JPS59182425A - ２次元光学素子およびその製造方法 - Google Patents
２次元光学素子およびその製造方法Info
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- JPS59182425A JPS59182425A JP58058136A JP5813683A JPS59182425A JP S59182425 A JPS59182425 A JP S59182425A JP 58058136 A JP58058136 A JP 58058136A JP 5813683 A JP5813683 A JP 5813683A JP S59182425 A JPS59182425 A JP S59182425A
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- JP
- Japan
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- optical element
- lithium
- dimensional optical
- tungsten
- oxide
- 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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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices 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 for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F1/153—Constructional details
- G02F1/1533—Constructional details structural features not otherwise provided for
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual 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、２次元光学素子の構成及びその簡単な製造方
法に関するものであり、特に全固体型の２次元光学素子
として有効である。
法に関するものであり、特に全固体型の２次元光学素子
として有効である。
従来例の構成とその問題点
従来、２次元光学素子には、発色層として、酸化タング
ステン（ＷＯ３）膜などの無機材料を用いたものと有機
材料を用いたものがある。従来の酸化タングステン（Ｗ
Ｏ３）膜を発色層として用いた光学素子は、たとえば第
１図に示すように基板１゜上に透明電極Ｉｎｄｉｕｍ
ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ （Ｉ Ｔ Ｏ） １１を設け、
その上に酸化タングステン膜１２を作成橘′ する。その上層にイオン伝導体として有年電解質液１３
を設置し、その上に対向電極１４のついた透明基板１５
をもうけ、シール剤１６で電解液を封じて素子を形成す
る。上下の電極１１．１４間に電圧を印加することによ
ってプロトンあるいは１価の金属イオンがＷＯ３膜中に
侵入し吸収体を生じて発色し、また逆に電圧を印加する
ことによって脱色する光学素子ができる。電解質を用い
た従来の素子では、ＷＯ３膜の腐食、まだ電解液のシー
ルや漏れの問題などがあり、実用に十分耐えるものでは
なかった。このため全固体型の光学素子が研究される中
でＷＯ３スパッタ膜を用いると、上層のイオン伝導層を
蒸着した際にイオン伝導層中の伝導イオンがＷＯ３膜中
に多量に深く侵入−て発色し、電界によって脱色しなか
ったり、応答速度が遅かったり、脱色が不十分でコント
ラストが悪いという欠点を有していた。
ステン（ＷＯ３）膜などの無機材料を用いたものと有機
材料を用いたものがある。従来の酸化タングステン（Ｗ
Ｏ３）膜を発色層として用いた光学素子は、たとえば第
１図に示すように基板１゜上に透明電極Ｉｎｄｉｕｍ
ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ （Ｉ Ｔ Ｏ） １１を設け、
その上に酸化タングステン膜１２を作成橘′ する。その上層にイオン伝導体として有年電解質液１３
を設置し、その上に対向電極１４のついた透明基板１５
をもうけ、シール剤１６で電解液を封じて素子を形成す
る。上下の電極１１．１４間に電圧を印加することによ
