JPS61217022A - 光学素子 - Google Patents
光学素子Info
- Publication number
- JPS61217022A JPS61217022A JP5569885A JP5569885A JPS61217022A JP S61217022 A JPS61217022 A JP S61217022A JP 5569885 A JP5569885 A JP 5569885A JP 5569885 A JP5569885 A JP 5569885A JP S61217022 A JPS61217022 A JP S61217022A
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- Japan
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- gel layer
- heated
- light
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- Prior art date
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- 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、新規な光学素子に関し、特にゲルの光散乱性
を利用した光学素子に関するものである。
を利用した光学素子に関するものである。
近年、オフィス・オートメーション（ＯＡ）化の発展に
伴い、表示装置（ディスプレイ）の用途が事務機器の分
野にも広く進出している。このような表示装置において
は、長時間の使用にも目の疲労を感じさせないものが望
ましい、従来、斯かる表示素子としては、電界発色表示
素子（ＥＣＤ）、液晶表示素子（ＬＣＩＩ）等の非発光
型のものが知られている。しかしながら、ＥＣＵは表示
コントラストが低く、ＬＣＤはさらに視野角が狭いとい
う欠点があった。また、これらを光シャッタ等の光変調
素子として利用する場合にも同様の欠点があった。
伴い、表示装置（ディスプレイ）の用途が事務機器の分
野にも広く進出している。このような表示装置において
は、長時間の使用にも目の疲労を感じさせないものが望
ましい、従来、斯かる表示素子としては、電界発色表示
素子（ＥＣＤ）、液晶表示素子（ＬＣＩＩ）等の非発光
型のものが知られている。しかしながら、ＥＣＵは表示
コントラストが低く、ＬＣＤはさらに視野角が狭いとい
う欠点があった。また、これらを光シャッタ等の光変調
素子として利用する場合にも同様の欠点があった。
本発明は、従来の素子におけるこのような欠点に鑑みな
されたもので、表示素子として視野角が広く、明瞭性に
優れ、長時間の使用にも目の疲労を感じさせない高品位
の素子、また、光変調素子としてコントラストが高く、
先入射角依存の小さい素子を提供することを目的とする
ものである。
されたもので、表示素子として視野角が広く、明瞭性に
優れ、長時間の使用にも目の疲労を感じさせない高品位
の素子、また、光変調素子としてコントラストが高く、
先入射角依存の小さい素子を提供することを目的とする
ものである。
［問題点を解決するための手段］
以下１本発明を図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明の基本概念を示す概略構成図である。
図において、１は基板、２はゲル層、３は透明保護板で
ある。基板１は、光学素子を透過型とした場合にはガラ
ス類、プラスチック類等の光を透すものが用いられ、反
射型とした場合には、シリコンのような半導体類、セラ
ミックス類、アルミのような金属類、不透明プラスチッ
ク類等の光を透さないものが用いられる。ゲル層２は、
液体を含む網目重合体（ゲル）からなる層であり、この
ゲルを構成する網目重合体としては、Ｎ−インプロピル
アクリルアミド等の親木性モノマーを主成分とし、Ｎ、
Ｎ−メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコール
ジメタクリレート等の多官部上ツマ−を架橋成分として
添加して溶液重合して得られる共重合体、あるいはポリ
Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレンオキシ
ド、ポリプロピレンオキシド、ポリビニルアルコール等
の親木性ポリマーを主成分とし、トリクロロ−ｓ−トリ
