JPH06100739B2 - 光制御装置の製造方法 - Google Patents

光制御装置の製造方法

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JPH06100739B2
JPH06100739B2 JP59014145A JP1414584A JPH06100739B2 JP H06100739 B2 JPH06100739 B2 JP H06100739B2 JP 59014145 A JP59014145 A JP 59014145A JP 1414584 A JP1414584 A JP 1414584A JP H06100739 B2 JPH06100739 B2 JP H06100739B2
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    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電気光学結晶素子を利用した光制御装置、特
に平行電界型光制御装置の製造方法に関する。
電圧印加によつて光学的異方性を示す電気光学結晶、例
えば透明セラミツクPLZT((Pb,La)・(Zr,Ti)O3
は、印加される電圧に応じて偏光の偏光面を回転させ
る。したがつて、直交ニコルの状態に組合わされた偏光
子と検光子との間に置かれたPLZTは、これに供給される
電気信号に基づいて、偏光子によつて得られる直線偏光
の偏光面を回転させて検光子に対する前記偏光の通過を
制御する光制御装置、即ち光シヤツターとして作動し、
その応答速度は速い。このような光シヤツターは閃光保
護メガネ、立体TVシステムなどに応用される。また、こ
のような光シヤツターが一次元的に配列して構成された
光シヤツターアレイは高速プリンタ(例えば電子写真プ
リンタ)、高輝度プロジエクタなどへの応用が期待され
ている。
背景技術とその問題点 従来、透明PLZTを利用した光シヤツターアレイは、第1
図に示すように、表面電極型のものであつた。即ち、PL
ZT基板1の一方の面に電極2,3が所定ピツチで2列に形
成され、これに対応する位置で他方の面にも対向電極
(図示せず)が形成されている。
このような表面電極型光シヤツターアレイでは、駆動電
圧が高いこと、電極近傍の不平行電界に起因する散乱効
果を生じること、隣接する電極間容量によるクロストー
クが発生し、誤動作が起こりやすいこと、および応答速
度が低いことなどの問題点があつた。
これらの問題点は、電気光学結晶素子に完全平行電界を
生じ得る平行電界型光シヤツターアレイによつて大幅に
改善される。しかし、従来の平行電界型光シヤツターに
は、第2図に示す構成を有するものが提案されていた
(特開昭55-11246号参照)。即ち、各PLZT4の両側面に
それぞれ電極5a,5bが設けられ、各PLZT4は、電極間の接
着剤層7により一体に結合されている。この型の光シヤ
ツターの製造には接着工程を必要とし、工程が複雑にな
り、また電極と接着剤層との間で剥離の問題が生じ易
く、その上、電極間距離はPLZT4の厚さに制限されて100
μm以下にすることが困難であつた。PLZT光シヤツター
の駆動電圧は電極間距離に比例するため、電極間距離を
小さくすることが好ましい。
発明の目的 本発明は、上述の点に鑑み、前記剥離の問題が回避さ
れ、駆動電圧の低減が可能な平行電界型光制御装置の製
造方法を提供するものである。
発明の概要 本発明は、上述の目的を達成するために、粉末組成物を
焼結することにより得られる電気光学結晶の透明セラミ
ック体とこの透明セラミック体に設けられた電極とを有
する電極付透明セラミック体が複数層積層されている光
制御装置の製造方法において、前記粉末組成物を主体と
するグリーンシートを形成し、前記グリーンシート上に
導電ペーストを塗布して電極付グリーンシートを得、前
記電極付グリーンシートを複数枚積層して圧力を加える
と共に焼成することにより、複数の透明セラミック体層
が前記導電ペーストから成る電極を介して互いに一体に
結合された焼結体を得、前記焼結体を前記電極に対して
ほぼ直交する方向に切断することにより、電気光学効果
を有する透明セラミック体とこの透明セラミック体に設
けられた電極とを有する電極付透明セラミック体が複数
層積層されている光制御装置を得るようにしている。
この場合、前記電極と、前記電極付透明セラミック体に
電気信号を供給するリード線との接続は公知の技術によ
り種々の方法で行うことができる。
本発明の方法により製造される平行電界型光制御装置に
