的に中性で、かつ、前記高分子材料層の変形に追従して変形可能な光透過性の材料で所定の形状の非導電領域を形成し、
前記電圧の印加により、前記高分子材料層と前記非導電領域を変形させて前記第2の電極層の表面に前記光散乱体を形成することを特徴とする請求項16に記載の光学素子の作製方法。 - 前記高分子材料層は、ゲル状の高分子材料に25℃での負イオンの輸率が0.4以上であるイオン液体が添加されていることを特徴とする請求項16〜18のいずれか1項に記載の光学素子の作製方法。
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