JP2001281711A - Optical device - Google Patents

Optical device

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JP2001281711A
JP2001281711A JP2000100366A JP2000100366A JP2001281711A JP 2001281711 A JP2001281711 A JP 2001281711A JP 2000100366 A JP2000100366 A JP 2000100366A JP 2000100366 A JP2000100366 A JP 2000100366A JP 2001281711 A JP2001281711 A JP 2001281711A
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JP
Japan
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polymer gel
stimulus
responsive polymer
optical element
meth
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Application number
JP2000100366A
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Japanese (ja)
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Akimasa Komura
晃雅 小村
Kazushirou Akashi
量磁郎 明石
Takashi Uematsu
高志 植松
Atsushi Kawahara
淳 川原
Masahiro Moriyama
正洋 森山
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical device which can decrease a fog and which has low optical reflection density during color erasing and higher contrast between color developing and erasing. SOLUTION: The optical device is provided with a cell 2 holding a colored stimulation responding polymer gel 10 and a liquid 12 which can be absorbed in the polymer gel 10 between a pair of substrates 6, 8, and a microlens 4. The microlens 4 is preferably disposed on the opposite face of one substrate 6 to the face where the colored stimulation responding polymer gel 10 is held. The microlens 4 is preferably in the form of a convex lens having a recess near the center.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主に画像を表示す
る光学素子に関する。より詳しくは、外部刺激に応じて
可逆的に発色状態を制御できる光学素子に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical element for mainly displaying an image. More specifically, the present invention relates to an optical element capable of reversibly controlling a coloring state in response to an external stimulus.

【０００２】[0002]

【従来の技術】着色された刺激応答性高分子ゲルを用い
た表示技術に関しては、本発明者らは特開平１１−２３
６５５９号公報において、高濃度に顔料を含有した表示
記録材料の提案をしている。この技術は、高分子ゲル中
に高濃度に顔料を含有させ、ゲルの膨潤状態において発
色状態を、また収縮状態において消色状態を形成する表
示素子である。この技術は、膨潤状態の発色濃度が十分
に高いとき、収縮状態のゲル粒子の大きさにより表示素
子としての光学濃度差が決まることになる。従って、よ
り大きな体積変化量を有するゲルを利用することで、高
いコントラストを得ることができる。2. Description of the Related Art With respect to a display technique using a colored stimulus-responsive polymer gel, the present inventors have disclosed JP-A-11-23.
Japanese Patent No. 6559 proposes a display recording material containing a pigment at a high concentration. This technology is a display element in which a pigment is contained in a polymer gel at a high concentration to form a colored state when the gel swells and a decolored state when the gel contracts. In this technique, when the color density in the swollen state is sufficiently high, the optical density difference as a display element is determined by the size of the gel particles in the contracted state. Therefore, a high contrast can be obtained by using a gel having a larger volume change amount.

【０００３】しかしながら、より大きな体積変化量を有
するゲルを利用する場合、膨潤状態で十分な発色濃度を
得るために大量の色材を必要とし、その結果、収縮状態
の粒子径が大きくなってしまうという問題があった。ま
た、着色高分子ゲル粒子の組成上、収縮状態の粒子径を
小さくすることには限界があり、収縮時にも粒子の存在
がかぶりとして認識されるために、十分な表示特性が得
られないという問題があった。However, when a gel having a larger volume change is used, a large amount of coloring material is required to obtain a sufficient color density in a swollen state, and as a result, the particle diameter in a contracted state becomes large. There was a problem. In addition, due to the composition of the colored polymer gel particles, there is a limit to reducing the particle size in the contracted state, and the presence of the particles is recognized as fog even during contraction, so that sufficient display characteristics cannot be obtained. There was a problem.

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記従来に
おける問題を解決し、以下の目的を達成することを課題
とする。即ち、本発明は、かぶりを低減することがで
き、消色時の光学反射濃度が低く、より高い発色・消色
コントラストを有する光学素子を提供することを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned conventional problems and achieve the following objects. That is, an object of the present invention is to provide an optical element which can reduce fog, has a low optical reflection density at the time of color erasing, and has a higher coloring / erasing contrast.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の手段は、以下の通りである。即ち、 ＜１＞ 一対の基板間に、有色の刺激応答性高分子ゲル
（以下、単に「刺激応答性高分子ゲル」と称することが
ある。）、及び該有色の刺激応答性高分子ゲル中に吸収
可能な液体（以下、単に「吸収可能な液体」と称するこ
とがある。）を保持してなるセルと、マイクロレンズと
を備えることを特徴とする光学素子である。 ＜２＞ 前記マイクロレンズが、一方の基板における、
有色の刺激応答性高分子ゲルが保持されている側面と反
対側の側面に備えられてなる前記＜１＞に記載の光学素
子である。 ＜３＞ 前記有色の刺激応答性高分子ゲルが粒子状であ
り、かつ前記基板の一方に固定されており、少なくとも
前記有色の刺激応答性高分子ゲルが固定された基板位置
に対応する基板位置に、前記マイクロレンズが備えられ
てなる前記＜２＞に記載の光学素子である。 ＜４＞ 前記マイクロレンズの形状が、略中央部に凹部
を有する凸レンズ状である前記＜１＞から＜３＞のいず
れかに記載の光学素子である。 ＜５＞ 前記セルに、刺激を付与する刺激付与手段を備
える前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の光学素子
である。Means for solving the above problems are as follows. That is, <1> a colored stimulus-responsive polymer gel (hereinafter sometimes simply referred to as a “stimulus-responsive polymer gel”) between a pair of substrates, and a colored stimulus-responsive polymer gel. An optical element comprising: a cell that holds a liquid that can be absorbed into a liquid (hereinafter, may be simply referred to as an “absorbable liquid”); and a microlens. <2> The micro lens on one of the substrates,
The optical element according to <1>, wherein the optical element is provided on a side surface opposite to a side surface on which the colored stimulus-responsive polymer gel is held. <3> a substrate position corresponding to at least the substrate position on which the colored stimulus-responsive polymer gel is particulate and is fixed to one of the substrates; The optical element according to <2>, further including the microlens. <4> The optical element according to any one of <1> to <3>, wherein the shape of the microlens is a convex lens shape having a concave portion at a substantially central portion. <5> The optical element according to any one of <1> to <4>, further including a stimulus applying unit that applies a stimulus to the cell.

【０００５】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明の光学素子は、セルとマイクロレンズとを
備え、更に必要に応じて、その他の部材を備えてなる。
前記セルは、一対の基板間に、有色の刺激応答性高分子
ゲル、及び該有色の刺激応答性高分子ゲル中に吸収可能
な液体を保持し、更に必要に応じて、その他の部材を有
してなる。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. The optical element of the present invention includes a cell and a microlens, and further includes other members as necessary.
The cell holds a colored stimuli-responsive polymer gel and a liquid absorbable in the colored stimuli-responsive polymer gel between a pair of substrates, and further includes other members as necessary. Do it.

【０００６】本発明の光学素子の具体的な構成の一例に
ついて、図面を参照して説明する。図１は、本発明の光
学素子の一例を示す概略構成図である。図１の光学素子
は、平行に配置された２枚の透明基板６、８の間に、刺
激応答性高分子ゲル１０及び吸収可能な液体１２が充填
されており、周囲は封止材２０により刺激応答性高分子
ゲル１０及び吸収可能な液体１２が流出しないように封
止処理されている。そして、一方の透明基板６におけ
る、刺激応答性高分子ゲル１０が接している面とは反対
側の面に、マイクロレンズ４Ａが多数配列したマイクロ
レンズアレイ４が配置されている。An example of a specific configuration of the optical element of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one example of the optical element of the present invention. The optical element of FIG. 1 is filled with a stimulus-responsive polymer gel 10 and an absorbable liquid 12 between two transparent substrates 6 and 8 arranged in parallel. The stimulus-responsive polymer gel 10 and the absorbable liquid 12 are sealed so as not to flow out. The microlens array 4 in which a large number of microlenses 4A are arranged is arranged on the surface of one of the transparent substrates 6 opposite to the surface where the stimulus-responsive polymer gel 10 is in contact.