ってプロトンあるいは１価の金属イオンがＷＯ３膜中に
侵入し吸収体を生じて発色し、また逆に電圧を印加する
ことによって脱色する光学素子ができる。電解質を用い
た従来の素子では、ＷＯ３膜の腐食、まだ電解液のシー
ルや漏れの問題などがあり、実用に十分耐えるものでは
なかった。このため全固体型の光学素子が研究される中
でＷＯ３スパッタ膜を用いると、上層のイオン伝導層を
蒸着した際にイオン伝導層中の伝導イオンがＷＯ３膜中
に多量に深く侵入−て発色し、電界によって脱色しなか
ったり、応答速度が遅かったり、脱色が不十分でコント
ラストが悪いという欠点を有していた。
そこで、本発明者等は、少なくとも酸化タングステンと
リチウムを含むターゲットで作成したスパッタ膜が、上
記イオン伝導体蒸着時のイオンの浸入を防ぎ、２次元光
学素子の発色層として有効であることを発見し、新しい
構成の２次元光学素子を発明した。さらに、上記酸化タ
ングステンとリチウムを含むターゲットで作成したスパ
ッタ膜は、蒸着時の酸素分圧を変化させることにより、
素子を作成した場合に、電界によって発色する膜と、発
色しない２つの異った膜を得ることができることを発見
し、まだ上記発色しない膜については、十分なリチウム
イオン伝導性を示すことも確認した。この発見により、
酸化タングステンとリチウムを含むターゲットを用い酸
素分圧を変化させてスパッタ蒸着することにより、同一
のターゲットで、発色層とイオン伝導層を連続して形成
する製造方法を発明し、新しい構成の２次元光学素子を
発明した。
リチウムを含むターゲットで作成したスパッタ膜が、上
記イオン伝導体蒸着時のイオンの浸入を防ぎ、２次元光
学素子の発色層として有効であることを発見し、新しい
構成の２次元光学素子を発明した。さらに、上記酸化タ
ングステンとリチウムを含むターゲットで作成したスパ
ッタ膜は、蒸着時の酸素分圧を変化させることにより、
素子を作成した場合に、電界によって発色する膜と、発
色しない２つの異った膜を得ることができることを発見
し、まだ上記発色しない膜については、十分なリチウム
イオン伝導性を示すことも確認した。この発見により、
酸化タングステンとリチウムを含むターゲットを用い酸
素分圧を変化させてスパッタ蒸着することにより、同一
のターゲットで、発色層とイオン伝導層を連続して形成
する製造方法を発明し、新しい構成の２次元光学素子を
発明した。
発明の目的
したがって、本発明の目的は、製造方法がより簡単で、
特に全固体型として有効な薄型で安定した２次元光学素
子を提供するものである。
特に全固体型として有効な薄型で安定した２次元光学素
子を提供するものである。
発明の構成
この発明の２次元光学素子は、少なくともタングステン
とリチウムを含む酸化物スパッタ膜で構成した発色層を
有することを特徴とする。さらに好まし、くけ、タング
ステンとリチウムの混合比率を０ 、５ （Ｌ ｉ ／
Ｗ （４とすることによって、Ｌｉ 少量の場合には着
色時の吸光度が低くコントラストが悪くなるのを、また
Ｌｉ 多量の場合は吸光度が高過ぎ劣化がはやくなるの
を防ぎ、光メモリを有し、表示素子として動作可能な２
次元光学素子を実現するものである。また、イオン伝導
体を上記発色層上にスパッタ蒸着することによって、液
状の電解質を構成としてもつ光学素子に比べ単純な構造
を持ち、さらに電解液による発色層の腐食を押さえ、全
固体化された光学素子を得ることができる。また、上記
イオン伝導体を少なくともリチウムとタングステンを含
むスパッタ膜で構成した光学素子も有効である。すなわ
ち、タングステンとリチウムを少なくとも含んだ酸化物
をターケラトとし、アルゴン雰囲気でスパッタ蒸着し、
電界によって着色を示す発色層を作成し、その後酸素を
導入し、アルゴンと酸素の混合雰囲気でスパッタ蒸着し
電界によって着色を示さないリチウムイオン伝導層を作
成できる。つまわ同一ターゲットでスパッタガスの酸素
分圧を変化させることによって容易に発色層とイオン伝
導層が作成することが可能となり、簡便な方法で前記２
次元光学素子を製造可能とするものである。
とリチウムを含む酸化物スパッタ膜で構成した発色層を
有することを特徴とする。さらに好まし、くけ、タング
ステンとリチウムの混合比率を０ 、５ （Ｌ ｉ ／
Ｗ （４とすることによって、Ｌｉ 少量の場合には着
色時の吸光度が低くコントラストが悪くなるのを、また
Ｌｉ 多量の場合は吸光度が高過ぎ劣化がはやくなるの
を防ぎ、光メモリを有し、表示素子として動作可能な２
次元光学素子を実現するものである。また、イオン伝導
体を上記発色層上にスパッタ蒸着することによって、液
状の電解質を構成としてもつ光学素子に比べ単純な構造
を持ち、さらに電解液による発色層の腐食を押さえ、全
