JP3076106B2

JP3076106B2 - 光学素子

Info

Publication number: JP3076106B2
Application number: JP03239384A
Authority: JP
Inventors: 豪堀田; 洋船田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1991-09-19
Filing date: 1991-09-19
Publication date: 2000-08-14
Anticipated expiration: 2015-08-14
Also published as: JPH0580310A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、可視光線、近赤外線、
赤外線、熱線等を選択的に透過、反射し、窓ガラス等に
貼着または挟持されて室内、車内等の温度を適切に保持
しうる調光素子及び任意にホログラム表示が可能な光学
素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、調光素子として、例えば金属等の
薄膜をガラス上に蒸着したものが知られているが、反射
度合や反射の有無を可逆的に制御することができないも
のであり、またホログラムを利用した表示素子として銀
塩や感光性材料に干渉縞を記録したものが知られている
が、その表示を任意に変化させることのできないもので
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、反射の有無
を可逆的に制御できると共に特定の波長光の反射度合を
制御することができ、調光素子や表示素子として利用し
うる光学素子の提供を課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の光学素子は、電
圧印加可能な透明導電膜間に、バインダーポリマー、重
合性モノマー、屈折率異方性を有する液晶、光重合性開
始剤からなると共に、重合性モノマーはバインダーポリ
マー１重量部に対して０．１重量部〜３重量部の割合か
らなり、かつ硬化層と未硬化層とからなるホログラフィ
ック干渉縞が形成された感光層を挟持したことを特徴と
する。

【０００５】また、光学素子が調光素子やホログラム表
示素子であることを特徴とする。

【０００６】以下、本発明の光学素子について説明す
る。

【０００７】図１は、本発明の光学素子をその断面図に
より説明するための図であり、図中、１は光学素子、２
は感光層、３は硬化層、４は未硬化層、５は透明導電膜
である。

【０００８】図１に示すように、本発明の光学素子１
は、２枚の透明導電膜５間に感光層２が挟持されてお
り、この感光層には二光束法を用いてホログラフィック
干渉縞が記録されている。干渉縞層は干渉により硬化し
た部分３（露光部）と干渉により光エネルギーを打ち消
しあった部分４（未露光部）からなり、その未露光部は
液晶を含有するものである。

【０００９】このような光学素子を作製するには、プラ
スチックフィルム上にバインダーポリマー、重合性モノ
マー、屈折率異方性を有する液晶、光重合開始剤とから
なる感光層の表面にプラスチックフィルムをラミネート
した後、二光束干渉法によりレーザー光を照射して干渉
縞を形成し、更に干渉縞を形成した後、プラスチックフ
ィルムを剥離し、その両面に蒸着法等により透明導電膜
を形成して光学素子を作製することができる。

【００１０】感光性材料としては、バインダーポリマ
ー、重合性モノマー、屈折率異方性を有する液晶、光重
合開始剤等からなる材料系が挙げられる。

【００１１】バインダーポリマーとしては、ポリメタア
クリル酸エステル又はその部分加水分解物、ポリ酢酸ビ
ニル又はその加水分解物、ポリスチレン、ポリビニルブ
チラール、ポリクロロプレン、ポリ塩化ビニル、塩素化
ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、ポリ−Ｎ−ビニ
ルカルバゾール又はその誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルピロ
リドン又はその誘導体、スチレンと無水マレイン酸の共
重合体またはその半エステル、アクリル酸、アクリル酸
エステル、メタクリル酸、メタクリル酸エステル、アク
リルアミド、アクリルニトリル等の共重合可能なモノマ
ー群から選択されるモノマーを重合成分とする共重合体
等が用いられる。