おいては、各透明セラミック体間を電極を介して焼結に
よって結合するようにしているので、層間剥離の問題を
回避すること、電極間距離を容易に100μm以下に小さ
くすること、したがつて駆動電圧を低減させること、お
よび高い生産性で製造することが可能となる。
実施例 以下に、本発明の実施例を図面について説明する。
第3図は本発明の光制御装置の製造方法の一実施例によ
り製造された平行電界型光制御装置8を示し、この平行
電界型光制御装置8は10mm×2.5mm×300μmの寸法を有
し、10mm×300μm×50μm(=厚さ)の透明PLZT層9
が50層、各電極10(厚さ2〜3μm)を介して焼結によ
つて一体に結合されている。
このように構成されている平行電界型光制御装置8は各
PLZT層9が導電ペーストから成る各電極10のみを介し
て、しかも焼結によつて一体に結合されているため、各
層間の接着強度が極めて大きく、前記従来例における接
着剤層7の存在に起因する層間剥離の問題を回避するこ
とができ、接着剤を使用する接着工程が不必要であるた
め、高い生産性で製造することが可能となる。また、本
実施例においては、電極間距離が50μmと小さいので、
駆動電圧を従来の平行電界型光制御装置の場合(駆動電
圧は約70V以上)に比べて低くすることができる。
なお、本実施例において、電極間距離、即ち、各PLZT層
9の厚さは、目的に応じて変化させることができ、30μ
m程度までとすることができる。
第3図の光制御装置8は例えば次のようにして製造する
ことができる。
酸化鉛(PbO)、酸化ランタン(La2O3)、酸化ジルコニ
ウム(ZrO2)および酸化チタン(TiO2)の各粉末をPb
0.91La0.09(Zr0.65Ti0.35)0.9775O3となるように配合
し、ボールミルで30時間混合する。この混合粉を過、
乾燥後、500kg/cm2の圧力で直径50mm、厚さ10mmに成形
し、900℃で1時間仮焼する。得られる仮焼物を擂解
し、ボールミルで30時間粉砕後、過、乾燥してPLZT仮
焼粉末とする。PLZT仮焼粉末100g、トリクロルエチレン
10g、エチルアルコール17g、ポリビニルブチラール4g、
ジオクチルフタレート2gおよびソルビタンセスキオレー
ト0.5gから成る混合物を500mlのポリポツト中で24時間
ボールミル混合してスラリーを調製する。このスラリー
をポリエステルフイルム上でドクターブレードによりシ
ート状に成形後、自然乾燥して、厚さ70μmのグリーン
シートとする。このグリーンシートを直径20mmに切断
し、Pdペーストを印刷、乾燥し、Pd電極付グリーンシー
トとする。次に、電極付グリーンシートを50枚積層し、
室温で1,000kg/cm2の圧力を加えて圧着体とする。
先に得たPLZT仮焼粉末の一部に水を加えて造粒し、1,00
0kg/cm2の圧力で直径20mm、厚さ5mmに成形してPLZT成形
体とする。
PLZT成形体上に前記電極付グリーンシートの圧着体をの
せ、さらに最上部にPLZT成形体をのせ、ホツトプレスの
アルミナ型に入れ、酸素雰囲気中で、200kg/cm2の圧力
をかけ、1,250℃で4時間焼成を行い、焼結体とする。
この焼結体をアルミナ型から取り出し、四面カツトし
て、厚さ50μmのPLZT層12が厚さ2〜3μmの電極13を
介して焼結によつて一体に結合した角柱状PLZT焼結体11
を得る。この焼結体11を電極13と直交するA方向に所定
寸法にスライスし、光を透過させる対向両側面を光学研
磨すると、電気光学効果を有する透明PLZT層9とこの透
明PLZT層9に設けられた電極10とを有する電極付透明セ
ラミック体が50層積層されている光制御装置を得ること
ができる。
本発明の光制御装置は光シヤツターとして例えば第5図
に示すように構成して使用することができる。
前記実施例に記載したと同じ光制御装置において、電極
10の端部に一層おきにダイヤモンドブレードで切削形成
した溝に絶縁体ペースト(例えばガラスペースト)が埋
め込まれて、絶縁部14が形成されている。電極10が電気
的に並列接続されるように、光制御装置の両側面にAg電
極15a,15bが設けられている。電極15aと電極15bとの間
に電圧を印加することにより、各電極10間の各PLZT層9
(両端のPLZT層は除く)に電界が形成され、光シヤツタ
ーとして作動する。この場合の半波長電圧 は22℃の環境で32Vである。
また、本発明の光制御装置を光シヤツターアレイとし
て、例えば第6図に示すように構成して使用することが
できる。
大きさが異なる以外は実施例に記載したのと同じ構成の
