JPS61148423A - 光学素子 - Google Patents
光学素子Info
- Publication number
- JPS61148423A JPS61148423A JP27235184A JP27235184A JPS61148423A JP S61148423 A JPS61148423 A JP S61148423A JP 27235184 A JP27235184 A JP 27235184A JP 27235184 A JP27235184 A JP 27235184A JP S61148423 A JPS61148423 A JP S61148423A
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- Japan
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- optical element
- gel
- liquid
- polymer
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は１表示素子、光変調素子等に利用され得る光学
素子に関し、とりわけゲルの膨潤・収縮性を利用した新
規な光学素子に関する。
素子に関し、とりわけゲルの膨潤・収縮性を利用した新
規な光学素子に関する。
自然の色調が得られ、且つ、人間の眼を疲労させない表
示素子として非発光性のものが注目−されている、この
ような表示素子としてｔｉ、例えばエレクトロクロミッ
ク表示素子（ＥＣＤ）や液晶表示素子（ＬＣＤ）等があ
る。しかしながら、これらの画質、性能は必ずしも良好
なものとは言い難い９例えば、ＥＣＤは表示のコントラ
ストが低いため、薄暗い所では見えに＜〈。
示素子として非発光性のものが注目−されている、この
ような表示素子としてｔｉ、例えばエレクトロクロミッ
ク表示素子（ＥＣＤ）や液晶表示素子（ＬＣＤ）等があ
る。しかしながら、これらの画質、性能は必ずしも良好
なものとは言い難い９例えば、ＥＣＤは表示のコントラ
ストが低いため、薄暗い所では見えに＜〈。
少し離れると微細像を識別することも困難である。
他方、ＬＣＤは以上に述べた欠陥の他に、視野角が制限
されるという欠点がある。
されるという欠点がある。
これらを光シヤツター等の光変調素子に利用する場合に
も上記と同様の問題が生ずる。
も上記と同様の問題が生ずる。
そこで本発明は、従来技術の解決し得なかった課題を解
決するものである。即ち本発明の目的は明瞭かつ良質な
光学素子を提供することにある。本発明の別の目的は自
然の色調が得られ、人の眼を疲れさせない表示素子を提
供することにある０本発明の更に別の目的は、製造容易
な光学素子を提供することにある。
決するものである。即ち本発明の目的は明瞭かつ良質な
光学素子を提供することにある。本発明の別の目的は自
然の色調が得られ、人の眼を疲れさせない表示素子を提
供することにある０本発明の更に別の目的は、製造容易
な光学素子を提供することにある。
上記の目的は以下の本発明によって達成される。
すなわち本発明は、比較的高温で液体を吸い、比較的低
温で液体をはきだす液体吸脱性ボリマーからなることを
特徴とする光学素子である。
温で液体をはきだす液体吸脱性ボリマーからなることを
特徴とする光学素子である。
本発明でいう光学素子とは、表示素子や光変調素子を広
く包含するものである。
く包含するものである。
以下、図示例に従って本発明を具体的に説明する。
第１図及び第２図は本発明の光学素子の例示的概略構成
図で、第１図は透過型光学素子、第２図は反射型光学素
子をそれぞれ表わしている。
図で、第１図は透過型光学素子、第２図は反射型光学素
子をそれぞれ表わしている。
図においてｌは基板、２はゲル含有液層、３は透明保護
板で、これらの積層により図示例の光学素子が構成され
る。
板で、これらの積層により図示例の光学素子が構成され
る。
基材１としては、例えばガラス、プラスチック等の透明
基板、或いはシリコン・ウェハ、セラミックス、アルミ
等の金属、不透明プラスチック等の不透明基板が用いら
れる。尚、本発明の光学素子は、透過型、反射型を問う
ものではないが、透過型で使用する場合は、当然、透明
基板が用いられる。透明保護板３には透明基板用材料が
用いられる。
基板、或いはシリコン・ウェハ、セラミックス、アルミ
