JPS61151621A - 光学素子 - Google Patents
光学素子Info
- Publication number
- JPS61151621A JPS61151621A JP27694584A JP27694584A JPS61151621A JP S61151621 A JPS61151621 A JP S61151621A JP 27694584 A JP27694584 A JP 27694584A JP 27694584 A JP27694584 A JP 27694584A JP S61151621 A JPS61151621 A JP S61151621A
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- JP
- Japan
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- gel
- liquid
- optical element
- irradiated
- infrared
- Prior art date
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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、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でいＡ−このよ
うか害示ま子）−１−で１士。
示素子として非発光性のものが注目されでいＡ−このよ
うか害示ま子）−１−で１士。
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０例えば
ＥＣＵは表示のコントラストが低い為、薄暗い所では見
えにくく、少し離れると微細像を識別することも困難で
ある。
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０例えば
ＥＣＵは表示のコントラストが低い為、薄暗い所では見
えにくく、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。
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０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０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。
マーを含む液層と該液層に熱を付与するための八
発熱要素を有す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
子をそれぞれ表わす。
図で、第１図は透過型光学素子、第２図は反射型光学素
子をそれぞれ表わす。
図においてｌは基板、２はゲル含有液層。
３は透明保護板、７は輻射線吸収層で、これらの積層に
より図示例の光学素子が構成される。
より図示例の光学素子が構成される。
基材ｌ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・ウニｌλ、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・ウニｌλ、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。
輻射線吸収層、とりわけ赤外線吸収Ｗ！！７は。
それ自身は熱溶融し難い各種の公知の無機、あるいは有
機材料を製膜して得られる。かかる材料としては１例え
ばｓｔ、ｓｔｏ、５ｔｏ２゜ＺｎＳ 、Ａｓ２Ｓ３ 、
ＡｊＬ２０３ 、ＮａＦ。
機材料を製膜して得られる。かかる材料としては１例え
ばｓｔ、ｓｔｏ、５ｔｏ２゜ＺｎＳ 、Ａｓ２Ｓ３ 、
ＡｊＬ２０３ 、ＮａＦ。
Ｚｎ５ｅ 、ＧｄａＴｂ＊Ｆｅ、カーボンブラック、金
属フタロシアニン等が挙げられる０本発明において、透
過型９反射型を問わない。
属フタロシアニン等が挙げられる０本発明において、透
過型９反射型を問わない。
赤外線吸収層の膜厚は、１００人〜５０００人が適当で
あり、好適には２００λ〜２０００人である。
あり、好適には２００λ〜２０００人である。
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１掴し
、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、架橋性モノマーを
添加。
、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、架橋性モノマーを
添加。
重合して得られる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−５Ｈ；和光紬薬）アクリルアミド誘導体を
主成分とし、イオン解離性七ツマ−及び架橋性七ツマ−
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。
ックス Ｐ−５Ｈ；和光紬薬）アクリルアミド誘導体を
主成分とし、イオン解離性七ツマ−及び架橋性七ツマ−
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、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、ベンゼン、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシ１等の有機溶剤及びこれらの混合液
等が挙げられる。
、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、ベンゼン、Ｎ、Ｎ−ジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシ１等の有機溶剤及びこれらの混合液
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１７３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。
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固定化される。
の側に化学的又は物理的方法により固定化される。
ゲル含有液層２の厚さは、ＩＩＬｍ ＮＮ１０００ｐが
適当であり、１４ｍ ＮＮ１００ｐが好適である。
適当であり、１４ｍ ＮＮ１００ｐ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。
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。尚、照明光線
６−２は必ずしも赤外線吸収層に吸収されるものではな
い。
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。尚、照明光線
６−２は必ずしも赤外線吸収層に吸収されるものではな
い。
一方、図面右方から情報信号等に従って、赤外線ビーム
５を赤外線吸収層７の所定部位に照射すると、被照射部
位は赤外線を効率よく吸収して熱に変換し、それと接触
ないし近接するゲルを加熱する。加熱に伴ってゲルは溶
媒を吸い膨潤する（４−１）。