【００１２】特に好ましくは、ポリ−Ｎ−ビニルカルバ
ゾール又はその誘導体であり、例えばポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール、ビニルカルバゾール−スチレン共重合
体、ビニルカルバゾール−塩化ビニル共重合体、ビニル
カルバゾール−メチルメタアクリレート共重合体、ビニ
ルカルバゾール−ビニルアンスラセン共重合体、ビニル
カルバゾール−ビニルピリジン共重合体、ビニルカルバ
ゾール−アクリレート共重合体、ビニルカルバゾール−
エチルアクリレート共重合体、ビニルカルバゾール−ア
クリロニトリル共重合体、ビニルカルバゾール−ブチル
アクリレート共重合体、ビニルカルバゾール−ニトロビ
ニルカルバゾール共重合体、ニトロ化ポリ−Ｎ−ビニル
カルバゾール、ポリビニルアミノカルバゾール、ビニル
カルバゾール−Ｎ−メチルアミノビニルカルバゾール共
重合体、ハロゲン置換ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、
ビニルカルバゾール−ジブロムビニルカルバゾール共重
合体、ポリヨードビニルカルバゾール、ポリベンジリデ
ンビニルカルバゾール、ポリプロペニルカルバゾール等
が挙げられる。これらのポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール
類をバインダーポリマーとして使用すると、耐湿性の良
好なホログラムとすることができる。また、ポリ−Ｎ−
ビニルピロリドン又はその誘導体も好ましく、例えばポ
リ−Ｎ−ビニルピロリドンと酢酸ビニル、グリシジルメ
タクリレート、アルキル（メタ）アクリレート、スチレ
ン等との共重合体等が挙げられる。

【００１３】次に、重合性モノマーとしては、重合によ
る硬化収縮が大きいものである。

【００１４】このような重合性モノマーとしては、エチ
レン性不飽和結合を有する光重合可能な化合物であっ
て、１分子中に少なくともエチレン性不飽和二重結合を
１個有する光重合、光架橋可能なモノマー、オリゴマ
ー、プレポリマー及びそれらの混合物であり、モノマー
及びその共重合体の例としては、不飽和カルボン酸及び
その塩、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アルコール化合
物とのエステル、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミン
化合物とのアミド等が挙げられるが、特に２官能以上の
多官能性モノマーは硬化収縮が大きく、好適に使用でき
る。

【００１５】不飽和カルボン酸のモノマーの具体例とし
てはアクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン
酸、イソクロトン酸、マレイン酸、及びそれらのハロゲ
ン置換不飽和カルボン酸、例えば塩素化不飽和カルボン
酸、臭素化不飽和カルボン酸、弗素化不飽和カルボン酸
等が挙げられる。不飽和カルボン酸の塩としては前述の
酸のナトリウム塩及びカリウム塩等がある。

【００１６】また、脂肪族多価アルコール化合物と不飽
和カルボン酸とのエステルのモノマーの具体例として
は、アクリル酸エステルとして、エチレングリコールジ
アクリレート、トリエチレングリコールジアクリレー
ト、１，３−ブタンジオールジアクリレート、テトラメ
チレングリコールジアクリレート、プロピレングリコー
ルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレ
ート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリ
メチロールプロパントリ（アクリロイルオキシプロピ
ル）エーテル、トリメチロールエタントリアクリレー
ト、ヘキサンジオールジアクリレート、１，４−シクロ
ヘキサンジオールジアクリレート、テトラエチレングリ
コールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリ
レート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペン
タエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリス
リトールジアクリレート、ジペンタエリスリトールトリ
アクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアクリレ
ート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ソ
ルビトールトリアクリレート、ソルビトールテトラアク
リレート、ソルビトールペンタアクリレート、ソルビト
ールヘキサアクリレート、トリ（アクリロイルオキシエ
チル）イソシアヌレート、ポリエステルアクリレートオ
リゴマー等がある。

【００１７】メタクリル酸エステルとしては、テトラメ
チレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリ
コールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメ
タクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレ
ート、トリメチロールエタントリメタクリレート、エチ
レングリコールジメタクリレート、１，３−ブタンジオ
ールジメタクリレート、ヘキサンジオールジメタクリレ
ート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタ
エリスリトールトリメタクリレート、ペンタエリスリト
ールテトラメタクリレート、ジペンタエリスリトールジ
メタクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサメタク
リレート、ソルビトールトリメタクリレート、ソルビト
ールテトラメタクリレート、ビス−〔ｐ−（３−メタク
リルオキシ−２−ヒドロキシプロポキシ）フェニル〕ジ
メチルメタン、ビス−〔ｐ−（アクリルオキシエトキシ
フェニル〕ジメチルメタン、２，２−ビス（４−メタク
リロイルオキシフェニル）プロパン、メタクリル酸−２
−ナフチル等がある。

