JPS62235923A - 光シヤツタ素子 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 利用産業分野 この発明は、電気光学効果を有する基板を積層した構成
からなる光シャッタ素子に係り、駆動電圧並びに光透過
ＪＯ失を低減し、かつ足片性にすぐれた光シャッタ素子
に関する。

背景技術 電気光学効果を利用した光シＶツタは、偏光方向が相互
に直交する一対の偏光子間に、（ＰｂＬａ）（ＺｒＴＬ
　）　Ｏｓ、　ＬｉＦＪｂＯ３，ＢＬ１２　ＳＬｏ　２
０等のセラミックス幕板からなり、電界方向が入射光の
偏光方向と４５°の交差角度を形成した光シャッタ素子
を配置して構成し、光学式プリンタの書込みデバイス、
光学カメラのシャッタなど、あるいは、立体眼鏡や溶接
用保護眼鏡などの多用途の適用が考えられている。

かかる光シャッタ素子として、第３図に示す如く、予め
鏡面研摩された素子基板（１）の表裏面の各々に、一対
の櫛状の平面電極（２Ｘ３）を、その歯状部を交互に入
り込ませて配置し、給電部（２ａ）（３ａ）と駆動電極
部（２ｂ）　（３ｂ）とからなる所謂平面電極型構成が
知られている。

しかし、上記構成では、所要型動電（※部（２ｂ）（３
ｂ）が素子基板（１）表面に形成されているため、電界
は素子基板（１）内部に充分浸透せず、素子基板（１）
表面に集中して駆動電圧を高くする必要があるなどの問
題があり、さらに、前記電極は鏡面仕上表面に形成する
ため、付着力が弱く、高駆動電圧の印加により、剥離、
損傷し易い問題があった。

これを解浦した構成の光シセッタ素子として、第４図に
示す所謂満型構成が知られている。すなわち、素子基板
（１）に多数の平行溝を設け、素子基板（１）の両側端
面に形成した給電電極（４ａ）　（５ａ）に、面記平行
溝を１つあぎに交互に電気的に接続して駆動電極部（／
ｌｂ）　（５ｂ）となした溝型電極（’Ｉ　Ｘ５）を配
置した構成からなる。

溝表面に電極材料を被着させた溝型電極（’Ｉ）（５）
構成て（ｊｌ、電界が素子基板（１）内部まで有効に浸
透分布するため、前記の第３図の構成に比べて、駆動電
圧の低減か図られるが、さらに駆動電圧を下げ、素子基
板（１）の光透過面（６）面積を可能な限り拡げて透過
１０失の低減を図るには、溝型電極の溝深さを深くし、
かつ溝幅を狭くする必要がある。

該溝型電極（４）（５）の凹状溝部に、所要の電極材料
を被着させるには、公知のスパッタ、蒸着方法等の手段
では形成困難であり、通常は、導電性ペーストをサイロ
する方法が採用されているが、）八一部表面に均一かつ
所要のイ」着強度にて電、（へ祠わ１を付着させるには
、必然的に溝部の深さ及び幅に制限を生じ、駆動電圧及
び透過損失の低減が困難であるばかりか、製造工程も煩
雑で、工業的早産規模で製造するには不適であり、製造
性のすぐれた光シャッタ素子か切望されている。

発明の目的 この発明は、駆動電圧並びに透過損失を低減し、かつ、
組立製造が極めて簡単で量産性にすぐれた光ヤッタ素子
を目的としている。

発明の構成 この発明は、少なくとも積層対向面に電極材料を被着し
た電気光学効果を有する基板を、接着材を介在させて基
板の厚み方向に積層固着した↑、１４成からなり、該積
層体の対向位首にある一対の積層端面に、積層された内
部電極層を１１台あきに絶縁する絶縁層を、一対の積層
端面で非対称形で配設し、内部電極層を１１ごｃｔ５き
に接続する給電用外部電極を前記絶縁層上に被着形成し
て、積層基板の厚み端面を光透過面としたことを特徴と
する光シャッタ素子でおる。