【０００７】図２には、本発明の光学素子に用いられる
マイクロレンズの具体的な構成の一例、及び刺激応答性
高分子ゲルが収縮した状態における光路の概念図を示
す。また、図３には、刺激応答性高分子ゲルが膨潤した
状態における光路の概念図を示す。図２及び図３におい
て、図１と同じ符号は、図１と同様の部材及び構成を表
す。図２及び図３に示すマイクロレンズ４Ａは、円形の
凹部を略中央部に有し、その周囲には、凸部を有する凹
凸形状のレンズである。本発明において、かぶりを低減
し、よりコントラストの大きな光学素子を得るために
は、前記凹部は、少なくとも対応する収縮状態の刺激応
答性高分子ゲル粒子の基板への正射影（投影面積）を含
む大きさであることが好ましく、収縮状態の刺激応答性
高分子ゲル粒子の基板への正射影（投影面積）が、マイ
クロレンズの凹部外周の基板への正射影（投影面積）に
内接するか、あるいは内部に含まれるように配置される
ことが好ましい（図４参照）。これは、収縮状態の刺激
応答性高分子ゲル粒子により進路を遮蔽される光の全て
を有効に前面に進行させるために必要である。また、マ
イクロレンズ外周部の凸状領域は、略中央部の凹部の径
の１．４倍以上の径を有していることが好ましい。これ
は、略中央部の凹部により収縮状態の刺激応答性高分子
ゲル粒子による遮蔽を回避させた光量と同等の光量を収
縮状態の刺激応答性高分子ゲル粒子の前面に放出するの
に必要なためである。FIG. 2 shows an example of a specific configuration of a microlens used in the optical element of the present invention, and a conceptual diagram of an optical path in a state where the stimuli-responsive polymer gel is contracted. FIG. 3 is a conceptual diagram of an optical path in a state where the stimulus-responsive polymer gel has swollen. 2 and 3, the same reference numerals as those in FIG. 1 represent the same members and configurations as those in FIG. The microlens 4A shown in FIGS. 2 and 3 is a concave-convex lens having a circular concave portion at a substantially central portion and a convex portion around the concave portion. In the present invention, in order to reduce fog and obtain an optical element having a higher contrast, the concave portion includes at least an orthographic projection (projection area) of the stimuli-responsive polymer gel particles in a corresponding contracted state onto the substrate. It is preferable that the size of the stimuli-responsive polymer gel particles in the contracted state is directly inscribed on the substrate (projected area) on the substrate around the concave portion of the microlens, Alternatively, it is preferable to be arranged so as to be included inside (see FIG. 4). This is necessary so that all the light whose path is blocked by the stimuli-responsive polymer gel particles in the contracted state can be effectively transmitted to the front. Further, it is preferable that the convex region on the outer peripheral portion of the microlens has a diameter that is at least 1.4 times the diameter of the concave portion at the substantially central portion. This is necessary in order to emit, to the front surface of the contracted stimulus-responsive polymer gel particles, an amount of light equivalent to the amount of light that is prevented from being shielded by the contracted stimulus-responsive polymer gel particles by the substantially central concave portion. That's why.

【０００８】そして、２枚の透明基板６、８の向かい合
う２つの面には、それぞれ刺激付与手段１４、１６が設
けられている。本発明に用いる刺激付与手段は、内部に
充填する刺激応答性高分子ゲル１０に適した刺激を付与
し得るものが選ばれる。従って、例えば刺激応答性高分
子ゲル１０として電極反応等による刺激で応答する高分
子ゲルを用いる場合は電極が具備され、刺激応答性高分
子ゲル１０として熱応答性の高分子ゲルを用いる場合は
発熱抵抗体が具備される。本発明において好ましく用い
られる刺激付与手段は、主に電気刺激を付与するための
電極及び熱刺激を付与するための発熱抵抗体である。電
極を用いる場合には、図１に示すように２つの刺激付与
手段１４、１６が必要であるが、発熱抵抗体を用いる場
合には、１つの刺激付与手段１４のみであってもよい。
電極の構成は、単純マトリクス電極型あるいは画素別分
割電極型のいずれも適用できる。尚、画素別分割電極型
の場合、刺激付与手段１６はなくてもよい。[0008] Stimulation means 14 and 16 are provided on two opposing surfaces of the two transparent substrates 6 and 8, respectively. The stimulus imparting means used in the present invention is selected from those capable of imparting an appropriate stimulus to the stimulus-responsive polymer gel 10 filled therein. Therefore, for example, an electrode is provided when a polymer gel that responds to a stimulus by an electrode reaction or the like is used as the stimulus-responsive polymer gel 10, and when a thermoresponsive polymer gel is used as the stimulus-responsive polymer gel 10, A heating resistor is provided. The stimulus applying means preferably used in the present invention is mainly an electrode for applying an electrical stimulus and a heating resistor for applying a thermal stimulus. When electrodes are used, two stimulating means 14 and 16 are required as shown in FIG. 1, but when a heating resistor is used, only one stimulating means 14 may be used.
Regarding the configuration of the electrodes, either a simple matrix electrode type or a divided electrode type for each pixel can be applied. In the case of the divided electrode type for each pixel, the stimulus applying means 16 may not be provided.

【０００９】図１に示す本発明の光学素子に用いられる
刺激応答性高分子ゲル１０は、２枚の透明基板のいずれ
か一方に固定されていることが好ましく、特に刺激付与
手段を具備した透明基板の表面に固定されていることが
好ましい。そして、配置されたマイクロレンズアレイ４
の各マイクロレンズ４Ａに対応した位置に固定されてい
ることがより好ましい。このような固定化の方法につい
ては、後で詳しく説明する。The stimulus-responsive polymer gel 10 used in the optical element of the present invention shown in FIG. 1 is preferably fixed to one of two transparent substrates, and in particular, is provided with a stimulus-providing means. Preferably, it is fixed to the surface of the substrate. Then, the arranged micro lens array 4
More preferably, it is fixed at a position corresponding to each micro lens 4A. Such a fixing method will be described later in detail.

【００１０】光学素子の内部は、刺激応答性高分子ゲル
１０及び吸収可能な液体１２を挟持するために十分に均
一な間隙が確保されていればよく、必要に応じて、画像
欠陥が生じないようにできるだけ少ない量のスペーサ１
８を使用すればよい。この時、スペーサ１８の形状は、
安定して間隙を維持できるものであれば特に限定されな
いが、例えば、球、立方体、柱状のもの等の独立した形
状のものが好ましく用いられる。また、連続した形状を
有するスペーサ１８を使用することもできる。この場
合、スペーサ１８は、間隙を保持することと同時に、網
目状にすることで光学素子の内部をセグメント化する働
きを持たせてもよい。そうすることにより、隣接画素の
誤動作を抑制する効果が得られ、より表示画質が向上す
る。スペーサの連続した形状は、安定して間隙を維持で
きるものであれば特に限定されず、主に格子状、ハニカ
ム状等の多角形を始めとして、様々な形状を適用するこ
とができる。尚、光学素子の内部をセグメント化する働
きを持たせる場合、画素の形状や刺激付与手段の形状を
考慮すると、中でも格子状が最も好ましい。これらのス
ペーサは、吸収可能な液体に安定な材料であれば特に限
定されず、例えば、樹脂、金属、金属酸化物、ガラス等
が適用できる。The inside of the optical element only needs to have a sufficiently uniform gap for sandwiching the stimulus-responsive polymer gel 10 and the absorbable liquid 12, and no image defects occur as required. As little spacer 1 as possible
8 may be used. At this time, the shape of the spacer 18 is
There is no particular limitation as long as the gap can be stably maintained, but, for example, those having an independent shape such as a sphere, a cube, and a column are preferably used. Also, a spacer 18 having a continuous shape can be used. In this case, the spacer 18 may have a function of segmenting the inside of the optical element by forming a mesh while maintaining the gap. By doing so, the effect of suppressing malfunction of adjacent pixels is obtained, and the display quality is further improved. The continuous shape of the spacer is not particularly limited as long as the gap can be stably maintained, and various shapes including a polygonal shape such as a lattice shape or a honeycomb shape can be mainly applied. In the case where the function of segmenting the inside of the optical element is provided, the lattice shape is most preferable in consideration of the shape of the pixel and the shape of the stimulating means. The spacer is not particularly limited as long as it is a material that is stable to an absorbable liquid, and for example, a resin, a metal, a metal oxide, glass, or the like can be used.