固体化された光学素子を得ることができる。また、上記
イオン伝導体を少なくともリチウムとタングステンを含
むスパッタ膜で構成した光学素子も有効である。すなわ
ち、タングステンとリチウムを少なくとも含んだ酸化物
をターケラトとし、アルゴン雰囲気でスパッタ蒸着し、
電界によって着色を示す発色層を作成し、その後酸素を
導入し、アルゴンと酸素の混合雰囲気でスパッタ蒸着し
電界によって着色を示さないリチウムイオン伝導層を作
成できる。つまわ同一ターゲットでスパッタガスの酸素
分圧を変化させることによって容易に発色層とイオン伝
導層が作成することが可能となり、簡便な方法で前記２
次元光学素子を製造可能とするものである。
実施例の説明
実施例１
第２図に示すごとく、透明電極１１（工Ｔｏ）をもうけ
た基板１０のＩＴｏ上にリチウムとタングステンの混合
酸化物（Ｌｉ／Ｗ’＝４）をターゲットとＬＡｒ をス
パッタガスとして、３×１Ｏ−２Ｔｏｒｒでスパッタ蒸
着し発色層２１を作成する。
た基板１０のＩＴｏ上にリチウムとタングステンの混合
酸化物（Ｌｉ／Ｗ’＝４）をターゲットとＬＡｒ をス
パッタガスとして、３×１Ｏ−２Ｔｏｒｒでスパッタ蒸
着し発色層２１を作成する。
この膜はスパッタ蒸着の際、リチウムとタングステンが
相互作用し吸収体を生じ、青色着色した膜となる。次に
、リチウムとタングステンの混合酸化物（Ｌｉ／Ｗ−１
）をターゲットとしＡｒ１０２−１をスパッタガスとし
て３ Ｘ １０’−２Ｔｏｒｒ でスパッタ蒸着し、イ
オン伝導層２２を作成する。この場合、リチウムニオベ
ートやチツ化リチウムなどでも可能であり、リチウムイ
オン伝導を示す物質ならば上記物質にかぎられるもので
はない。そして、層２２上に対向電極として透明なＩＴ
Ｏ電極１４を形成し、上下電極に電界を加えて着脱色を
行う０こうして形成した素子において、Ｈｅ −Ｎｅレ
ーザ透過光の強度で着脱色時に１桁以上の差か見られ、
光学素子として十分可能となる。この場合、電極に印加
する電圧は５■以下で十分であった。
相互作用し吸収体を生じ、青色着色した膜となる。次に
、リチウムとタングステンの混合酸化物（Ｌｉ／Ｗ−１
）をターゲットとしＡｒ１０２−１をスパッタガスとし
て３ Ｘ １０’−２Ｔｏｒｒ でスパッタ蒸着し、イ
オン伝導層２２を作成する。この場合、リチウムニオベ
ートやチツ化リチウムなどでも可能であり、リチウムイ
オン伝導を示す物質ならば上記物質にかぎられるもので
はない。そして、層２２上に対向電極として透明なＩＴ
Ｏ電極１４を形成し、上下電極に電界を加えて着脱色を
行う０こうして形成した素子において、Ｈｅ −Ｎｅレ
ーザ透過光の強度で着脱色時に１桁以上の差か見られ、
光学素子として十分可能となる。この場合、電極に印加
する電圧は５■以下で十分であった。
さらに数ケ月以上のメモリ効果も確認され、薄型・軽量
で安定な構造の２次元光学素子が実現できたＯ 実施例２ 第３図は、まず透明電極として基板１Ｑ上にＩＴＯをス
パッタ蒸着し、ＩＴ○膜１１を形成する。その上層に、
まずリチウムとタングステンの混合酸化物（Ｌ ｉ ／
’Ｗ ＝ ２ ）をターゲットとし、Ａｒ雰囲気３Ｘ１
０ Ｔｏｒｆでスノくツタ蒸着し、発色層３１を形成
する。次に酸素ガスを導入し、へｒ１０２＝１雰囲気３
Ｘ１０ Ｔｏｒｒ で同一ターゲットをスパッタ蒸
着し、イオン伝導層３２を形をスパッタ蒸着する。全固
体化した薄型・軽量で安定化した２次元光学素子が得ら
れ、この製造方法によって同一ターゲットをスパッタ蒸
着するという容易な方法で光メモリを有し、表示素子と
して使用可能な２次元光学素子が実現された。
で安定な構造の２次元光学素子が実現できたＯ 実施例２ 第３図は、まず透明電極として基板１Ｑ上にＩＴＯをス
パッタ蒸着し、ＩＴ○膜１１を形成する。その上層に、
まずリチウムとタングステンの混合酸化物（Ｌ ｉ ／
’Ｗ ＝ ２ ）をターゲットとし、Ａｒ雰囲気３Ｘ１
０ Ｔｏｒｆでスノくツタ蒸着し、発色層３１を形成
する。次に酸素ガスを導入し、へｒ１０２＝１雰囲気３
Ｘ１０ Ｔｏｒｒ で同一ターゲットをスパッタ蒸
着し、イオン伝導層３２を形をスパッタ蒸着する。全固
体化した薄型・軽量で安定化した２次元光学素子が得ら
れ、この製造方法によって同一ターゲットをスパッタ蒸
着するという容易な方法で光メモリを有し、表示素子と
して使用可能な２次元光学素子が実現された。
発明の効果
この発明は以上説明したように、発色層をリチウムとタ
ングステンを含む酸化物スパッタ膜で構成することによ
って、薄型・軽量で、コントラストの明確となった安定
な特に全固体型として有効な２次元光学素子を可能とし
、また、容易な製造方法を実現するものである。
ングステンを含む酸化物スパッタ膜で構成することによ