【００１８】イタコン酸エステルとしてはエチレングリ
コールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコ
ネート、１，３−ブタンジオールジイタコネート、１，
４−ブタンジオールジイタコネート、テトラメチレング
リコールジイタコネート、ペンタエリスリトールジイタ
コネート、ソルビトールテトライタコネート等が挙げら
れる。

【００１９】クロトン酸エステルとしては、エチレング
リコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジ
クロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、
ソルビトールテトラクロトネート等が挙げられる。

【００２０】イソクロトン酸エステルとしては、エチレ
ングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトー
ルジイソクロトネート、ソルビトールテトライソクロト
ネート等が挙げられる。

【００２１】マレイン酸エステルとしては、エチレング
リコールジマレート、トリエチレングリコールジマレー
ト、ペンタエリスリトールジマレート、ソルビトールテ
トラマレート等が挙げられる。

【００２２】ハロゲン化不飽和カルボン酸としては、
２，２，３，３−テトラフルオロプロピルアクリレー
ト、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ヘプタデカフルオロデシ
ルアクリレート、２，２，３，３−テトラフルオロプロ
ピルメタクリレート、１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ヘプタ
デカフルオロデシルメタクリレート、メタクリル酸−
２，４，６−トリブロモフェニル、ジブロモネオペンチ
ルジメタクリレート（商品名：ＮＫエステルＤＢＮ、新
中村化学工業（株）製）、ジブロモプロピルアクリレー
ト（商品名：ＮＫエステルＡ−ＤＢＰ、新中村化学工業
（株）製）、ジプロモプロピルメタクリレート（商品
名：ＮＫエステルＤＢＰ、新中村化学工業（株）製）、
メタクリル酸クロライド、メタクリル酸−２，４，６−
トリクロロフェニル、ｐ−クロロスチレン、メチル−２
−クロロアクリレート、エチル−２−クロロアクリレー
ト、ｎ−ブチル−２−クロロアクリレート、トリブロモ
フェノールアクリレート、テトラブロモフェノールアク
リレート等が挙げられる。

【００２３】また、不飽和カルボン酸と脂肪族多価アミ
ン化合物とのアミドのモノマーの具体例としてはメチレ
ンビスアクリルアミド、メチレンビスメタクリルアミ
ド、１，６−ヘキサメチレンビスアクリルアミド、１，
６−ヘキサメチレンビスメタクリルアミド、ジエチレン
トリアミントリスアクリルアミド、キシリレンビスアク
リルアミド、キシリレンビスメタクリルアミド、Ｎ−フ
ェニルメタクリルアミド、ダイアセトンアクリルアミド
等が挙げられる。

【００２４】その他の例としては、特公昭４８−４１７
０８号公報に記載された１分子に２個以上のイソシアネ
ート基を有するポリイソシアネート化合物や下記一般式 CH₂＝C(R)COOCH₂CH(R′)OH （式中Ｒ、Ｒ′は水素或いはメチル基を表す。）で示さ
れる水酸基を含有するビニルモノマーを付加させた１分
子中に２個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレ
タン化合物等が挙げられる。

【００２５】また、特開昭５１−３７１９３号公報に記
載されたウレタンアクリレート類、特開昭４８−６４１
８３号公報、特公昭４９−４３１９１号公報、特公昭５
２−３０４９０号公報にそれぞれ記載されているような
ポリエステルアクリレート類、エポキシ樹脂と（メタ）
アクリル酸等の多官能性のアクリレートやメタクリレー
トを挙げることができる。

【００２６】さらに、日本接着協会誌Ｖｏｌ．２０、Ｎ
ｏ７、３００〜３０８頁に光硬化性モノマー及びオリゴ
マーとして紹介されているものも使用することができ
る。

【００２７】その他、燐を含むモノマーとしてはモノ
（２−アクリロイロキシエチル）アシッドフォスフェー
ト（商品名：ライトエステルＰＡ、共栄社油脂化学工業
（株）製）、モノ（２−メタクリロイキエチル）アシッ
ドフォスフェート（商品名：ライトエステルＰＭ、共栄
社油脂化学工業（株）製）が挙げられ、またエポキシア
クリレート系である商品名：リポキシＶＲ−６０（昭和
高分子（株）製）、商品名：リポキシＶＲ−９０（昭和
高分子（株）製）等が挙げられる。