【００１１】次に、本発明の光学素子を構成する部材に
ついて、材料や製造方法等を更に詳しく説明する。 ［マイクロレンズ］前記マイクロレンズは、前方から入
射する光の進行方向を変え、本来マイクロレンズを具備
しない場合に刺激応答性高分子ゲル粒子に照射し吸収さ
れる光を、刺激応答性高分子ゲル粒子の存在しない周辺
領域を通過させる作用を有している。その結果、後方の
拡散反射板（通常、図１における刺激付与手段１６が拡
散反射板として機能する、あるいは透明基板８と刺激付
与手段１６との間に設けられる）から反射される光量が
増大し、収縮時におけるかぶりを低減し、発色・消色コ
ントラストを大きくすることができる。本発明に用いら
れるマイクロレンズは、略中央部に凹部を有する凸レン
ズ状であることが、上記作用を得る点で好ましい。Next, materials and manufacturing methods of members constituting the optical element of the present invention will be described in more detail. [Microlens] The microlens changes the traveling direction of light incident from the front, and irradiates the stimulus-responsive polymer gel particles to the stimulus-responsive polymer gel particles when the microlens is not provided with the microlens. It has the effect of passing through the peripheral area where no particles are present. As a result, the amount of light reflected from the rear diffuse reflector (normally, the stimulating means 16 in FIG. 1 functions as a diffuse reflector, or is provided between the transparent substrate 8 and the stimulating means 16) increases. In addition, it is possible to reduce fog at the time of shrinkage and to increase the color development / decoloration contrast. The microlens used in the present invention is preferably in the form of a convex lens having a concave portion at a substantially central portion from the viewpoint of obtaining the above effects.

【００１２】より具体的には、収縮状態で存在する刺激
応答性高分子ゲル粒子に対応した基板位置にマイクロレ
ンズが配置されることにより、前方から入射する光のう
ち、刺激応答性高分子ゲル粒子により進路を遮られる光
をマイクロレンズ中央の凹部により刺激応答性高分子ゲ
ル粒子の外側へ進行させる。その結果、前面から入射し
た光のうち、消色時に収縮した刺激応答性高分子ゲル粒
子に吸収される光の割合を減少し、入射した光を反射光
として有効に利用できることから、収縮した刺激応答性
高分子ゲル粒子が低濃度のかぶりとして認識されること
を軽減する作用を有している。また、刺激応答性高分子
ゲル粒子の外側を進行する光の一部は、マイクロレンズ
中央の凹部により刺激応答性高分子ゲル粒子の周囲の光
量が増大するのを低減させるために、マイクロレンズ周
辺部の凸部により刺激応答性高分子ゲル粒子後方に進行
させている。その結果、消色時には反射光のムラを低減
でき、発色時には発色ムラを低減することができる。More specifically, by arranging the microlens at a substrate position corresponding to the stimulus-responsive polymer gel particles existing in a contracted state, the stimulus-responsive polymer gel is included in the light incident from the front. The light whose path is blocked by the particles is made to travel to the outside of the stimuli-responsive polymer gel particles by the concave portion at the center of the microlens. As a result, of the light incident from the front surface, the proportion of light absorbed by the stimulus-responsive polymer gel particles that contracted during the decoloring is reduced, and the incident light can be effectively used as reflected light. Responsive polymer gel particles have the effect of reducing recognition as fogging at a low concentration. In addition, part of the light traveling outside the stimulus-responsive polymer gel particles is reduced by the concave portion at the center of the microlens to reduce the increase in the amount of light around the stimulus-responsive polymer gel particles. The protruding part of the part promotes the stimulus-responsive polymer gel particles behind. As a result, it is possible to reduce the unevenness of the reflected light when the color is erased, and to reduce the unevenness in the color development when the color is formed.

【００１３】本発明において、好ましく用いられる凹凸
型マイクロレンズは、従来知られている液晶表示装置に
用いられているマイクロレンズアレイ（マイクロレンズ
が多数配列したもの）の製造方法のうち、金型を用いた
射出成形、圧縮成形及び注型成形等の方法により製造す
ることができる。ここで用いられる金型は、主にアルミ
ニウム合金、銅合金、ニッケル合金、及びマルテンサイ
ト系ステンレス鋼等が用いられる。そして、該金型のキ
ャビティ面は、ダイヤモンドバイトによる切削加工を施
すことにより作製することができる。また、所望の形状
を有するダイヤモンド圧子を所定の荷重で押圧すること
により圧痕を形成する圧痕法によっても作製することが
できる。その他、特開平６−３２０５５０号公報に開示
されているような精密機械加工による製造も可能であ
る。尚、本発明に用いる形状のマイクロレンズアレイを
形成するための金型を作製する場合は、中でも圧痕法が
好ましく用いられる。In the present invention, the concavo-convex microlens preferably used is one of the conventional methods of manufacturing a microlens array (in which a large number of microlenses are arranged) used in a liquid crystal display device. It can be manufactured by a method such as injection molding, compression molding and cast molding used. The mold used here is mainly an aluminum alloy, a copper alloy, a nickel alloy, a martensitic stainless steel, or the like. The cavity surface of the mold can be manufactured by performing cutting with a diamond tool. Further, it can be manufactured by an indentation method in which an indentation is formed by pressing a diamond indenter having a desired shape with a predetermined load. In addition, production by precision machining as disclosed in JP-A-6-320550 is also possible. In the case of manufacturing a mold for forming a microlens array having the shape used in the present invention, the indentation method is preferably used.

【００１４】また、基板上に直接マイクロレンズアレイ
を形成する方法としては、金型と基板との間に紫外線硬
化樹脂を配置し、紫外線照射により該樹脂を硬化後、金
型を剥離することによる製造方法等が適用できる。その
他、本発明に用いるマイクロレンズは、一般的なマイク
ロレンズアレイ材料を適用することができ、具体的に
は、ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリカーボネート、
ポリオレフィン等の樹脂が適用できる。中でも、特に光
学特性に優れたアクリル樹脂が好ましく用いられる。A method for forming a microlens array directly on a substrate is to dispose an ultraviolet curing resin between a mold and the substrate, cure the resin by irradiating ultraviolet rays, and then peel off the mold. Manufacturing methods and the like can be applied. In addition, the microlens used in the present invention can apply a general microlens array material, specifically, polystyrene, acrylic resin, polycarbonate,
Resin such as polyolefin can be applied. Among them, an acrylic resin having particularly excellent optical properties is preferably used.

【００１５】［有色の刺激応答性高分子ゲル］本発明に
用いられる刺激応答性高分子ゲルとしては、本発明者ら
が特開平１１−２３６５５９号公報において提案してい
る新規な調光・発色材料を利用することができる。これ
らは、熱、光、電気エネルギー等を始めとする、各種の
外部刺激に応答して高分子ゲルが膨潤・収縮し、内部に
含まれる色材が拡散・凝集することで、発色状態を変化
させることができる新規な材料である。[Colored Stimuli-Responsive Polymer Gel] The stimuli-responsive polymer gel used in the present invention is a novel dimming / coloring method proposed by the present inventors in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-236559. Materials can be utilized. In these, the polymer gel swells and shrinks in response to various external stimuli including heat, light, electric energy, etc., and changes the color development state by the diffusion and aggregation of the coloring material contained inside. It is a new material that can be used.