さらに、詳述すれば、この発明による光シャッタ素子は
、第１図に示す如く、複数枚の短朋状基板（１０）を厚
み方向に積層して、その積層方向を長さ、基板（１０）
の幅を光透過方向厚みとする積層板状１溝成からなり、
積層端面に接着材（１２）を介在させて一体となった基
板（１０）　（１０）間の内部電極層（１３）を一層お
きに絶縁する絶縁層（１４）を配設し、ざらに給電用外
部電極（１５）を設けて矩形板面に所要のＳ歯状の電極
を形成し、各基板（１０）の厚み部をｒｔｌ摩された光
透過面（２１）となした光シＶツク素子である。

また、電極材料を被着した基板を多数枚接着する積層構
成であることから、製造性が極めてよく、さらに、駆動
用内部電価を素子厚み方向に貨通して５２けることがで
き、電界は索子厚み全体に浸透し駆動電圧を低減でき、
また、内部電極層を介して積層される所要１ツみの基板
が、ぞれぞれ光透過面となる（１１１成Ｃ′あるため、
素子における光透過面積が、溝型の従来素子より拡大さ
れ、透過損失を大きく低減できる利点が必る。

この発明において、積層する基板には、ポッケルス効果
、カー効果等の電気光学効果を有する（　ＰｂＬａ　）
　（Ｚｒ　Ｔｉ　）０３（以下ＰＬＺＴという）　、　
ＬｉＮｂＯ２゜ｋ＋２　ＳＬｏ　２０等の公知のセラミ
ックス基板が適用できる。

光シャッタ素子の内部電（水となる、基板の両主面に被
着する電極材料は、Ｃｒ、　Ｎｊ、　Ｃｕ等の金属膜を
、スパッタや蒸着法等の薄膜形成技術にて被着するとよ
い。

積層された基板間の各内部電極の厚み及び内部電極間の
接着材の厚みは、光透過面積を拡大するには、できる限
り薄いことが望ましく、それぞれ２Ｊｉｍ以下が望まし
い。

内部電極間の接着材は各基板を固着して積層体を構成す
るのに不可欠でおるが、光シャッタ素子の機能上では不
要であるため、できるだけ薄いほうか好ましく、絶縁性
接着剤のほか、はんだ等の低融点金属、導電性接着剤等
公知の接着材か適用できる。

この発明において、絶縁層は、外部電格層と所定の内部
電極層とを、電気的に絶縁するものであればよく、エポ
キシ樹脂、アクリル樹脂、フェノール樹脂などの合成樹
脂やガラスなどを塗布して形成するほか、アルミナ、シ
リカ等を蒸着、スパッタ等の手段で形成するなど、公知
の材料、形成方法を適宜選定できる。

また、上記絶縁層の厚み２幅等は、内部電極層の厚み、
給電用外部電極層に印加する電圧、使用環境条イ′１等
に応じて適宜選定することが望ましく、特に、スクリー
ン印刷法等により、内部電極層の厚み方向に厚み寸法に
対し、充分な長さを有する絶縁層を形成することにより
、使用時の絶縁を確保することができる。

前記給電用電極は、Ｃｒ、　ＮＬ、　Ｃｕ等の金属源膜
をスパッタ、蒸着等の手段にて被着形成するほか、導電
性紫外線硬化型接着樹脂等を用いて被着形成することも
できる。

発明の図面に基づく開示 第１図はこの発明によるシャッタ素子の斜視説明図であ
り、第２図はこの発明による光シャッタ素子の製造工程
を示す斜視説明図で必る。なお、図面は全て電極及び接
着剤層を誇張して図示しである。

第２図に基づいて、この発明による製造工程を説明する
と、基板（１０）は、円に対するｉの置換量が９原子％
、”ｌｒ　／　Ｔｊ比が６５／３＆からなるＰＬ２Ｔ焼
結体より、スライス加工にて得た、幅３０ｍｍＸ長ざ５
０ｆｆ１ｍＸ厚み０．１ｎｎｒ＋の方形板状からなり、
５００’Ｃの大気中で、１時間の歪み取り熱処理を行な
った。