【００２８】また、商品名：ＮＫエステルＭ−２３０Ｇ
（新中村化学工業（株）製）、商品名：ＮＫエステル２
３Ｇ（新中村化学工業（株）製）も挙げられる。

【００２９】更に、下記の構造式を有するトリアクリレ
ート類、

【００３０】

【化１】

【００３１】（東亜合成化学工業（株）製、商品名、ア
ロニックスＭ−３１５）

【００３２】

【化２】

【００３３】（東亜合成化学工業 (株）製、商品名、ア
ロニックスＭ−３２５）、また、２，２′−ビス（4-
アクリロキシ・ジエトキシフェニル) プロパン（新中村
化学 (株）製、商品名、ＮＫエステル A-BPE-4 ）、テ
トラメチロールメタンテトラアクリレート（新中村化学
(株）製、商品名、ＮＫエステル A-TMMT）等が挙げら
れる。

【００３４】これらの重合性モノマーはバインダーポリ
マー１重量部に対して０．１重量部〜３重量部、好まし
くは０．３重量部〜１．５重量部の範囲で使用される。

【００３５】次に、光重合開始剤・増感剤は、４−ジメ
チルアミノ安息香酸、４−ジメチルアミノ安息香酸メチ
ル、２−ジメチルアミノ安息香酸エチル、２−ジメチル
アミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸エ
チル、４−ジメチルアミノ安息香酸ブチル、４−ジメチ
ルアミノ安息香酸２−エチルヘキシル、４−ジメチルア
ミノ安息香酸イソアミル、２，２−ジエトキシアセトフ
ェノン、ベンジルジメチルケタール、ベンジル−β−メ
トキシエチルアセタール、１−フェニル−１，２−プロ
パンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシ
ム、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、
ミヒラースケトン、４，４’−ビスジエチルアミノベン
ゾフェノン、４，４’−ジクロロベンゾフェノン、ジベ
ンゾイル（１，２−ジフェニルエタンジオン）、ベンゾ
イン（２−フェニル−２−ヒドロキシ−アセトフェノ
ン）、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエ
ーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン
−ｎ−ブチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテ
ル、ベンゾインブチルエーテル（ｎとｉｓｏの５０：５
０混合物）、ベンゾインアルキルエーテル、４’−イソ
プロピル−２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェ
ノン、２−ヒドロキシ−２−メチル−プロピオフェノ
ン、ｐ−ジメチルアミノアセトフェノン、ｐ−ｔ−ブチ
ルトリクロロアセトフェノン、ｐ−ｔ−ブチルジクロロ
アセトフェノン、ｐ−アジドベンズアルデヒド、ｐ−ア
ジドアセトフェノン、ｐ−アジドベンゾイン酸、ｐ−ア
ジドベンザルアセトフェノン、ｐ−アジドベンザルアセ
トン、４，４’−ジアジドカルコン、１，３−ビス−
（４’−アジドベンザル）−アセトン、２，６−ビス−
（４’−アジドベンザル）−シクロヘキサノン、２，６
−ビス−（４’−アジシトベンザル）−４−メチルシク
ロヘキサノン、４，４’−ジアジドスチルベン−２，
２’−ジスルホン酸、１，３−ビス−（４’−アジドベ
ンザル）−２−プロパノン−２’スルホン酸、１，３−
ビス−（４’−アジドベンザル）−２−プロパノン−
２，２’−ジスルホン酸ナトリウム、１，３−ビス−
（４’−アジドシンナシリデン）−２−プロパノン、ア
ジドピレン、３−スルホニルアジド安息香酸、４−スル
ホニルアジド安息香酸、２，６−ビス−（４’−アジド
ベンザル）−シクロヘキサノン−２’，２ジスルホン酸
（ナトリウム塩）、２，６−ビス−（４’−アジドベン
ザル）−メチル−シクロヘキサノン２，２’−ジスルホ
ン酸（ナトリウム塩）、４−ジアゾジフェニルアミン硫
酸塩、４−ジアゾ−４’−メトキシ−ジフェニルアミン
硫酸塩、４−ジアゾ−３−メトキシ−ジフェニルアミ
ン、ナフトキノン（１，２）ジアジド（２）−４−スル
ホン酸のナトリウム塩、ナフトキノン（１，２）ジアジ
ド（２）−５−スルホン酸のナトリウム塩、ナフトキノ
ン（１，２）ジアジド（２）−５−スルホン酸エステル
（１）、ナフトキノン（１，２）ジアジド（２）−５−
スルホン酸エステル、ナフトキノン（１，２）ジアジド
（２）−５−スルホン酸エステル（３）−ノボラック樹
脂エステル、ジアゾ樹脂（ジアゾジフェニルアミン・パ
ラホルムアルデヒド縮合物の硫酸塩及び塩化亜鉛複塩
等）、トリフェニルピリリウム過塩素酸塩、４−メトキ
シフェニル−２，６−ジフェニルピリリウム過塩素酸
塩、４−ブトキシフェニル−２，６−ジフェニルピリリ
ウム過塩素酸塩、トリフェニルチオピリリウム過塩素酸
塩、４−メトキシフェニル−２，６−ジフェニルチオピ
リリウム過塩素酸塩、チオキサントン、２−メチルチオ
キサントン（２−メチル−９Ｈ−チオキサンセン−９−
オン）、クロロチオキサントン（２−クロロ−９Ｈ−チ
オキサンセン−９−オン）、２−イソプロピルチオキサ
ンソン（２−イソプロピル−９Ｈ−チオキサンセン−９
−オン）、ジベンゾスベロン、２，５−ビス−（４’−
ジエチルアミノベンザル）シクロペンタノン、１−アセ
チルアミノ−４−ニトロナフタレン、５−ニトロアセナ
フテン、１−ニトロピレン、α，α−ジクロロ−４−フ
ェノキシアセトフェノン、１−ヒドロキシシクロヘキシ
ルフェニルケトン、又、商品名：カヤキュアＭＢＰ（日
本化薬（株）製）、商品名：ＵＶＥＣＲＹＬＰ３６
（ＵＣＢ）等が挙げられ、これらは単独でも、また混合
して使用することができる。