【００１６】具体的には、電極反応等によるｐＨ変化や
イオン濃度変化によって刺激応答する高分子ゲルとして
は、電解質系高分子ゲルが好ましく、ポリ（メタ）アク
リル酸の架橋物やその金属塩；（メタ）アクリル酸と
（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）ア
クリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステル等と
の共重合体の架橋物やその金属塩；マレイン酸と（メ
タ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリ
レート、（メタ）アクリル酸アルキルエステル等との共
重合体の架橋物やその金属塩；ポリビニルスルホン酸の
架橋物やその金属塩；ビニルスルホン酸と（メタ）アク
リルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、
（メタ）アクリル酸アルキルエステル等との共重合体の
架橋物やその金属塩；ポリビニルベンゼンスルホン酸の
架橋物やその金属塩；ビニルベンゼンスルホン酸と（メ
タ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリ
レート、（メタ）アクリル酸アルキルエステル等との共
重合体の架橋物やその金属塩；Specifically, as a polymer gel which responds to a stimulus by a change in pH or an ion concentration due to an electrode reaction or the like, an electrolyte-based polymer gel is preferable, and a crosslinked product of poly (meth) acrylic acid or a metal salt thereof; Crosslinked product of a copolymer of (meth) acrylic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylate, or a metal salt thereof; maleic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl ( Cross-linked products of copolymers with meth) acrylates, alkyl (meth) acrylates and the like, and metal salts thereof; cross-linked products of polyvinyl sulfonic acid and their metal salts; vinyl sulfonic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) Acrylate,
Crosslinked products of copolymers with (meth) acrylic acid alkyl esters and metal salts thereof; crosslinked products of polyvinylbenzenesulfonic acid and metal salts thereof; vinylbenzenesulfonic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate; A crosslinked product of a copolymer with an alkyl (meth) acrylate or the like, or a metal salt thereof;

【００１７】ポリアクリルアミドアルキルスルホン酸の
架橋物やその金属塩；アクリルアミドアルキルスルホン
酸と（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル（メ
タ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ル等との共重合体の架橋物やその金属塩；ポリジメチル
アミノプロピル（メタ）アクリルアミドの架橋物やその
塩酸塩；ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリル
アミドと（メタ）アクリルアミド、ヒドロキシエチル
（メタ）アクリレート、（メタ）アクリル酸アルキルエ
ステル等との共重合体の架橋物やその金属塩や４級塩；
ポリジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミドと
ポリビニルアルコールとの複合体の架橋物やその４級
塩；ポリビニルアルコールとポリ（メタ）アクリル酸と
の複合体の架橋物やその金属塩；カルボキシアルキルセ
ルロース金属塩の架橋物；ポリ（メタ）アクリロニトリ
ルの架橋物の部分加水分解物やその金属塩等が挙げられ
る。A crosslinked product of polyacrylamide alkylsulfonic acid or a metal salt thereof; a crosslinked product of a copolymer of acrylamidealkylsulfonic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylate, etc. Metal salts thereof; crosslinked products of polydimethylaminopropyl (meth) acrylamide and hydrochlorides thereof; polydimethylaminopropyl (meth) acrylamide and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate, alkyl (meth) acrylate and the like. Cross-linked products of the copolymers and metal salts and quaternary salts thereof;
Cross-linked product of polydimethylaminopropyl (meth) acrylamide and polyvinyl alcohol complex and quaternary salt thereof; Cross-linked product of polyvinyl alcohol and poly (meth) acrylic acid complex and metal salt thereof; carboxyalkyl cellulose metal salt Cross-linked products; partial hydrolysates of cross-linked poly (meth) acrylonitrile and metal salts thereof.

【００１８】電界による界面活性剤等の化学物質の吸脱
着によって刺激応答する高分子ゲルとしては、強イオン
性高分子ゲルが好ましく、ポリビニルベンゼンスルホン
酸の架橋物やビニルベンゼンスルホン酸と（メタ）アク
リルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、
（メタ）アクリル酸アルキルエステル等との共重合体の
架橋物；ポリアクリルアミドアルキルスルホン酸の架橋
物やアクリルアミドアルキルスルホン酸と（メタ）アク
リルアミド、ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、
（メタ）アクリル酸アルキルエステル等との共重合体の
架橋物等が挙げられる。これらは、ｎ−ドデシルピリジ
ニウムクロライド等のアルキルピリジニウム塩、アルキ
ルアンモニウム塩、フェニルアンモニウム塩、テトラフ
ェニルホスホニウムクロライド等のホスホニウム塩等の
カチオン性界面活性剤と組み合わせることで使用され
る。As the polymer gel which responds to stimulus by the adsorption and desorption of a chemical substance such as a surfactant by an electric field, a strongly ionic polymer gel is preferable, and a crosslinked product of polyvinylbenzene sulfonic acid or vinyl benzene sulfonic acid and (meth) Acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate,
A crosslinked product of a copolymer with an alkyl (meth) acrylate or the like; a crosslinked product of a polyacrylamide alkylsulfonic acid or acrylamidoalkylsulfonic acid and (meth) acrylamide, hydroxyethyl (meth) acrylate,
A crosslinked product of a copolymer with an alkyl (meth) acrylate or the like may be used. These are used in combination with a cationic surfactant such as an alkylpyridinium salt such as n-dodecylpyridinium chloride, an alkylammonium salt, a phenylammonium salt, and a phosphonium salt such as tetraphenylphosphonium chloride.

【００１９】電気による酸化・還元によって刺激応答す
る高分子ゲルとしては、カチオン性高分子ゲルが好まし
く、ポリジメチルアミノプロピルアクリルアミド等のポ
リアミノ置換（メタ）アクリルアミドの架橋物；ポリジ
メチルアミノエチル（メタ）アクリレート；ポリジエチ
ルアミノエチル（メタ）アクリレート；ポリジメチルア
ミノプロピル（メタ）アクリレート等のポリ（メタ）ア
クリル酸アミノ置換アルキルエステルの架橋物；ポリス
チレンの架橋物；ポリビニルピリジンの架橋物；ポリビ
ニルカルバゾールの架橋物；ポリジメチルアミノスチレ
ンの架橋物等が挙げられる。これらは、電子受容性化合
物と組み合わせてＣＴ錯体（電荷移動錯体）として使用
される。このとき好ましく用いられる電子受容性化合物
としては、ベンゾキノン；７，７，８，８−テトラシア
ノキノジメタン（ＴＣＮＱ）；過塩素酸テトラブチルア
ンモニウム；テトラシアノエチレン；クロラニル；トリ
ニトロベンゼン；無水マレイン酸；ヨウ素等が挙げられ
る。As the polymer gel which responds to stimulation by oxidation / reduction by electricity, a cationic polymer gel is preferable, and a crosslinked product of polyamino-substituted (meth) acrylamide such as polydimethylaminopropylacrylamide; polydimethylaminoethyl (meth) Acrylate; polydiethylaminoethyl (meth) acrylate; crosslinked product of amino-substituted alkyl ester of poly (meth) acrylate such as polydimethylaminopropyl (meth) acrylate; crosslinked product of polystyrene; crosslinked product of polyvinylpyridine; crosslinked product of polyvinylcarbazole A crosslinked product of polydimethylaminostyrene, and the like. These are used as a CT complex (charge transfer complex) in combination with an electron accepting compound. The electron-accepting compound preferably used at this time includes benzoquinone; 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (TCNQ); tetrabutylammonium perchlorate; tetracyanoethylene; chloranil; trinitrobenzene; Iodine and the like;