等の金属、不透明プラスチック等の不透明基板が用いら
れる。尚、本発明の光学素子は、透過型、反射型を問う
ものではないが、透過型で使用する場合は、当然、透明
基板が用いられる。透明保護板３には透明基板用材料が
用いられる。
ゲル含有液層２は液体とゲルとからなる。
本発明で用いられるゲルは、高温で液体を吸って膨潤し
、低温で液体をはきだして収縮する液体吸脱性ポリマー
である。このような液体吸脱性ポリマーとして、例えば
アクリルアミド誘導体を主成分とし、架橋性上ツマ−を
添加して重合させて得、られる３次元架橋ポリマーであ
って、上記の特性を有するもの（例えば、商品名 工ン
ザフィックス Ｐ−３Ｈ，和光紬薬）、アクリルアミド
誘導体を主成分とし、イオン解離性モノマー及び架橋性
モノマーを添加、重合して得られる３次元架橋ポリマー
（例えば、アクリルアミド−アクリル酸−ジビニルベン
ゼン三元共重合体）等が挙げられる。
、低温で液体をはきだして収縮する液体吸脱性ポリマー
である。このような液体吸脱性ポリマーとして、例えば
アクリルアミド誘導体を主成分とし、架橋性上ツマ−を
添加して重合させて得、られる３次元架橋ポリマーであ
って、上記の特性を有するもの（例えば、商品名 工ン
ザフィックス Ｐ−３Ｈ，和光紬薬）、アクリルアミド
誘導体を主成分とし、イオン解離性モノマー及び架橋性
モノマーを添加、重合して得られる３次元架橋ポリマー
（例えば、アクリルアミド−アクリル酸−ジビニルベン
ゼン三元共重合体）等が挙げられる。
ゲル含有液層２に充填される液体としては、水のほかに
、例えばアセトン、メタノール。
、例えばアセトン、メタノール。
エタノール、ｔ−ブチルアルコール、クロロホルム、Ｎ
−メチルピロリドン、ピリジン、ベン液等が挙げられる
。
−メチルピロリドン、ピリジン、ベン液等が挙げられる
。
ゲル含有液層ｚ中のゲルは、画素又は開口（以下、単に
画素という）の配列に対応して配置されるのが好ましい
、尚、−個のゲルが占める体積は画素空間（画素面積×
ゲル含有液層の厚さ）に比し、充分小さくなくてはなら
ない。
画素という）の配列に対応して配置されるのが好ましい
、尚、−個のゲルが占める体積は画素空間（画素面積×
ゲル含有液層の厚さ）に比し、充分小さくなくてはなら
ない。
好適には１／３以下である。
画素空間内には一個のゲルの占有に限らず、複数の微小
なゲルが集まっていても良いが、その場合にもその集合
体の体積は画素空間に対して充分小さくなければならな
い。
なゲルが集まっていても良いが、その場合にもその集合
体の体積は画素空間に対して充分小さくなければならな
い。
、かかるゲルは後述する一対の基板のうちのいずれか一
方の側に化学的又は物理的方法により７ｔｍが適当であ
り、Ｉｇｍ−１００４ｍが好適である。
方の側に化学的又は物理的方法により７ｔｍが適当であ
り、Ｉｇｍ−１００４ｍが好適である。
次に本発明に係る作像ないしは光変調原理を第１図（透
過型光学素子の場合）に従って説明する。
過型光学素子の場合）に従って説明する。
まず赤外線ビームを照射しないとき、ゲルは加温されな
いから、収縮したままである（４−２）、ゲルは微小に
なると光散乱性、屈折性を有するようになるから、光線
６−２はゲル４−２によって散乱或いは屈折され、その
直進性が阻止される。
いから、収縮したままである（４−２）、ゲルは微小に
なると光散乱性、屈折性を有するようになるから、光線
６−２はゲル４−２によって散乱或いは屈折され、その
直進性が阻止される。
一方、図面右方から情輔信号等に従って、それに伴い、
ゲル４−１は液体を吸って膨潤する。その結果、ゲルの
光散乱性、屈折性が失われ、そこを通過する光線６−１
は直進可能となる。
ゲル４−１は液体を吸って膨潤する。その結果、ゲルの
光散乱性、屈折性が失われ、そこを通過する光線６−１
は直進可能となる。
膨潤ゲル４−１は温度が下がると収縮して元に戻り、再
び光線を遮断する。
び光線を遮断する。
このようにゲルの体積を任意に熱的に制御することによ
り明暗、色相等を変化することができ、また、中間色を
得ることもできる。
り明暗、色相等を変化することができ、また、中間色を
得ることもできる。
本発明はかかる原理を光学素子に利用したものである。
以上、透過型光学素子について説明したが、第２図の反
射型についても同様である。
射型についても同様である。