【００３６】また、下記式で示されるクマリン化合物と
有機過酸化物が挙げられる。

【００３７】

【化３】

【００３８】（式中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃はそれぞれ独立
して水素原子、クロル原子、低級アルコキシ基、低級ジ
アルキルアミノ基、低級ジアルケニルアミノ基又は脂環
式アミノ基を示す。Ｘは炭素及びヘテロ原子の総数が５
〜９個の複素環基、又は−ＣＯＹ基を表す。ここにＹは
炭素数１〜４の置換又は非置換のアルキル基、低級アル
コキシ基、置換又は非置換のフェニル基、置換又は非置
換のステリル基、又は置換又は非置換の３′−クマリノ
基を表す。またＺは水素原子又はシアノ基を表す。）式
中、Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃として好ましくは水素原子、クロ
ル原子、メトキシ、エトキシ、ブトキシ等の低級アルコ
キシ基、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、Ｎ−メチル
−Ｎ−プロピルアミノ等の低級ジアルキルアミノ基、Ｎ
−モルホリノ、Ｎ−ピペリジノ等の脂環式アミノ基、ジ
プロペニルアミノ、ジ（α−メチルプロペニル）アミノ
基等の低級ジアルケニルアミノ基等があげられる。

【００３９】Ｘにおける複素環基としては２−イミダゾ
ール、２−Ｎ−メチルイミダゾール、２−ベンズイミダ
ゾール、２−（４−フェニル）−イミダゾール、２−オ
キサゾール、２−ベンズオキサゾール、２−（４−フェ
ニル）オキサゾール、２−チアゾール、２−ベンズチア
ゾール、２−（４−フェニル）チアゾール、２−（５−
フェニル）チアジアゾール、２−（５−トリル）チアジ
アゾール、２−（５−ビフェニル）チアジアゾール、２
−（５−フェニル）オキサジアゾール、２−（５−ｐ−
メトキシフェニル）オキサジアゾール、２−（５−ｐ−
クロルフェニル）オキサジアゾール等の残基があげられ
る。

【００４０】また、−ＣＯＹ基におけるＹとしてはメチ
ル、エチル、プロピル、ヘキシル、β−シアノエチル、
エトキシカルボニルメチル、ブトキシカルボニルメチル
などの置換又は非置換のＣ₁〜Ｃ₆のアルキル基、フェ
ニル、ｐ−シアノフェニル、ｐ−メチルフェニル、ｐ−
メトキシフェニル、ｍ−ヒドロキシカルボニルフェニル
等の置換又は非置換のフェニル基、ステリル、ｐ−メト
キシステリル、ｐ−シアノステリル、ｍ−クロルステリ
ル等のステリル基、及び下記式で示される３−クマリノ
基、