【００２０】熱の付与によって刺激応答する高分子ゲル
としては、ＬＣＳＴ（下限臨界溶液温度）をもつ高分子
の架橋体や、互いに水素結合する二成分の高分子ゲルの
ＩＰＮ（相互侵入型網目構造体）等が好ましい。前者は
高温において収縮する特性を有しており、具体的には、
ポリＮ−イソプロピルアクリルアミド等のポリＮ−アル
キル置換（メタ）アクリルアミドの架橋物；Ｎ−アルキ
ル置換（メタ）アクリルアミドと（メタ）アクリル酸や
その金属塩、（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリ
ル酸アルキルエステル等との共重合体の架橋物；ポリビ
ニルメチルエーテルの架橋物；メチルセルロース、エチ
ルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のアル
キル置換セルロース誘導体の架橋物等が挙げられる。Polymer gels that respond to stimulation by the application of heat include crosslinked polymers having an LCST (lower critical solution temperature) and IPNs (interpenetrating network structures) of two-component polymer gels that form hydrogen bonds with each other. Is preferred. The former has the property of shrinking at high temperatures, and specifically,
Crosslinked product of poly N-alkyl-substituted (meth) acrylamide such as poly-N-isopropylacrylamide; N-alkyl-substituted (meth) acrylamide and (meth) acrylic acid or a metal salt thereof, (meth) acrylamide, alkyl (meth) acrylate Crosslinked products of copolymers with esters and the like; crosslinked products of polyvinyl methyl ether; crosslinked products of alkyl-substituted cellulose derivatives such as methylcellulose, ethylcellulose and hydroxypropylcellulose.

【００２１】一方、後者は高温において膨潤する特性を
有しており、具体的には、ポリ（メタ）アクリルアミド
の架橋物とポリ（メタ）アクリル酸の架橋物からなるＩ
ＰＮ体及びその部分中和物（アクリル酸単位を部分的に
金属塩化したもの）、ポリ（メタ）アクリルアミドを主
成分とする共重合体の架橋物とポリ（メタ）アクリル酸
の架橋物からなるＩＰＮ体及びその部分中和物等が挙げ
られる。これらの化合物のうち、ポリＮ−アルキル置換
アルキルアミドの架橋物や、ポリ（メタ）アクリルアミ
ドの架橋物とポリ（メタ）アクリル酸の架橋物からなる
ＩＰＮ体及びその部分中和物等が好ましく用いられる。On the other hand, the latter has the property of swelling at a high temperature. Specifically, the latter comprises a crosslinked product of poly (meth) acrylamide and a crosslinked product of poly (meth) acrylic acid.
It is composed of a PN body and its partially neutralized product (a partially acidified acrylic acid unit is metallized), a crosslinked product of a copolymer containing poly (meth) acrylamide as a main component and a crosslinked product of poly (meth) acrylic acid. Examples thereof include an IPN compound and a partially neutralized product thereof. Among these compounds, a cross-linked product of a poly-N-alkyl-substituted alkyl amide, an IPN product composed of a cross-linked product of a poly (meth) acrylamide and a cross-linked product of poly (meth) acrylic acid and a partially neutralized product thereof are preferably used. Can be

【００２２】光の付与によって刺激応答する高分子ゲル
としては、トリアリールメタン誘導体やスピロベンゾピ
ラン誘導体等の、光によってイオン解離する分子構造を
有する親水性高分子化合物の架橋物が好ましい。具体的
には、ビニル置換トリアリールメタンロイコ誘導体と
（メタ）アクリルアミドとの共重合体の架橋物等が挙げ
られる。As the polymer gel which responds to stimulus by the application of light, a crosslinked product of a hydrophilic polymer compound having a molecular structure which is ion dissociated by light, such as a triarylmethane derivative or a spirobenzopyran derivative, is preferable. Specific examples include a crosslinked product of a copolymer of a vinyl-substituted triarylmethane leuco derivative and (meth) acrylamide.

【００２３】磁場の付与によって刺激応答する高分子ゲ
ルとしては、強磁性体粒子や磁性流体を含有するポリビ
ニルアルコールの架橋物等が挙げられるが、高分子ゲル
自体は特に限定されるものではなく、高分子ゲルの範疇
に含まれるものであればよい。Examples of the polymer gel that responds to stimulation by applying a magnetic field include ferromagnetic particles and a crosslinked product of polyvinyl alcohol containing a magnetic fluid. However, the polymer gel itself is not particularly limited. What is necessary is just to be contained in the category of a polymer gel.

【００２４】溶液の組成変化やイオン強度の変化によっ
て応答する高分子ゲルとしては、前記した電解質系高分
子ゲルが好ましく適用できる。本発明においては、各々
の刺激応答性高分子ゲルを単独で使用する他、複数の刺
激応答性高分子ゲルを併用しても差し支えない。尚、上
記の括弧を用いた記述は、括弧内の接頭語を含まない化
合物及び含む化合物の両方を示しており、例えば（メ
タ）アクリル酸という記述は、アクリル酸及びメタクリ
ル酸のことを意味するものである。As the polymer gel which responds according to a change in the composition of the solution or a change in the ionic strength, the above-mentioned electrolyte polymer gel can be preferably applied. In the present invention, each stimulus-responsive polymer gel may be used alone, or a plurality of stimulus-responsive polymer gels may be used in combination. Note that the above description using parentheses indicates both a compound that does not include the prefix in the parenthesis and a compound that includes the prefix. For example, the description of (meth) acrylic acid means acrylic acid and methacrylic acid. Things.

【００２５】本発明において使用される刺激応答性高分
子ゲルの体積変化量は、少なくとも体積比が５以上、好
ましくは１０以上であることが望ましい。体積比が５未
満であると十分な調光コントラストが得られない可能性
がある。尚、本発明において好ましく用いられる刺激応
答性高分子ゲルは、電気又は熱の付与によって刺激応答
する高分子ゲルである。The volume change of the stimuli-responsive polymer gel used in the present invention is desirably at least 5 or more, preferably 10 or more. If the volume ratio is less than 5, sufficient light control contrast may not be obtained. The stimulus-responsive polymer gel preferably used in the present invention is a polymer gel that responds to stimulation by application of electricity or heat.

【００２６】次に、上記した刺激応答性高分子ゲル中に
含有される色材としては、従来公知の顔料及び染料を使
用することができる。但し、高分子ゲル自体に色があれ
ば、このような色材を含有していなくてもよい。色材と
して用いられる適当な顔料及び染料としては、例えば、
黒色顔料の各種カーボンブラック（チャネルブラック、
ファーネスブラック等）や黒色染料のニグロシン系化合
物、そしてカラー顔料、例えば、ベンジジン系のイエロ
ー顔料、キナクリドン系、ローダミン系のマゼンタ顔
料、フタロシアニン系のシアン顔料等が挙げられる。Next, as the coloring material contained in the stimulus-responsive polymer gel, conventionally known pigments and dyes can be used. However, if the polymer gel itself has a color, such a coloring material may not be contained. Suitable pigments and dyes used as coloring materials include, for example,
Various black carbon black (channel black,
Furnace black), black dye nigrosine compounds, and color pigments, for example, benzidine yellow pigments, quinacridone-based, rhodamine-based magenta pigments, and phthalocyanine-based cyan pigments.