光制御装置が透明ガラス基板16上に透明接着剤(例えば
レンズボンド(商品名))で接着固定され、上面にCrと
Auをこの順で蒸着し、ホトリソグラフイでパターン化し
て形成された平面電極17a,17b(タテ150μm、ヨコ70μ
m)が第6図に示すように交互に配置されて、電極10a
に接続されている。平面電極17aと、ガラス基板16上に
形成されて電気信号を供給する互いに独立した電極端子
18とは、ワイヤーボンデイング19aで接続されている。
一方、平面電極17bと、ガラス基板16上に形成されて接
地される共通電極20とがワイヤーボンデイング19bで接
続されている。
この構成では、半波長電圧 は22℃の環境で65Vである。ただし、この場合、両端のP
LZT層9a,9bは作動しない。また、PLZT層9cは単独で作動
し、その他の各PLZT層は、互いに隣接する2個が一緒に
(例えばPLZT層9dと9e)同じ作動をする。
発明の効果 本発明においては、粉末組成物を主体として形成したグ
リーンシート上に導電ペーストを塗布して電極付グリー
ンシートを得、この電極付グリーンシートを複数枚積層
して圧力を加えると共に、焼成することにより、複数の
セラミック体層が導電ペーストから成る電極を介して互
いに一体に結合された焼結体を得、この焼結体を電極に
対してほぼ直交する方向に切断するようにした。
したがって、電気光学結晶の透明セラミック体から成る
複数の層間を接着剤で接着する必要がなくて、これら複
数の層間が導電ペーストから成る電極を介して焼結によ
って一体に結合されているから、層間剥離の問題を回避
することができ、また、各層の厚さを小さくすることが
できるために駆動電圧を低減させることができる。
しかも、電気光学結晶の透明セラミック体から成る複数
の層間を接着剤で接着する工程が不要であり、また、複
数の透明セラミック体層が導電ペーストから成る電極を
介して互いに一体に結合された焼結体を電極に対してほ
ぼ直交する方向に切断することにより、電気光学効果を
有する透明セラミック体とこの透明セラミック体に設け
られた電極とを有する電極付透明セラミック体が複数層
積層されている光制御装置を得るようにしたから、製造
工程を単純化することができ、さらに、高い量産性を達
成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図と第2図とは従来例の光制御装置を示す図、第3
図は本発明の光制御装置の製造方法の一実施例により製
造された光制御装置を示す図、第4図は第3図に示す光
制御装置を製造する方法を説明する図、第5図と第6図
は本発明の製造方法により製造された光制御装置の適用
例を示す図である。 なお、図面に用いられた符号において、 8……光制御装置 9……PLZT層 10,10a……電極 11……PLZT焼結体 12……PLZT層 13……電極 である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 茂雄 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 (56)参考文献 特開 昭57−70513(JP,A) 特開 昭57−209891(JP,A) 特開 昭57−205710(JP,A) 特公 昭56−19756(JP,B2) 特公 昭57−39403(JP,B2)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】粉末組成物を焼結することにより得られる
    電気光学結晶の透明セラミック体とこの透明セラミック
    体に設けられた電極とを有する電極付透明セラミック体
    が複数層積層されている光制御装置の製造方法におい
    て、 前記粉末組成物を主体とするグリーンシートを形成し、 前記グリーンシート上に導電ペーストを塗布して電極付
    グリーンシートを得、 前記電極付グリーンシートを複数枚積層して圧力を加え
    ると共に焼成することにより、複数の透明セラミック体
    層が前記導電ペーストから成る電極を介して互いに一体
    に結合された焼結体を得、 前記焼結体を前記電極に対してほぼ直交する方向に切断
    することにより、電気光学効果を有する透明セラミック
    体とこの透明セラミック体に設けられた電極とを有する
    電極付透明セラミック体が複数層積層されている光制御
    装置を得るようにした光制御装置の製造方法。
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