【００４１】

【化４】

【００４２】（式中Ｒ₁、Ｒ₂、Ｒ₃、Ｚは前記一般式
（１）式におけると同じ）等があげられる。

【００４３】クマリン化合物の具体例としては３−アセ
チル−７−ジメチルアミノクマリン、３−ベンゾイル−
７−ジメチル−アミノクマリン、３−ベンゾイル−５，
７−ジメトキシクマリン、メチル，７−ジエチルアミノ
−３−クマリノイルアセテート、３−シンナモイル−７
−ジエチルアミノクマリン、３，３’−カルボニルビス
（７−ジエチルアミノ）クマリン、３，３’−カルボニ
ルビス（５，７−ジメトキシアミノ）クマリン、７−ジ
エチルアミノ−５，７’−ジメトキシ−３，３’−ビス
クマリン、３−（２’−ベンズイミダゾイル）−７−ジ
エチルアミノクマリン、３−（２’−ベンズオキサゾイ
ル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（５’−フェ
ニルチアジアゾイル−２’）−７−ジエチルアミノクマ
リン、３−（２’−ベンズチアゾイル）−７−ジエチル
アミノクマリン、３，３’−カルボニルビス（４−シア
ノ−７−ジエチルアミノ）クマリン等があげられる。。

【００４４】クマリン化合物と混合して使用される有機
過酸化物の好ましい化合物としては、メチルケトンパー
オキサイド、シクロヘキサノン−パーオキサイド、アセ
チルアセトンパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキサイ
ド、クメンハイドロパーオキサイド、ジイソプロピルベ
ンゼン−パーオキサイド、ｔ−ブチルクミルパーオキサ
イド、ジクミルパーオキサイド、α、α’−ビス（ｔ−
ブチルクミルパーオキシイソプロピル）ベンゼン、ｔ−
ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート、ベンゾイ
ルパーオキサイド、ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）イソフ
タレート、ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）テレフタレー
ト、ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）フタレート、ｔ−ブチ
ルパーオキシベンゾエート、３，３’，４、４’−テト
ラ−（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノ
ン、２，５−ジメチル−２，５−（ジベンゾイルパーオ
キシ）ヘキサン等が使用される。

【００４５】これらの中で特に好ましいものとしてはジ
（ｔ−ブチルパーオキシ）イソフタレート、ジ（ｔ−ブ
チルパーオキシ）テレフタレート、ジ（ｔ−ブチルパー
オキシ）フタレート、３，３’，４，４’−テトラ−
（ｔ−ブチルパーオキシカルボニル）ベンゾフェノンが
挙げられる。

【００４６】クマリン化合物に添加される有機過酸化物
の割合は、クマリン化合物１重量部に対して１重量部〜
１００重量部、好ましくは１重量部〜５０重量部であ
る。

【００４７】これら光重合開始剤は前述のバインダーポ
リマー及び重合性モノマーの合計量１００重量部に対し
て１重量部〜８０重量部、好ましくは１重量部〜２０重
量部の割合で使用される。

【００４８】液晶材料としては、電場をかけると屈折率
の変化する、所謂、屈折率異方性を有する液晶ならば一
般的なものを好適に使用できる。液晶材料を選択する時
は、所定の電場強度の時に感光性材料における硬化層の
屈折率と等しい屈折率となる液晶材料を選択してもよ
く、また、液晶材料を選択してから、その液晶の所定の
電場強度での屈折率と同じ屈折率になるように感光性材
料を選択してもよい。

【００４９】液晶としては、ネマチック、コレステリッ
ク、スメクチックのいずれでも良く、例えばアゾ化合
物、アゾキシ化合物、Ｐ−アルキル置換安息香酸のＰ−
シアノフェニルエステル、Ｐ−アルキル置換安息香酸の
Ｐ−シアノフェニルエステル、コレステリルエステル、
シアノ置換ビフェニル類、シアノ置換ビフェニル類、シ
クロヘキサンカルボン酸エステルの置換体、シクロヘキ
サンカルボン酸シクロヘキシルエステルの置換体、シク
ロヘキサンカルボン酸アリールエステルの置換体、シッ
ク塩基、Ｐ−（Ｐ−置換シクロヘキシル）置換ベンゾニ
トリル、Ｐ−〔（Ｐ−デシルオキシベンジリデン）アミ
ノ〕ケイ皮酸２−メチルブチルエステル、２−フェニル
置換−１，３−ジオキサン置換体、フェニルピリミジン
類、Ｎ，Ｎ’−〔Ｐ−フェニレンビス（メチリジン）〕
ビス〔Ｐ−アルキルアニリン〕等が挙げられる。