次に、基板（１０）の両生面に、蒸着にてＮＬからなる
電極（１１）を、１１Ｊｍ厚みに被着した。

この基板（１０）を５００枚用いて、各基板（１０）を
対向させ、各基板（１０）間にエポキシ樹脂からなる接
着剤（１２）を２μｍ厚みで介在させて、各基板（１０
）を厚み方向に積層して、内部電極層（１３）を有する
基板（１０）の積層体となした。

この該積層体の対向位首にある一対の積層端面に、スク
リーン印刷にて、積層された内部電１〜層（１３）を１
層おきに絶縁するためのエポキシ樹脂からなる絶縁層（
１４）を、一対の積層端面で非対称形で配設した。

続いて、同積層端面に、ＮＬからなる厚みＩ　ＪＪｍの
給電用外部電極（１５）を前記絶縁層（１３）上に被着
形成して、内部電極層（１３）を１層おきに接続した。

ざらに、積層組立体を一対の給電用電極（１５）（１５
）間で縦断するよう、所要厚みにスライス加工し、露出
する積層面をラッピング加工し、研摩後の厚みを０．３
＋ｒｕｒ＋に仕上げて光シャッタ素子（２０）となす。

以上の工程を経て、第２図Ｇ図と第１図に示すように、
複数枚の短冊状基板（１０）を厚み方向に積層して、そ
の積層方向を長さ、基板（１０）の幅を光透過方向厚み
とする積層板状構成からなり、積層端面に内部電極層（
１３）を一層おぎに絶縁する絶縁層（１４）を配設し、
さらに給電用外部電極（１５）を設ｃプで矩形板面に所
要のｆ！ｉ歯状の電極を形成し、各基板（１０）の厚み
部を研摩された光透過面（２１）となした光シャッタ素
子（２０）を得ることができる。

発明の効果 ちなみに、第１図の光シャッタ素子を用い、その両側に
偏光子を配置して光シャッタに構成し、波長０．６３３
ＩＪｍのレーザ光を透過させたとき、駆動電圧７０Ｖに
て良好な作動を示した。

この発明による光シャッタ素子は、電極材料を被着した
基板を多数枚接着する積層構成であることから、積層時
の接着強度が高く、製造性が極めてよく、ざらに、駆動
用電極を素子厚み方向に貫通させて設けることができ、
電界は基板厚′み仝体に浸透し駆動電圧を低減でき、ま
た、極薄厚みの内部電極層を介して積層される所要厚み
の基板が、それぞれ光透過面となる構成であるため、素
子にあける光透過面積が、溝型電極を右する従来素子よ
り拡大され、透過損失を大きく低減できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明による光シャッタ素子の斜視説明図で
おり、第２図はこの発明による光シャッタ素子の製造工
程を示す斜視説明図である。第３図と第４図は従来の光
シャッタ素子の斜視説明図でおる。 １・・・素子基板、２，３，４．５・・・ｉ歯状電極、
１０・・・基板、１１・・・電極、１２・・・接着剤、
１３・・・内部電極層、１４・・・絶縁層、１５・・・
給電用外部電極、２０・・・素子、２１・・・光透過面
。 ｊｉ’ｇ３ｉｆｆ 昭和６２年７月２日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　 少なくとも積層対向面に電極材料を被着した電気光学効
   果を有する基板を、接着材を介在させて基板の厚み方向
   に積層固着した構成からなり、該積層体の対向位置にあ
   る一対の積層端面に、積層された内部電極層を１層おき
   に絶縁する絶縁層を、一対の積層端面で非対称形で配設
   し、内部電極層を１層おきに接続する給電用外部電極を
   前記絶縁層上に被着形成して、積層基板の厚み端面を光
   透過面としたことを特徴とする光シャッタ素子。