って、薄型・軽量で、コントラストの明確となった安定
な特に全固体型として有効な２次元光学素子を可能とし
、また、容易な製造方法を実現するものである。
第１図は従来例の２次元光学素子の縦断面図、第２図は
本発明の一実施例の２次元光学素子の縦断面図、第３図
は本発明の他の実施例の２次元光学素子の縦断面図であ
る。 ２１・・・・・・タングステンとリチウムの酸化物膜（
Ｌ １ ／Ｗ＝４ ｒ Ａｒ 雰囲気スパッタ膜天２２
・・・・・・タングステンとリチウムの酸化物膜（Ｌｉ
／鴇１ 。 Ａｒ１０２＝１雰囲気スパツタ膜入３１・・・・・・タ
ングステンとリチウムの酸化物膜（Ｌ ｉ ／ Ｗ＝２
．Ａｒ雰囲気スパッメ膜）、３２・・・・・・タングス
テンとリチウムの酸化物膜（Ｌ ｉ ／Ｗ＝ ２ 、
Ａｒ １０２−＝ １雰囲気スパツタ膜）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ／、？ 第２図 ４ 第３図 ／ｄ
本発明の一実施例の２次元光学素子の縦断面図、第３図
は本発明の他の実施例の２次元光学素子の縦断面図であ
る。 ２１・・・・・・タングステンとリチウムの酸化物膜（
Ｌ １ ／Ｗ＝４ ｒ Ａｒ 雰囲気スパッタ膜天２２
・・・・・・タングステンとリチウムの酸化物膜（Ｌｉ
／鴇１ 。 Ａｒ１０２＝１雰囲気スパツタ膜入３１・・・・・・タ
ングステンとリチウムの酸化物膜（Ｌ ｉ ／ Ｗ＝２
．Ａｒ雰囲気スパッメ膜）、３２・・・・・・タングス
テンとリチウムの酸化物膜（Ｌ ｉ ／Ｗ＝ ２ 、
Ａｒ １０２−＝ １雰囲気スパツタ膜）。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 ／、？ 第２図 ４ 第３図 ／ｄ
Claims (5)
- （１）少なくとも、タングステン（Ｗ）とリチウム（Ｌ
ｉ ）を含む酸化物スパッタ膜で構成した発色層を有す
ることを特徴とする２次元光学素子。 - （２） タングステン（Ｗ）とリチウム（Ｌｉ）の混
合比率を、０．５（Ｌｉ／Ｗ＜４とした酸化物スパッタ
膜で構成した発色層を有することを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載の２次元光学素子。 - （３）発色層上にリチウムイオン伝導体層をスパッタガ
スした多層構造を有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の２次元光学素子。 - （４） リチウム伝導体層を少なくともタングステンと
リチウムを含む酸化物スパッタ膜で構成したこ橢 とを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の２次元光学
素子。 - （５） タングステンとリチウムを含む酸化物をター
−ゲットとし、スパッタガスの酸素分圧を変化させるこ
とにより、タングステンとリチウムを含む酸化物スパッ
タ膜よりなる発色層およびイオン伝導体層を連続して形
成することを特徴とする２次元光学素子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58058136A JPS59182425A (ja) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | ２次元光学素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58058136A JPS59182425A (ja) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | ２次元光学素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59182425A true JPS59182425A (ja) | 1984-10-17 |
Family
ID=13075563
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58058136A Pending JPS59182425A (ja) | 1983-04-01 | 1983-04-01 | ２次元光学素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59182425A (ja) |
-
1983
- 1983-04-01 JP JP58058136A patent/JPS59182425A/ja active Pending
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