【００５０】液晶材料は、バインダーポリマー及び重合
性モノマーの合計量１００重量部に対して１重量部〜５
００重量部、好ましくは２０重量部〜７０重量部の割合
で使用される。

【００５１】また、上記組成の他に熱重合禁止剤、可塑
剤等が添加されてもよく、例えばベンゼン、クロルベン
ゼン、テトラヒドロフラン、１、４−ジオキサン、１、
２−ジクロルエタン、ジクロルメタン、クロロホルム等
に溶解して、透明性樹脂フィルム等の支持体上に塗膜さ
れる。塗布方法としてはスピンナーコーティング、ブレ
ードコーティング、ロールコーティング等により、乾燥
後膜厚０．５μｍ〜５０μｍに塗布される。

【００５２】このようにして得られる感光層は、例えば
４５７９Å、４８８０Å、５１４５Å、５２８７Å等に
輝線を有するレーザー光に感度を有しており、例えば４
８８０Åの波長を有するアルゴンレーザーに対して１〜
５００mJ/cm²のエネルギーで実用域での回折効率を与え
るものである。

【００５３】ホログラム形成に際しては、可干渉性の２
束の輻射線を所定のオフセットアングルで感光層に照射
して体積位相型ホログラムを形成するリップマン型ホロ
グラム形成装置や、照射光と感光層による反射光との干
渉により体積位相型ホログラムを形成するデニシューク
型ホログラム形成装置を使用することができ、輻射線と
しては、Ａｒ⁺レーザー、Ｈｅ−Ｎｅレーザー、Ｋｒレ
ーザー等のレーザー光、水銀ランプ等を光源とする輻射
線が好ましい。

【００５４】感光性材料、干渉縞の形成方法を適宜選択
することにより干渉縞の間隔を制御でき、回折光の波長
を適宜設定することができ、また、その反射角度を適宜
設定しうる。

【００５５】感光層の両面に形成される透明導電膜とし
ては酸化インジウム錫、酸化錫、酸化亜鉛等の一般的な
導電性材料が挙げられ、スパッタリング法、蒸着（電
極）法、ディップコーティング法等により形成される。
また、パターン状に形成された透明導電膜を使用するこ
とにより、パターン状のホログラム像を再生できる。

【００５６】

【作用及び発明の効果】本発明の光学素子における感光
層は、バインダーポリマー、重合性モノマー、屈折率異
方性を有する液晶、光重合開始剤とからなるが、干渉縞
形成に際して二光束法で露光すると、露光部は重合性モ
ノマーが重合して硬化収縮すると密度差が生じ、隣接す
る重合性モノマーが露光部に移動し、更に重合する。ま
たそれと同時に露光部の液晶は追い出され、未露光部に
移動し、露光部はモノマー重合部になり、未露光部は液
晶の多い部分となり、モノマー重合部からなる硬化層と
液晶からなる未硬化層とからなる干渉縞が形成される。
液晶材料は電場により屈折率が変化するので、その電場
の強度により反射強度が段階的に変化する。

【００５７】また、例えば液晶層と露光部の屈折率を電
圧オフ時には相違し、電場印加時には屈折率を同一とな
るようにしておくと、電圧印加時には透明となり、輻射
線透過膜となり、一方、電圧オフ時には屈折率を相違す
るので輻射線反射膜とすることができる。

【００５８】輻射線反射膜とする場合には、ホログラフ
ィク干渉縞層の設計により、反射光波長、反射角度を制
御できるので、選択的に熱線等を反射し、透過光の波長
を制御することができるので、調光素子として有用であ
る。即ち、自動車、建物、ビニールハウス等の窓ガラス
に貼るか、挟むかすることにより内部の温度を適切に保
て、夏は涼しく、冬は暖かくすることができるもので、
エアコンディショナーの容量や燃費を改良できる。ま
た、光学素子における透明電極を太陽電池と接続するこ
とにより、太陽光強度と電場強度を相関でき、さらには
反射強度も制御することもできる。また、電場の強度に
より段階的に反射度合いを変化させることができるの
で、夏には熱線を反射させて、冬には透過するような膜
とすることが可能である。