【００２７】より詳しくは、イエロー顔料としては、縮
合アゾ化合物、イソインドリノン化合物、アントラキノ
ン化合物、アゾ金属錯体、メチン化合物、アリルアミド
化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、
例えば顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１
２、１３、１４、１５、１７、６２、７４、８３、９
３、９４、９５、１０９、１１０、１１１、１２８、１
２９、１４７、１６８等が好適に用いられる。マゼンタ
顔料としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール
化合物、アントラキノン、キナクリドン化合物、塩基染
料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロ
ン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用い
られる。具体的には、例えば顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピ
グメントレッド２、３、５、６、７、２３、４８：２、
４８：３、４８：４、５７：１、８１：１、１４４、１
４６、１６６、１６９、１７７、１８４、１８５、２０
２、２０６、２２０、２２１、２５４が特に好ましい。
また、シアン顔料としては、銅フタロシアニン化合物及
びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ
化合物等が利用できる。具体的には、例えば顔料として
は、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、７、１５、１５：
１、１５：２、１５：３、１５：４、６０、６２、６６
等が特に好適に利用できる。More specifically, compounds represented by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds and allylamide compounds are used as yellow pigments. In particular,
For example, pigments include C.I. I. Pigment Yellow 1
2, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 9
3, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 1
29, 147, 168 and the like are preferably used. Examples of the magenta pigment include a condensed azo compound, a diketopyrrolopyrrole compound, an anthraquinone, a quinacridone compound, a basic dye lake compound, a naphthol compound, a benzimidazolone compound, a thioindigo compound, and a perylene compound. Specifically, for example, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48: 2,
48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 144, 1
46, 166, 169, 177, 184, 185, 20
2, 206, 220, 221, 254 are particularly preferred.
Further, as the cyan pigment, a copper phthalocyanine compound and its derivative, an anthraquinone compound, a basic dye lake compound and the like can be used. Specifically, for example, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15:
1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, 66
Etc. can be used particularly preferably.

【００２８】一方、染料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ダ
イレクトイエロー１、８、１１、１２、２４、２６、２
７、２８、３３、３９、４４、５０、５８、８５、８
６、８７、８８、８９、９８、１５７、Ｃ．Ｉ．アシッ
ドイエロー１、３、７、１１、１７、１９、２３、２
５、２９、３８、４４、７９、１２７、１４４、２４
５、Ｃ．Ｉ．ベイシックイエロー１、２、１１、３４、
Ｃ．Ｉ．フードイエロー４、Ｃ．Ｉ．リアクティブイエ
ロー３７、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー６、９、１７、
３１、３５、１００、１０２、１０３、１０５、Ｃ．
Ｉ．ダイレクトレッド１、２、４、９、１１、１３、１
７、２０、２３、２４、２８、３１、３３、３７、３
９、４４、４６、６２、６３、７５、７９、８０、８
１、８３、８４、８９、９５、９９、１１３、１９７、
２０１、２１８、２２０、２２４、２２５、２２６、２
２７、２２８、２２９、２３０、２３１、Ｃ．Ｉ．アシ
ッドレッド１、６、８、９、１３、１４、１８、２６、
２７、３５、３７、４２、５２、８２、８５、８７、８
９、９２、９７、１０６、１１１、１１４、１１５、１
１８、１３４、１５８、１８６、２４９、２５４、２８
９、Ｃ．Ｉ．ベイシックレッド１、２、９、１２、１
４、１７、１８、３７、Ｃ．Ｉ．フードレッド１４、
Ｃ．Ｉ．リアクティブレッド２３、１８０、Ｃ．Ｉ．ソ
ルベントレッド５、１６、１７、１８、１９、２２、２
３、１４３、１４５、１４６、１４９、１５０、１５
１、１５７、１５８、On the other hand, examples of the dye include C.I. I. Direct Yellow 1, 8, 11, 12, 24, 26, 2
7, 28, 33, 39, 44, 50, 58, 85, 8
6, 87, 88, 89, 98, 157, C.I. I. Acid Yellow 1, 3, 7, 11, 17, 19, 23, 2
5, 29, 38, 44, 79, 127, 144, 24
5, C.I. I. Basic Yellow 1, 2, 11, 34,
C. I. Food yellow 4, C.I. I. Reactive Yellow 37, C.I. I. Solvent Yellow 6, 9, 17,
31, 35, 100, 102, 103, 105, C.I.
I. Direct Red 1, 2, 4, 9, 11, 13, 1
7, 20, 23, 24, 28, 31, 33, 37, 3,
9, 44, 46, 62, 63, 75, 79, 80, 8
1, 83, 84, 89, 95, 99, 113, 197,
201, 218, 220, 224, 225, 226, 2
27, 228, 229, 230, 231, C.I. I. Acid Red 1, 6, 8, 9, 13, 14, 18, 26,
27, 35, 37, 42, 52, 82, 85, 87, 8
9, 92, 97, 106, 111, 114, 115, 1
18, 134, 158, 186, 249, 254, 28
9, C.I. I. Basic Red 1, 2, 9, 12, 1
4, 17, 18, 37, C.I. I. Food red 14,
C. I. Reactive Red 23, 180, C.I. I. Solvent Red 5, 16, 17, 18, 19, 22, 2
3,143,145,146,149,150,15
1, 157, 158,

【００２９】Ｃ．Ｉ．ダイレクトブルー１、２、６、１
５、２２、２５、４１、７１、７６、７８、８６、８
７、９０、９８、１６３、１６５、１９９、２０２、
Ｃ．Ｉ．アシッドブルー１、７、９、２２、２３、２
５、２９、４０、４１、４３、４５、７８、８０、８
２、９２、９３、１２７、２４９、Ｃ．Ｉ．ベイシック
ブルー１、３、５、７、９、２２、２４、２５、２６、
２８、２９、Ｃ．Ｉ．フードブルー２、Ｃ．Ｉ．ソルベ
ントブルー２２、６３、７８、８３〜８６、１９１、１
９４、１９５、１０４、Ｃ．Ｉ．ダイレクトブラック
２、７、１９、２２、２４、３２、３８、５１、５６、
６３、７１、７４、７５、７７、１０８、１５４、１６
８、１７１、Ｃ．Ｉ．アシッドブラック１、２、７、２
４、２６、２９、３１、４４、４８、５０、５２、９
４、Ｃ．Ｉ．ベイシックブラック２、８、Ｃ．Ｉ．フー
ドブラック１、２、Ｃ．Ｉ．リアクティブブラック３
１、Ｃ．Ｉ．フードバイオレット２、Ｃ．Ｉ．ソルベン
トバイオレット３１、３３、３７、Ｃ．Ｉ．ソルベント
グリーン２４、２５、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラウン３、
９等が挙げられる。これらの顔料及び染料は、単独で使
用してもよく、所望とする色を得るために混合して使用
してもよい。C. I. Direct Blue 1, 2, 6, 1
5, 22, 25, 41, 71, 76, 78, 86, 8
7, 90, 98, 163, 165, 199, 202,
C. I. Acid Blue 1, 7, 9, 22, 23, 2
5, 29, 40, 41, 43, 45, 78, 80, 8
2, 92, 93, 127, 249, C.I. I. Basic Blue 1, 3, 5, 7, 9, 22, 24, 25, 26,
28, 29, C.I. I. Food blue 2, C.I. I. Solvent Blue 22, 63, 78, 83-86, 191, 1
94, 195, 104, C.I. I. Direct Black 2, 7, 19, 22, 24, 32, 38, 51, 56,
63, 71, 74, 75, 77, 108, 154, 16
8, 171, C.I. I. Acid Black 1, 2, 7, 2
4, 26, 29, 31, 44, 48, 50, 52, 9
4, C.I. I. Basic Black 2, 8, C.I. I. Food black 1, 2, C.I. I. Reactive Black 3
1, C.I. I. Food violet 2, C.I. I. Solvent Violet 31, 33, 37, C.I. I. Solvent Green 24, 25, C.I. I. Solvent Brown 3,
9 and the like. These pigments and dyes may be used alone or in combination to obtain a desired color.