５を赤外線吸収層７の所定部位に照射すると、被照射部
位は赤外線を効率よく吸収して熱に変換し、それと接触
ないし近接するゲルを加熱する。加熱に伴ってゲルは溶
媒を吸い膨潤する（４−１）。
その結果、ゲルの光散乱性、屈折性は失われ。
そこを通る光線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、光
線を再び遮断する。
線を再び遮断する。
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、任意の中
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、任意の中
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図で示
した反射型光学素子についても同様である。
した反射型光学素子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。
５０ｍｍ角のガラス基板表面上にスパッタリング法によ
り膜厚１５００人のＧｄ＠Ｔｂ・Ｆｅ（ガドリニウム・
テルビウム・鉄）暦を付着して、赤外線吸収層７を形成
した。
り膜厚１５００人のＧｄ＠Ｔｂ・Ｆｅ（ガドリニウム・
テルビウム・鉄）暦を付着して、赤外線吸収層７を形成
した。
次にアクリルアミド７．５ｇ、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 ｌを冷水に溶解して
２８ｍＪＬとする。
、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
２８ｍＪＬとする。
別に、過硫酸アンモニウム０．１ｇを冷水２ｍ見に溶解
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、）ルエンｌ ４５ｍｌ、ンル
ビタントリオレート２ｍｌ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、）ルエンｌ ４５ｍｌ、ンル
ビタントリオレート２ｍｌ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
分平衡に達せしめた。
分平衡に達せしめた。
次に５０ｍｍ角の透明ガラス基板３と前記赤外線吸収層
を設けたガラス基板１とを赤外線吸収層を内側にして向
い合わせ、厚さ２０μｍのマイラーフィルムをはさんで
空隙をつくり、ここに前記分散液を充填する。
を設けたガラス基板１とを赤外線吸収層を内側にして向
い合わせ、厚さ２０μｍのマイラーフィルムをはさんで
空隙をつくり、ここに前記分散液を充填する。
この光学素子の赤外線吸収層７に、半導体レーザービー
ム（出力２０ｍＷ、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。
ム（出力２０ｍＷ、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。
また、同時に透明保護ガラス板３側から可視照明光を照
射した（第２図）。
射した（第２図）。
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、そこに入射した光線は赤外線吸収層により反
射されて射出した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、そこに入射した光線は赤外線吸収層により反
射されて射出した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た。
５０ｍｍ角のガラス基板表面上にスパッタリング法によ
り膜厚１５００人の５ｉ０２層を付着して、赤外線吸収
層７を形成した。
り膜厚１５００人の５ｉ０２層を付着して、赤外線吸収
層７を形成した。
次にアクリルアミド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０．３ｍＪＬを冷水に溶解して
２８ｍＪｌとする。
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０．３ｍＪＬを冷水に溶解して
２８ｍＪｌ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１４５ｍＩＬ、ソル
ビタントリオレート２ｍｌ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１４５ｍＩＬ、ソル
ビタントリオレート２ｍｌ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メタノール７５％水溶液に分散し、
充分平衡に達せしめた。
充分平衡に達せしめた。
次に５０ｍｍ角の透明ガラス基板３と前記赤外線吸収層
を設けたガラス基板ｌとを赤外線吸収層を内側にして向
い合わせ、厚さ２０ＩＬｍのマイラーフィルムをはさん
で空隙をつくり、ここに前記分散液を充填する。
を設けたガラス基板ｌとを赤外線吸収層を内側にして向
い合わせ、厚さ２０ＩＬｍのマイラーフィルムをはさん
で空隙をつくり、ここに前記分散液を充填する。
この光学素子に、半導体レーザービーム（出力３０ｍ’
Ｗ＊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。
Ｗ＊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。
また、同時に裏面から可視照明光を照射した（第１図）
。
。
レーザービームの照射を受けなかったゲル１１４−２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。
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。
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た。
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た。
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。
５０ｍｍ角のガラス基板表面上にスパッタリング法によ
り膜厚１５００人のＧｄ＠Ｔｂ・Ｆｅ（ガドリニウム・
テルビウムφ鉄）層を付着して、赤外線吸収層７を形成
した。
り膜厚１５００人のＧｄ＠Ｔｂ・Ｆｅ（ガドリニウム・
テルビウムφ鉄）層を付着して、赤外線吸収層７を形成
した。
次にアクリルアミド７、５ ｇ 、メタクリル酸１．７
ｇ、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０．３ｍ文を冷水に溶解し
て２８ｍＪＬとする。
ｇ、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０．３ｍ文を冷水に溶解し
て２８ｍＪＬとする。
別に、過硫酸アンモニウムＯ，ｌ ｇを冷水２ｍ！Ｌ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１４５ｍＪｌ、
ソルビタントリオレート２ｍｌ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。
