JPH0355809B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気光学効果を有する光変調素子等
の電気光学素子に関するものである。

電気光学効果とは、光学媒体に電界を印加した
場合にこの媒体の屈折率が変化する現象であり、
これには線形電気光学効果（ポツケルス効果）と
２次電気光学効果（カー効果）とがある。

これら電気光学効果を有する材料を光変調素子
等の電気光学素子として利用した場合には、複屈
折率が温度により大きく変化する、高価である、
性能の劣化若しくは完全な破壊が生じる等の欠点
があつた。

本発明者らは、鋭意研究の結果、比較的分子量
の小さいニトロ系芳香族化合物を、これに対して
相溶性を有する高分子物質中に均一に分散させた
固溶性から成る電気光学材料（主に力一効果を奏
する材料である）を、上記電気光学素子として利
用することによつて、上述の欠点を解消する発明
を先に行つた（特公昭62−48811号）。

本発明は、上記先行発明に基づき、上記先行発
明の利用範囲の拡大を計つたものであり、比較的
分子量の小さいニトロ系芳香族化合物を、これに
対して相溶性を有する高分子物質中に均一に分散
させることによつて得られた固溶体を形成した成
形体と、この成形体に設けられた少なくとも一対
の電極とを夫々具備し、前記一対の電極のうちの
少なくとも一方が透明電極である電気光学素子で
あつて、前記成形体がほぼ三角柱形状に構成さ
れ、前記一対の電極が前記ほぼ三角柱形状の成形
体の三つの柱面のうちの二つの柱面にそれぞれ設
けられていることを特徴とする電気光学素子に係
るものである。

本発明に用いられるニトロ系芳香族化合物とし
ては、ニトロ基の他に電子供与性基をも有するも
のが好ましく、電子吸引性を有するニトロ基と電
子供与性基との相互作用により分子の極性が一層
増大し、これによつて電気化学性能が大となる。
従つて、本発明において、ニトロ系芳香族化合物
として、例えば、フエニル基、ビフエニル基、イ
ンデン基、テトラリン基、ナフタレン基、アンス
ラセン基、ジフエニルアルキル基、その他の１乃
至数個のフエニル基を有する芳香族化合物又はそ
の置換体のニトロ化誘導体を用いることができ
る。また、上記電子供与性基としては、例えば、
メチル、エチル等のアルキル基、アミノ基、アゾ
基、アミノアルキル基、水酸基、メトキシ基、エ
トキシ基、シアノ基、アルデヒド基等が挙げられ
る。これらのニトロ系芳香族化合物の具体例とし
ては、例えば、ニトロベンゼン、ニトロトルエ
ン、ニトロナフタリン、ニトロテトラリン、ニト
ロアリニン、ニトロスチレン、ニトロトルイジ
ン、ニトロフエノール、ニトロベンジルアミン、
ジアミノニトロベンゼン、アミノニトロナフタリ
ン、クロルニトロアニリン、ニトロジフエニルア
ミン、ニトロカルバソール、その他多くのニトロ
系芳香族化合物がある。

一方、本発明に用いられる高分子物質として
は、使用するニトロ系芳香族化合物に対して相溶
性を有し、かつそのニトロ系芳香族化合物により
可塑化されて透明な組成物を作る樹脂であるのが
好ましい。例えば、ポリメチルメタクリレート、
ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレー
ト等のアルキルアクリレート系樹脂、ポリスチレ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、エチレン
−酢酸ビニル共重合体、その他数多くの熱可塑性
樹脂を用いることができる。

また、透明電極は、例えばITO（酸化インジウ
ム−錫）等の透明導電箔で構成することができ
る。

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。

第１図は正三角柱形状の電気光学素子１を示
し、電気光学特性を有する低分子化合物としてパ
ラニトロアニリンを、また熱可塑性樹脂としてポ
リメチルメタクリレートをそれぞれ用いている。
そして電気光学性樹脂組成物２は、これら両者を
２：８の重量比で均一に混合した樹脂組成物を溶
融成形し、さらにその表面を光学研磨して形成さ
れており、その平面の各辺３，４，５の長さが３
mmの正三角柱形状で、軸心方向の長さが10mmであ
る。そして、その隣接する２辺３，４に対する２
つの柱面に互いに独立の一対の透明電極６，７が
それぞれ設けられている。なお、これらの透明電
極６，７はITOから成つていてよい。

第１図に示す電気光学素子１は、従来の電気光
学素子と同様に光の強度変調装置に用いる素子と
して有用である。例えば、第１図の電気光学素子
１は、第２図に示すような光の強度変調装置に組
込むことができる。この場合、電極６，７の両方
が透明電極である。電気配線８，９により両極
６，７が電源１０に接続された素子１は、光源３
７からポーラライザ３８を通つて偏光となつた光
の光路に対してその入射面（電極形成面）を直角
ではない角度にして配される。なお、光を入射さ
せる面は電極６，７の形成されていない柱面であ
つてもよい。

第２図に示す強度変調装置において、電気光学
性樹脂層２を通過した光はアナライザ３９を経て
その後方の受光素子４０により受光され、この受
光素子４０で光電変換された光量は電気信号とし
てレコーダ４１に記録される。まず、素子１に電
圧を印加しない状態で光を通し、ポーラライザ３
８とアナライザ３９とを互いに直交させて、アナ
ライザ３９を通過する光量が最小となるようにセ
ツトしておき、次いで、電極６，７間に電圧を印
加すると、素子１を通る光線のリターデイシヨン
が変化してアナライザ３９を通過する光の強度が
大きくなるように変調される。

従つて、電源１０が直流電源の場合にはこの素
子１は光の強度調節素子となり、また交流電源の
場合にはそのサイクルに応じて明暗の変化する信
号波が得られる。

また、本発明の三角柱形状に成形された成形体
はプリズムとしての効果を奏するため、この成形
体の屈折率を変化させることによつて、出射光の
方向を制御することも可能である。

一方、本発明による第１図の素子は、その断面
の正三角形の１頂点を挾むように電極が形成され
ているため、電極間隔は上記頂点から距離ｄが大
きくなるに伴い増大する。従つて、電極６，７に
一定の電圧を印加した場合、上記頂点からの距離
に反比例した電界が電極６，７間に形成される。
また、カー効果による異常光線と常光線との屈折
率の差Δnは電界の大きさＥの２乗に比例する
（Δn∝E²）ため、電気光学素子内の上記屈折率の
差は上記頂点からの距離ｄの２乗に反比例するこ
とになる。つまり、異常光線と常光線との屈折率
の差が電極を挾む頂点からの距離の逆２乗に比例
する複屈折が生じる。この効果により、例えば非
線形光学素子のフエイズマツチング等に利用した
場合、その調整が簡単になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による電気光学素子
の概略斜視図である。第２図は第１図の電気光学
素子を組込んだ強度変調装置を示す概略図であ
る。 なお、図面に用いた符号において、１……電気
光学素子、２……電気光学性樹脂組成物、３，
４，５……正三角柱の平面の辺、６，７……電極
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 比較的分子量の小さいニトロ系芳香族化合物
   を、これに対して相溶性を有する高分子物質中に
   均一に分散させることによつて得られた固溶体を
   成形した成形体と、この成形体に設けられた少な
   くとも一対の電極とを夫々具備し、前記一対の電
   極のうちの少なくとも一方が透明電極である電気
   光学素子であつて、 前記成形体がほぼ三角柱形状に構成され、 前記一対の電極が前記ほぼ三角柱形状の成形体
   の三つの柱面のうちの二つの柱面にそれぞれ設け
   られていることを特徴とする電気光学素子。