【００３０】上記の色材の形状には特に制限はなく、粒
子状、ブロック状、フィルム状、不定形状、繊維状等の
種々のものが使用可能である。中でも特に、粒子状の形
態は発色性が高いことや応用範囲が広い等の特徴から特
に好ましい。粒子状における形態にも特に制限はない
が、球体、立方体、楕円体、多面体、多孔質体、星状、
針状、中空状、りん片状等のものが適用できる。また、
粒子の場合の好ましい大きさは、平均粒子径で０．０１
〜５００μｍの範囲、より好ましくは０．０５〜１００
μｍの範囲である。これは、平均粒子径で０．０１μｍ
未満あるいは５００μｍを超えると、色材に求められる
発色効果が低くなるためである。更に、平均粒子径０．
０１μｍ未満では、刺激応答性高分子ゲル内部からの外
部への流出が起こりやすい。また、これらの色材粒子
は、一般的な物理的粉砕方法や化学的粉砕方法によって
製造することができる。The shape of the above-mentioned coloring material is not particularly limited, and various shapes such as a particle shape, a block shape, a film shape, an irregular shape, and a fiber shape can be used. Among them, the particulate form is particularly preferable because of its features such as high color developability and wide application range. There is no particular limitation on the form in the form of particles, but a sphere, a cube, an ellipsoid, a polyhedron, a porous body, a star,
Needles, hollows, scales, etc. can be applied. Also,
The preferred size in the case of particles is 0.01% in average particle diameter.
５００500 μm, more preferably 0.05-100
It is in the range of μm. This is 0.01 μm in average particle size.
If the thickness is less than 500 μm or less than 500 μm, the coloring effect required for the coloring material is reduced. Further, the average particle size is 0.1.
If it is less than 01 μm, outflow from the inside of the stimulus-responsive polymer gel to the outside is likely to occur. Further, these coloring material particles can be produced by a general physical pulverizing method or a chemical pulverizing method.

【００３１】色材は刺激応答性高分子ゲル中に含有さ
れ、刺激応答性高分子ゲル内部から外部へ流出しないこ
とが好ましい。色材及び光散乱部材の流出を防止するた
めには、使用する刺激応答性高分子ゲルの網目よりも大
きな粒子径の色材を用いること、あるいは刺激応答性高
分子ゲルとの電気的、イオン的、その他物理的な相互作
用が高い色材を用いること、表面を化学修飾した色材を
用いることが挙げられる。表面を化学修飾した色材とし
ては、例えば、表面に刺激応答性高分子ゲルと化学結合
する基を導入したものや、高分子材料をグラフトした色
材及び光散乱部材等が挙げられる。The coloring material is contained in the stimuli-responsive polymer gel and preferably does not flow out of the stimuli-responsive polymer gel. In order to prevent the colorant and the light scattering member from flowing out, use a colorant having a particle size larger than the network of the stimuli-responsive polymer gel to be used, or use an electric or ionic The use of a coloring material having high physical and other physical interaction, and the use of a coloring material whose surface is chemically modified. Examples of the coloring material whose surface is chemically modified include those in which a group that chemically bonds to a stimulus-responsive polymer gel is introduced into the surface, coloring materials in which a polymer material is grafted, and light scattering members.

【００３２】刺激応答性高分子ゲルに含有させる色材の
含有量は、色材を含有する刺激応答性高分子の重量に対
して、３〜９５重量％が好ましく、５〜９５重量％がよ
り好ましい。色材の含有量が３重量％未満であると、刺
激応答性高分子ゲルの体積変化による発色量変化が現れ
難くなり、更に十分な調光コントラストを得るために
は、光学素子の厚みが厚くなる等の問題が生じることが
ある。一方、色材の含有量が９５重量％を超えると、刺
激応答性高分子ゲルの膨潤・収縮が応答よく進行し難く
なり、刺激応答性高分子ゲルの刺激応答特性や体積変化
量が低下してしまうことがある。The content of the coloring material contained in the stimuli-responsive polymer gel is preferably 3 to 95% by weight, more preferably 5 to 95% by weight, based on the weight of the stimuli-responsive polymer containing the coloring material. preferable. When the content of the coloring material is less than 3% by weight, it is difficult for the stimulus-responsive polymer gel to change in the amount of coloring due to a change in volume, and in order to obtain a sufficient dimming contrast, the thickness of the optical element is increased. Problems may occur. On the other hand, when the content of the coloring material exceeds 95% by weight, the swelling / shrinking of the stimuli-responsive polymer gel becomes difficult to progress with good response, and the stimulus-response characteristics and volume change of the stimuli-responsive polymer gel decrease. Sometimes.

【００３３】刺激応答性高分子ゲルに色材を含有させる
方法は、架橋前の高分子に色材を均一に分散、混合した
後に架橋する方法や、重合時に高分子前駆体組成物に色
材を添加して重合する方法等が適用できる。重合時にお
いて色材を添加する場合には、前記したように重合性基
や不対電子（ラジカル）をもつ色材を使用し、化学結合
することも好ましい。また、色材は刺激応答性高分子ゲ
ル中に極力均一に分散されていることが望ましい。特
に、高分子への分散に際して、機械的混練法、攪拌法や
あるいは分散剤等を利用して均一に分散させることが望
ましい。The stimulus-responsive polymer gel may contain a coloring material by a method of uniformly dispersing and mixing the coloring material in the polymer before crosslinking, and then crosslinking the polymer, or by adding a coloring material to the polymer precursor composition during polymerization. , And a method of polymerizing the compound can be applied. When a coloring material is added at the time of polymerization, it is also preferable to use a coloring material having a polymerizable group or an unpaired electron (radical) as described above and chemically bond the coloring material. Further, it is desirable that the coloring material is dispersed as uniformly as possible in the stimulus-responsive polymer gel. In particular, when dispersing in a polymer, it is desirable to uniformly disperse using a mechanical kneading method, a stirring method, or a dispersant.

【００３４】本発明に使用する刺激応答性高分子ゲルの
形状は、特に制限はなく、例えば、粒子状、ブロック
状、フィルム状、不定形状、繊維状等の種々のものが使
用可能であるが、以前に言及した各種刺激に対する体積
変化の速度（応答性）が速いことや応用範囲が広い等の
特徴から、粒子状の形態が特に好ましい。粒子状におけ
る形態にも特に制限はないが、球体、楕円体、立方体、
多面体、多孔質体、星状、針状、中空状等のものが適用
できる。また、粒子の場合の好ましい大きさは、収縮状
態時において平均粒子径で０．１μｍ〜５ｍｍの範囲、
より好ましくは１μｍ〜１ｍｍの範囲である。平均粒子
径が０．１μｍ未満であると、粒子の扱いが困難にな
る、優れた光学特性が得られない等の問題が生じること
がある。一方、平均粒子径が５ｍｍよりも大きくなる
と、体積変化に要する応答時間が大幅に遅くなってしま
う等の問題が生じることがある。The shape of the stimuli-responsive polymer gel used in the present invention is not particularly limited. For example, various shapes such as a particle shape, a block shape, a film shape, an irregular shape, and a fibrous shape can be used. In particular, the particulate form is particularly preferred because of the characteristics such as the high rate of volume change (response) to various stimuli mentioned above and the wide range of application. There is no particular limitation on the form in the form of particles, but a sphere, an ellipsoid, a cube,
Polyhedral, porous, star-like, needle-like, hollow, and the like can be applied. The preferred size of the particles is in the range of 0.1 μm to 5 mm in the average particle diameter in the contracted state,
More preferably, it is in the range of 1 μm to 1 mm. If the average particle diameter is less than 0.1 μm, problems such as difficulty in handling the particles and inability to obtain excellent optical characteristics may occur. On the other hand, if the average particle diameter is larger than 5 mm, there may be a problem that a response time required for a volume change is significantly delayed.

【００３５】またこれらの粒子は、刺激応答性高分子ゲ
ルを物理的粉砕方法によって粉砕する方法や、架橋前の
刺激応答性高分子ゲルを化学的粉砕方法によって粒子化
した後に架橋して刺激応答性高分子ゲルとする方法、あ
るいは乳化重合法、懸濁重合法、分散重合法等の粒子化
重合法の一般的な方法によって作製することができる。
また、刺激応答性高分子ゲルの各種刺激応答による体積
変化速度をより高速にするために、刺激応答性高分子ゲ
ルの従来技術と同様に、材料を多孔質化して液体の出入
り易さを向上させることも好ましい。一般に膨潤した刺
激応答性高分子ゲルを凍結乾燥する方法等で多孔質化す
ることができる。These particles can be prepared by pulverizing a stimuli-responsive polymer gel by a physical pulverization method, or by forming a stimuli-responsive polymer gel before cross-linking into particles by a chemical pulverization method and then cross-linking the stimulus-responsive polymer gel. It can be prepared by a method of forming a hydrophilic polymer gel or a general method of particle polymerization such as emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization.
Also, in order to increase the volume change rate of the stimulus-responsive polymer gel due to various stimulus responses, the material is made porous to improve the ease of entering and exiting the liquid, as in the conventional technology of the stimulus-responsive polymer gel. It is also preferable to make it. Generally, the swollen stimuli-responsive polymer gel can be made porous by freeze-drying or the like.