アジン、コハク酸塩化物グルタルアルデヒド、ジメチロ
ール尿素等の架橋剤を添加して高分子反応して得られる
重合体等が好適である。
ある。基板１は、光学素子を透過型とした場合にはガラ
ス類、プラスチック類等の光を透すものが用いられ、反
射型とした場合には、シリコンのような半導体類、セラ
ミックス類、アルミのような金属類、不透明プラスチッ
ク類等の光を透さないものが用いられる。ゲル層２は、
液体を含む網目重合体（ゲル）からなる層であり、この
ゲルを構成する網目重合体としては、Ｎ−インプロピル
アクリルアミド等の親木性モノマーを主成分とし、Ｎ、
Ｎ−メチレンビスアクリルアミド、エチレングリコール
ジメタクリレート等の多官部上ツマ−を架橋成分として
添加して溶液重合して得られる共重合体、あるいはポリ
Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、ポリエチレンオキシ
ド、ポリプロピレンオキシド、ポリビニルアルコール等
の親木性ポリマーを主成分とし、トリクロロ−ｓ−トリ
アジン、コハク酸塩化物グルタルアルデヒド、ジメチロ
ール尿素等の架橋剤を添加して高分子反応して得られる
重合体等が好適である。
一方、ゲルを構成する液体としては、水またはメタノー
ル、エタノール、エチレングリコール、グリセリン等の
アルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケト
ン類、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリル
アミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、ピリジン
、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシ
ド等の含硫黄溶媒類などの有機溶媒と水との混合溶媒、
あるいはそれらの溶媒に塩化カリウム、塩化ナトリウム
、尿素等の溶質を添加した溶液等が好適である。また、
このゲル層２の厚さとしては、１ルｍ〜１０００ル腸が
適当であり、好ましくはＩＪＬ１１〜１００ ｐ、ｔａ
が最適な範囲である。透明保護板３としては、ガラス類
、プラスチック類、誘電体等の透明体が用いられる。な
お、コントラストの向上を図るため、基板１の表面に可
視光反射層、可視光反射層（図示せず）を設けてもよい
。
ル、エタノール、エチレングリコール、グリセリン等の
アルコール類、アセトン、メチルエチルケトン等のケト
ン類、ジメチルホルムアミド、ヘキサメチルホスホリル
アミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類、ピリジン
、トリエチルアミン等のアミン類、ジメチルスルホキシ
ド等の含硫黄溶媒類などの有機溶媒と水との混合溶媒、
あるいはそれらの溶媒に塩化カリウム、塩化ナトリウム
、尿素等の溶質を添加した溶液等が好適である。また、
このゲル層２の厚さとしては、１ルｍ〜１０００ル腸が
適当であり、好ましくはＩＪＬ１１〜１００ ｐ、ｔａ
が最適な範囲である。透明保護板３としては、ガラス類
、プラスチック類、誘電体等の透明体が用いられる。な
お、コントラストの向上を図るため、基板１の表面に可
視光反射層、可視光反射層（図示せず）を設けてもよい
。
［作 用］
次に、本発明による光学素子の動作（作像、光変調）原
理を第１図とともに説明する。なお、第１図は反射型の
例を示す。
理を第１図とともに説明する。なお、第１図は反射型の
例を示す。
先ず、ゲル層２が加温されていない状態（才なわち低温
状態）では、重合体分子鎖の分布は平均的に一様なため
、ゲル層２の低温領域に入射する光線８−１は、はぼそ
のままゲル層２を通過し、基板１の表面で正反射して再
びゲル層２を通過して透明保護板３から射出する。一方
、情報信号に従ってゲル層２の所定位置４が、例えば赤
外線ビーム５の照射等による外部からの加熱手段によっ
て加温状態となった場合、重合体分子鎖の分布は線領域
と密領域に別れ、光散乱性を示すようになる。このため
、加温領域４に入射する光線６−２は散乱する。この加
温領域４は、温度が下がるとまた元の正反射に戻る。
状態）では、重合体分子鎖の分布は平均的に一様なため
、ゲル層２の低温領域に入射する光線８−１は、はぼそ
のままゲル層２を通過し、基板１の表面で正反射して再
びゲル層２を通過して透明保護板３から射出する。一方
、情報信号に従ってゲル層２の所定位置４が、例えば赤