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１４５ｍＪｌ、
ソルビタントリオレート２ｍｌ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アセトン５０％水溶液に分散し、充
分平衡に達せしめた。
分平衡に達せしめた。
次に５０ｍｍ角の透明ガラス基板３と前記赤外線吸収層
を設けたガラス基板ｌとを赤外線吸収層を内側にして向
い合わせ、厚８２０ｐｍのマイラーフィルムをはさんで
空隙をつくり、ここに前記分散液を充填する。
を設けたガラス基板ｌとを赤外線吸収層を内側にして向
い合わせ、厚８２０ｐｍのマイラーフィルムをはさんで
空隙をつくり、ここに前記分散液を充填する。
実施例１と同様の操作により同様の結果が得られた。
（効果〕
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。
（４）赤外線吸収層を設けたことにより、エネルギー効
率が向上した。
率が向上した。
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。 ｌ ： 基板 ２ ： ゲル含有液層 ３ ： 透明保護板 ４−１： 膨潤ゲル ４−２： 収縮ゲル ５ ： 赤外線 ６−１ 、６−２ ：照明光線 ７ ： 赤外線吸収層 特許出願人 キャノン株式会社 躬１図 躬２図
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。 ｌ ： 基板 ２ ： ゲル含有液層 ３ ： 透明保護板 ４−１： 膨潤ゲル ４−２： 収縮ゲル ５ ： 赤外線 ６−１ 、６−２ ：照明光線 ７ ： 赤外線吸収層 特許出願人 キャノン株式会社 躬１図 躬２図
Claims (2)
- （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を含む液層と該液層に熱エネ
ルギーを付与するための発熱要素を有することを特徴と
する光学素子。 - （２）該発熱要素が輻射線吸収層である特許請求の範囲
第１項記載の光学素子。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27694584A JPS61151621A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 光学素子 |
| GB08531300A GB2170018B (en) | 1984-12-24 | 1985-12-19 | Thermo-optical device for light modulation |
| FR858519047A FR2575302B1 (fr) | 1984-12-24 | 1985-12-23 | Dispositif optique sensible a une action thermique |
| DE3545892A DE3545892C2 (de) | 1984-12-24 | 1985-12-23 | Anzeigevorrichtung |
| US07/120,789 US5007714A (en) | 1984-12-24 | 1987-11-16 | Optical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27694584A JPS61151621A (ja) | 1984-12-26 | 1984-12-26 | 光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61151621A true JPS61151621A (ja) | 1986-07-10 |
Family
ID=17576600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27694584A Pending JPS61151621A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-26 | 光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61151621A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63231424A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-27 | Sanyo Electric Co Ltd | バクテリオロドプシンを用いた光スイツチ |
| US6850356B2 (en) | 2003-06-12 | 2005-02-01 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical element and method for producing the optical element |
| US7435479B2 (en) | 2003-11-19 | 2008-10-14 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Light-controlling element and method for manufacturing the same |
| US7455903B2 (en) | 2004-12-02 | 2008-11-25 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical materials and optical elements using the same |
-
1984
- 1984-12-26 JP JP27694584A patent/JPS61151621A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63231424A (ja) * | 1987-03-20 | 1988-09-27 | Sanyo Electric Co Ltd | バクテリオロドプシンを用いた光スイツチ |
| US6850356B2 (en) | 2003-06-12 | 2005-02-01 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical element and method for producing the optical element |
| US7435479B2 (en) | 2003-11-19 | 2008-10-14 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Light-controlling element and method for manufacturing the same |
| US7455903B2 (en) | 2004-12-02 | 2008-11-25 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Optical materials and optical elements using the same |
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