本発明を更に具体的に説明するために、以下に実施例を
挙げる。
挙げる。
実施例１
〔光学素子の製造〕
本発明の光学素子を以下のようにして製造した。アクリ
ルアミド７、５ ｇ 、アクリル酸１．５ｇ、Ｎ、Ｎ−
メチレンビスアクリルアミド０．２ｇ、テトラメチルエ
チレンジアミン０．３ ｍ ｆＬを冷水に溶解して２８
ｍ文とする。
ルアミド７、５ ｇ 、アクリル酸１．５ｇ、Ｎ、Ｎ−
メチレンビスアクリルアミド０．２ｇ、テトラメチルエ
チレンジアミン０．３ ｍ ｆＬを冷水に溶解して２８
ｍ文とする。
別に、過硫酸アンモニウム０．１ｇを冷水２ｍ文に溶解
しておき、これを前述の溶液と混合したうえ、ただちに
クロロホルム４５ｍｆＬ、トルエン１４５ｍＪｌ、ソル
ビタントリオレート２ｍ文の混合溶媒中に分散させる。
しておき、これを前述の溶液と混合したうえ、ただちに
クロロホルム４５ｍｆＬ、トルエン１４５ｍＪｌ、ソル
ビタントリオレート２ｍ文の混合溶媒中に分散させる。
室温で３０分間攪拌後、得られたポリマーゲルを溶媒に
て洗浄する。
て洗浄する。
このポリマーゲルをアセトン５０％水溶液に分散し、充
分平衡に達した後、厚さ１０ｇｍのマイラーフィルムを
スペーサーとして用い、この分散液を２枚の５０ｍｍ角
ガラス板間に封入する。
分平衡に達した後、厚さ１０ｇｍのマイラーフィルムを
スペーサーとして用い、この分散液を２枚の５０ｍｍ角
ガラス板間に封入する。
この光学素子に、半導体レーザービーム（出力３０ｍＷ
、波長８３０ｎｍ）を裏面からほぼ垂直方向に、情報信
号に従って照射した（第３図）。
、波長８３０ｎｍ）を裏面からほぼ垂直方向に、情報信
号に従って照射した（第３図）。
また、同時に可視照明光を照射した。
レーザービームの照射を受けなかったゲル群４−２に入
射した照明光は散乱され、透明保護板３側から見ると、
その部分は乳白色に見えた。
射した照明光は散乱され、透明保護板３側から見ると、
その部分は乳白色に見えた。
一方、レーザー照射により加温された部分４−１は透光
性を示した０両者は鮮明に識別された。尚、加温部分は
温度が下がると、元の不透光性に戻った。このように表
示作用及び光変調作用が確認され。
性を示した０両者は鮮明に識別された。尚、加温部分は
温度が下がると、元の不透光性に戻った。このように表
示作用及び光変調作用が確認され。
また、繰返し行なうことができ、その再現性が確認され
た。
た。
実施例２
〔光学素子の製造〕
本発明の光学素子を以下のようにして製造し５た。アク
リルアミド７．５ｇ、メタクリル酸１．６ｇ、Ｎ、Ｎ−
メチレンビスアクリルアミド０．２ｇ、テトラメチルエ
チレンジアミン０．３ ｍ ｌを冷水に溶解して２８ｍ
ｊＬとする。
リルアミド７．５ｇ、メタクリル酸１．６ｇ、Ｎ、Ｎ−
メチレンビスアクリルアミド０．２ｇ、テトラメチルエ
チレンジアミン０．３ ｍ ｌを冷水に溶解して２８ｍ
ｊＬとする。
別に、過硫酸アンモニウム０．１ｇを冷水２ｍ文に溶解
しておき、これを前述の溶液と混合したうえ、ただちに
クロロホルム４５ｍ１、トルエン１４５ｍ１、ソルビタ
ントリオレー）２ｍ文の混合溶媒中に分散させる。室温
にて３０分間攪拌後、得られたポリマーゲルを溶媒にて
洗浄する。
しておき、これを前述の溶液と混合したうえ、ただちに
クロロホルム４５ｍ１、トルエン１４５ｍ１、ソルビタ
ントリオレー）２ｍ文の混合溶媒中に分散させる。室温
にて３０分間攪拌後、得られたポリマーゲルを溶媒にて
洗浄する。
このポリマーゲルをメタノール７５％水溶液に分散し、
充分平衡に達した後、厚さｌｏｏｍのマイラーフィルム
をスペーサーとして用いて、この分散液を２枚の５０ｍ
ｍ角ガラス板間に封入する。
充分平衡に達した後、厚さｌｏｏｍのマイラーフィルム
をスペーサーとして用いて、この分散液を２枚の５０ｍ
ｍ角ガラス板間に封入する。
実施例１と同様に実施して同様の結果が得られた。
実施例３
〔光学素子の製造〕
本発明の光学素子を以下のようにして製造した。アクリ
ルアミド７．５ｇ、メタクリル酸１．７ｇ、Ｎ、Ｎ−メ
チレンビスアクリルアミド０．２ｇ、テトラメチルエチ
レンジアミン０．３ ｍ ｌを冷水に溶解して２８ｍＭ
とする。
ルアミド７．５ｇ、メタクリル酸１．７ｇ、Ｎ、Ｎ−メ
チレンビスアクリルアミド０．２ｇ、テトラメチルエチ
レンジアミン０．３ ｍ ｌを冷水に溶解して２８ｍＭ
とする。