外線ビーム５の照射等による外部からの加熱手段によっ
て加温状態となった場合、重合体分子鎖の分布は線領域
と密領域に別れ、光散乱性を示すようになる。このため
、加温領域４に入射する光線６−２は散乱する。この加
温領域４は、温度が下がるとまた元の正反射に戻る。
以上の説明で明らかなように、本発明はゲル層の散乱、
非散乱を熱的に制御することにより、光変調や表示を行
うものである。
非散乱を熱的に制御することにより、光変調や表示を行
うものである。
［実施例］
実施例１
基板１および透明保護板３として、厚さ０．３ｏ＋ｍ
、大きさ５０＋ｓｍＸ ｌｈｍの充分に清沙なガラス板
を使用し、この２枚のガラス板を、マイラーフィルムを
スペーサーとして１０ｐｍの１ＪＩＩＩｉで向い合せて
接着してセル容器を形成した。次に、Ｎ−インプロピル
アクリルアミド４．８ｇ及びＮ、Ｎ−メチレンビスアク
リルアミド８０ｔａｇを、冷水に溶解し、ざらに過Ｉ＆
酸アンモニウム５０ｍｇを溶解し、テトラメチルエチレ
ンジアミン１５０ＩＬＲを添加して減圧にて脱気し、七
ツマー溶液とした。この七ツマー溶液を直ちに前記セル
容器内に充填封入し、３０分間放置してゲル層２を形成
することによって光学素子を得た。
、大きさ５０＋ｓｍＸ ｌｈｍの充分に清沙なガラス板
を使用し、この２枚のガラス板を、マイラーフィルムを
スペーサーとして１０ｐｍの１ＪＩＩＩｉで向い合せて
接着してセル容器を形成した。次に、Ｎ−インプロピル
アクリルアミド４．８ｇ及びＮ、Ｎ−メチレンビスアク
リルアミド８０ｔａｇを、冷水に溶解し、ざらに過Ｉ＆
酸アンモニウム５０ｍｇを溶解し、テトラメチルエチレ
ンジアミン１５０ＩＬＲを添加して減圧にて脱気し、七
ツマー溶液とした。この七ツマー溶液を直ちに前記セル
容器内に充填封入し、３０分間放置してゲル層２を形成
することによって光学素子を得た。
このようにして得られた光学素子に、出力２０ｍＷ、波
長８３０ｎｓの半導体レーザービームを、情報信号に従
って素子裏面からゲル層２に焦点を合。
長８３０ｎｓの半導体レーザービームを、情報信号に従
って素子裏面からゲル層２に焦点を合。
せてスキャニング照射したところ、ゲル層２の所定領域
が不透光性に変化することが確認された。
が不透光性に変化することが確認された。
これは、ゲル層２の被照射領域において、半導体レーザ
ービームを吸収して熱に変換するためであると考えられ
る。なお、半導体レーザービームによる加熱時間は一瞬
であり、ゲル層２はすぐに元の透光性を示した。
ービームを吸収して熱に変換するためであると考えられ
る。なお、半導体レーザービームによる加熱時間は一瞬
であり、ゲル層２はすぐに元の透光性を示した。
上記レーザービームによる照射実験を繰り返し行った結
果、再現性及び信号応答性のいずれにおいても、実用上
十分であることが判明した。
果、再現性及び信号応答性のいずれにおいても、実用上
十分であることが判明した。
実施例２
Ｎ−イソプロピルアクリルアミド４ｇ、エチレングリコ
ールジメタクリレート７０ｍｇ、ヒドロキシエチルメタ
クリレート０．５ｇを冷水６０履２に溶解し、さらに過
硫酸アンモニウム５０ｍｇを溶解し、テトラメチルエチ
レンジアミン１５０ ｈ’ｌを添加して、減圧にて脱気
した。この溶液を七ツマー溶液として用いて、前記実施
例１と同様にして光学素子を得た。
ールジメタクリレート７０ｍｇ、ヒドロキシエチルメタ
クリレート０．５ｇを冷水６０履２に溶解し、さらに過
硫酸アンモニウム５０ｍｇを溶解し、テトラメチルエチ
レンジアミン１５０ ｈ’ｌを添加して、減圧にて脱気
した。この溶液を七ツマー溶液として用いて、前記実施
例１と同様にして光学素子を得た。
このようにして得られた光学素子に、前記実施例１と同
様な作像、光変調の実験を行ったところ、実施例１と同
様に良好な結果を得ることができた。
様な作像、光変調の実験を行ったところ、実施例１と同
様に良好な結果を得ることができた。
実施例３
ポリプロピレンオキシド（トリオール型、平均分子量３
０００、和光紬薬） １．２ｇを水２（１ｗＪ２に溶解
し、次いでジメチロールエチレン尿素０．１ｇを添加、
塩耐にてｐＨを約６として一昼夜４０°に保ち、ゲル化
を行った。さらに、得られたゲルを大量の水に一晩浸漬
した後、前記実施例１と同様の基板と保護板との間に充
填封入して光学素子を得た。なお、この場合ゲル層２の
厚みを１００ＪＬ履とした。
０００、和光紬薬） １．２ｇを水２（１ｗＪ２に溶解
し、次いでジメチロールエチレン尿素０．１ｇを添加、