【００５９】また、本発明の光学素子をホログラム表示
素子とする場合には、電圧印加時には透明となり、ホロ
グラムは観察されないが、電圧オフ時には屈折率を相違
させるので記録されたホログラムを現出させることがで
きる。また、感光層に均一にホログラム干渉縞層を形成
しておき、透明導電膜をパターン状とし、信号情報によ
り電圧印加を制御すれば任意のホログラム像を再生する
ことも可能である。

【００６０】以上、液晶層と露光部の屈折率を電圧オフ
時には相違し、電場印加時には屈折率を同一としておく
場合について説明したが、反対に液晶層と露光部の屈折
率を電圧オフ時には一致し、電場印加時には相違するよ
うにすることもでき、この場合には電圧オンオフ時での
調光素子、表示素子としての機能は上述の場合とは逆に
することができる。

【００６１】以下、本発明を実施例により説明する。

【００６２】

【実施例１】

【００６３】

【表１】

【００６４】表１の組成の感光液を、乾燥膜が１０μｍ
になるようにアプリケーターを用いてＰＥＴフィルム
（東レ社製、ルミラーＨＰ−７、２５μｍ）上にコーテ
ィングし、６０℃、１０分間ベークして膜を乾燥させ、
その上面にＰＥＴフィルムでラミネートした。

【００６５】次いで、５ＷのＡｒ⁺レーザー光（４８８
ｎｍ）を使用し、二光束干渉法により０．５ｍｗ／ｃｍ
²の強度で６０秒間照射して干渉縞を形成した。露光部
の屈折率は１．５１、未露光部の屈折率は１．４９であ
った。

【００６６】次に、この膜の表面に、１０^-5Ｔｏｒｒ以
下まで排気した後、アルゴン、酸素混合ガスを導入して
真空度を５×１０^-3Ｔｏｒｒにしたスパッタリング装置
を用いて、２００ＷのパワーをかけてＩＴＯを１０００
Åの膜厚で形成し、透明導電膜を形成した。

【００６７】また、透明導電膜が形成されてない側のＰ
ＥＴフィルムを剥離した後、剥離面に同様にＩＴＯ膜を
形成し、透明導電膜に挟まれた感光層からなる光学素子
を形成した。

【００６８】この透明導電膜（電極）間に電場を０．３
Ｖかけると液晶が少し配向し、露光部と屈折率が等しく
なり、４８８ｎｍ光に対し透明になった。さらに電場強
度を高くすると液晶が配向されて露光部との屈折率差が
０．０４になり４８８ｎｍ光を反射するようになった。
この間、強度の上昇と共に反射光が強くなった。

【００６９】

【実施例２】実施例１と同様に形成した光学素子におけ
る一方の透明導電膜を、パターニングされたクロムマス
クを介してスパッタ法によりパターン状に形成した。

【００７０】両電極間に０．３Ｖの電圧印加したとこ
ろ、透明導電膜がある部分だけ４８８ｎｍ光が反射し
て、青色パターンの反射光が得られた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学素子を断面図により説明するため
の図である。

【符号の説明】

１は光学素子、２は感光層、３は硬化層、４は未硬化
層、５は透明導電膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩＧ０３Ｈ 1/02 Ｇ０３Ｈ 1/02 (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G02F 1/1334 G02B 5/32 G02F 1/13 505 G03F 7/027 G03F 7/028 G03H 1/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電圧印加可能な透明導電膜間に、バイン
ダーポリマー、重合性モノマー、屈折率異方性を有する
液晶、光重合性開始剤からなると共に、重合性モノマー
はバインダーポリマー１重量部に対して０．１重量部〜
３重量部の割合からなり、かつ硬化層と未硬化層とから
なるホログラフィック干渉縞が形成された感光層を挟持
したことを特徴とする光学素子。
【請求項２】光学素子が調光用素子である請求項１記
載の光学素子。
【請求項３】光学素子がホログラム表示用素子である
請求項１記載の光学素子。
【請求項４】透明導電膜がパターン状に設けられた請
求項３記載の光学素子。