別に、過硫酸アンモニウムＯ，１ｇを冷水２ｍ文に溶解
しておき、これを前述の溶液と混合したうえ、ただちに
クロロホルム４５ｍＪｌ トルエン１４５ｍＭ、ソル
ビタントリオレート２ｍ文の混合溶媒中に分散させる。
しておき、これを前述の溶液と混合したうえ、ただちに
クロロホルム４５ｍＪｌ トルエン１４５ｍＭ、ソル
ビタントリオレート２ｍ文の混合溶媒中に分散させる。
室温にて３０分間攪拌後、得られたポリマーゲルを溶媒
にて洗浄する。
にて洗浄する。
このポリマーゲルをアセトン５０％水溶液に分散し、充
分平衡に達した後、厚さｌｏＩＬｍのマイラーフィルム
をスペーサーとして用いて、この分散液を２枚の５０ｍ
ｍ角ガラス板間に封入する。
分平衡に達した後、厚さｌｏＩＬｍのマイラーフィルム
をスペーサーとして用いて、この分散液を２枚の５０ｍ
ｍ角ガラス板間に封入する。
実施例１と同様に実施して同様の結果が得られた。
本発明の主要な効果をまとめると以下の通りである。
（１）ゲルをいくらでも微小にできるため、明瞭で高解
像の出力又は像を得ることができる。
像の出力又は像を得ることができる。
（２）ゲルの製造が容易であるので、光学素子の製造が
容易である。
容易である。
（３）視野角に制限がないため、あらゆる角度から観察
可能である。
可能である。
第１図及び第２図は本発明の光学素子の例示的概略構成
図であり、第１図は透過型の、第２図は反射型の光学素
子をそれぞれ表わしている。 第３図は、本発明の光学素子の一実施例を示す模式的拡
大図である。 ｌ ： 基板 ２ ： ゲル含有液層 ３ ： 透明保護板 ４−１： ＩＩＩ潤ゲル ４−２： 収縮ゲル ５ ： 赤外線 ６−１ 、６−１ ：照明光線
図であり、第１図は透過型の、第２図は反射型の光学素
子をそれぞれ表わしている。 第３図は、本発明の光学素子の一実施例を示す模式的拡
大図である。 ｌ ： 基板 ２ ： ゲル含有液層 ３ ： 透明保護板 ４−１： ＩＩＩ潤ゲル ４−２： 収縮ゲル ５ ： 赤外線 ６−１ 、６−１ ：照明光線
Claims (1)
- 比較的高温で液体を吸い、比較的低温で液体をはき出す
液体吸脱性ポリマーからなることを特徴とする光学素子
。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27235184A JPS61148423A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 光学素子 |
| GB08531300A GB2170018B (en) | 1984-12-24 | 1985-12-19 | Thermo-optical device for light modulation |
| DE3545892A DE3545892C2 (de) | 1984-12-24 | 1985-12-23 | Anzeigevorrichtung |
| FR858519047A FR2575302B1 (fr) | 1984-12-24 | 1985-12-23 | Dispositif optique sensible a une action thermique |
| US07/120,789 US5007714A (en) | 1984-12-24 | 1987-11-16 | Optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27235184A JPS61148423A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61148423A true JPS61148423A (ja) | 1986-07-07 |
Family
ID=17512667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27235184A Pending JPS61148423A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61148423A (ja) |
-
1984
- 1984-12-24 JP JP27235184A patent/JPS61148423A/ja active Pending
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