塩耐にてｐＨを約６として一昼夜４０°に保ち、ゲル化
を行った。さらに、得られたゲルを大量の水に一晩浸漬
した後、前記実施例１と同様の基板と保護板との間に充
填封入して光学素子を得た。なお、この場合ゲル層２の
厚みを１００ＪＬ履とした。
このようにして得られた光学素子に、前記実施例１と同
様な作像、光変調の実験を行ったところ、同様に良好な
結果を得ることができた。
様な作像、光変調の実験を行ったところ、同様に良好な
結果を得ることができた。
Ｌ記各実施例においては、いずれも反射型の光学素子に
ついて説明したが、透過型の光学素子とした場合でも、
同様な特性を得ることができる。
ついて説明したが、透過型の光学素子とした場合でも、
同様な特性を得ることができる。
［発明の効果］
以と説明したように、本発明による光学素子は散乱特性
に優れているため、コントラストの高い明瞭かつ高解像
の画像を得ることができ、視野角の制限もなくすことが
できる。したがって、表示装置として長時間使用した場
合でも目の疲れを感じさせることがない、また、ゲル層
がわずかな加熱で変調するので、表示装置の消費電力を
節減させることができる。さらには高周波変調も可能で
ある。
に優れているため、コントラストの高い明瞭かつ高解像
の画像を得ることができ、視野角の制限もなくすことが
できる。したがって、表示装置として長時間使用した場
合でも目の疲れを感じさせることがない、また、ゲル層
がわずかな加熱で変調するので、表示装置の消費電力を
節減させることができる。さらには高周波変調も可能で
ある。
第１図は本発明の基本概念を示す概略構成図である。
１・・・基板、？・・・ゲル層、３・・・透明保護板。
Claims (1)
- （１）加熱により光散乱性を示し、冷却によって透光性
を示すゲル層を、透明基板及び透明保護板との間に挟持
してなる光学素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5569885A JPS61217022A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 光学素子 |
| US06/841,770 US4952035A (en) | 1985-03-22 | 1986-03-20 | Optical element and device using same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5569885A JPS61217022A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61217022A true JPS61217022A (ja) | 1986-09-26 |
Family
ID=13006109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5569885A Pending JPS61217022A (ja) | 1985-03-22 | 1985-03-22 | 光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61217022A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006522956A (ja) * | 2003-04-09 | 2006-10-05 | チャーロウイディ デイ | 光弁の製造 |
| JP2007206325A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Fujinon Corp | 光学素子、光学ユニット、および撮像装置 |
-
1985
- 1985-03-22 JP JP5569885A patent/JPS61217022A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006522956A (ja) * | 2003-04-09 | 2006-10-05 | チャーロウイディ デイ | 光弁の製造 |
| JP2007206325A (ja) * | 2006-02-01 | 2007-08-16 | Fujinon Corp | 光学素子、光学ユニット、および撮像装置 |
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