【００３６】本発明に使用する刺激応答性高分子ゲル
は、該刺激応答性高分子ゲルに吸収可能な液体の存在下
において、前記したような刺激を与えることで体積を種
々変化させることができる。例えば、熱応答性高分子ゲ
ルの場合は、光、熱等の放射熱の付与によって、電気応
答型高分子ゲルの場合は、電極反応によるｐＨ変化や電
界によるイオン吸着や静電作用によって、光応答性高分
子ゲルの場合は、光の付与による内部構造変化によっ
て、液体を吸収、放出させることで体積を大きく変化さ
せることができる。The stimulus-responsive polymer gel used in the present invention can be variously changed in volume in the presence of a liquid that can be absorbed by the stimulus-responsive polymer gel by applying the stimulus as described above. . For example, in the case of a thermoresponsive polymer gel, radiation heat such as light or heat is applied, and in the case of an electrically responsive polymer gel, light is changed by pH change due to electrode reaction or ion adsorption or electrostatic action by electric field. In the case of a responsive polymer gel, the volume can be largely changed by absorbing and releasing a liquid by an internal structure change due to the application of light.

【００３７】［吸収可能な液体］本発明において使用す
ることができる吸収可能な液体としては、特に制限はな
いが、好ましくは、水、電解質水溶液、アルコール類、
ケトン類、エステル類、エーテル類、ジメチルホルムア
ミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキシ
ド、アセトニトリル、プロピレンカーボネート等や、キ
シレン、トルエン等の芳香族系溶媒及びそれらの混合物
が挙げられる。また、吸収可能な液体には、刺激応答性
高分子ゲルに吸脱する界面活性剤、該液体のｐＨ変化を
促進するためのビオロゲン誘導体等の酸化還元剤、酸、
アルカリ、塩、及び界面活性剤等の分散安定剤、酸化防
止剤や紫外線吸収剤等の安定剤等を添加しても構わな
い。[Absorptive Liquid] The absorbable liquid that can be used in the present invention is not particularly limited, but is preferably water, an aqueous electrolyte solution, alcohols, or the like.
Examples include ketones, esters, ethers, dimethylformamide, dimethylacetamide, dimethylsulfoxide, acetonitrile, propylene carbonate, and the like, and aromatic solvents such as xylene and toluene, and mixtures thereof. In addition, the absorbable liquid includes a surfactant that absorbs and desorbs to the stimulus-responsive polymer gel, a redox agent such as a viologen derivative for promoting a change in pH of the liquid, an acid,
A dispersion stabilizer such as an alkali, a salt and a surfactant, and a stabilizer such as an antioxidant and an ultraviolet absorber may be added.

【００３８】本発明に使用する刺激応答性高分子ゲル
は、前記吸収可能な液体との組み合わせで使用するが、
刺激応答性高分子ゲルを構成する高分子が架橋されてい
ない場合、この高分子が溶解可能な液体も好ましく使用
することができる。尚、刺激応答性高分子ゲルと吸収可
能な液体との混合比は、１：２０００から１：１（刺激
応答性高分子ゲル：吸収可能な液体）が好ましい。The stimulus-responsive polymer gel used in the present invention is used in combination with the absorbable liquid.
When the polymer constituting the stimulus-responsive polymer gel is not crosslinked, a liquid in which the polymer can be dissolved can also be preferably used. The mixing ratio between the stimulus-responsive polymer gel and the absorbable liquid is preferably from 1: 2000 to 1: 1 (stimulus-responsive polymer gel: absorbable liquid).

【００３９】［刺激応答性高分子ゲルの固定化］本発明
の光学素子内部の刺激応答性高分子ゲルを、基板上（基
板上に刺激付与手段を有する場合には、該刺激付与手段
上）に固定化する方法としては、接着等の物理的固定化
及び化学結合等の化学的固定化が適用できる。尚、化学
結合は、イオン結合、水素結合、共有結合等各種考えら
れるが、その中でも安定性の面から共有結合が最も好ま
しい。[Immobilization of Stimuli-Responsive Polymer Gel] The stimuli-responsive polymer gel inside the optical element of the present invention is placed on a substrate (on a stimulus-providing means when a stimulus-providing means is provided on the substrate). Physical immobilization such as adhesion and chemical immobilization such as chemical bonding can be applied as a method for immobilizing the polymer. Various chemical bonds such as an ionic bond, a hydrogen bond, and a covalent bond can be considered. Among them, a covalent bond is most preferable in terms of stability.

【００４０】前記物理的固定化に使用する接着剤として
は、有機溶剤揮散型接着剤（クロロプレンゴム系、ウレ
タン系等）、熱硬化反応型接着剤（エポキシ系、レゾー
ル系等）、湿気硬化反応型接着剤（２−シアノアクリル
酸エステル系、シリコーン系等）、紫外線硬化反応型接
着剤（アクリル系オリゴマー等）、縮合反応型接着剤
（ユリア樹脂系）、付加反応型接着剤（エポキシ系、イ
ソシアネート系等）、熱溶融型接着剤等が挙げられる。
本発明においては、この中でも特に熱溶融型接着剤が好
適であり、例えば、ポリオレフィン樹脂（ポリエチレ
ン、ポリプロピレン等）、ポリオレフィン誘導体（マレ
イン酸変性ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、マレイ
ン酸変性ポリプロピレン、エチレン−アクリル酸共重合
体、エチレン−無水マレイン酸共重合体、プロピレン−
アクリル酸共重合体、プロピレン−無水マレイン酸共重
合体、イソブチレン−無水マレイン酸共重合体、マレイ
ン化ポリブタジエン、エチレン−酢酸ビニル共重合体及
びそのマレイン化物等）、ポリエステル系樹脂、ポリア
ミド系樹脂、ポリカプロラクトン系樹脂、ポリスチレン
樹脂、及びその誘導体（ポリスチレン、スルホン化ポリ
スチレン、スチレン−無水マレイン酸共重合体等）、熱
可塑性ポリウレタン樹脂、高分子量ポリエチレングリコ
ール、酢酸ビニル樹脂、ワックス類（パラフィンワック
ス、ミツロウ、牛脂等）、長鎖脂肪酸エステル樹脂及び
これら２種以上の混合物等が挙げられる。As the adhesive used for the physical fixing, an organic solvent volatile type adhesive (chloroprene rubber type, urethane type etc.), a thermosetting type adhesive (epoxy type, resol type etc.), a moisture curing type Type adhesive (2-cyanoacrylate type, silicone type, etc.), UV curing reaction type adhesive (acrylic oligomer, etc.), condensation reaction type adhesive (urea resin type), addition reaction type adhesive (epoxy type, Isocyanate-based adhesives), hot-melt adhesives and the like.
In the present invention, among these, a hot-melt adhesive is particularly preferable, and examples thereof include polyolefin resins (polyethylene, polypropylene, etc.), polyolefin derivatives (maleic acid-modified polyethylene, chlorinated polyethylene, maleic acid-modified polypropylene, ethylene-acrylic acid). Copolymer, ethylene-maleic anhydride copolymer, propylene-
Acrylic acid copolymer, propylene-maleic anhydride copolymer, isobutylene-maleic anhydride copolymer, maleated polybutadiene, ethylene-vinyl acetate copolymer and its maleated product, etc.), polyester resin, polyamide resin, Polycaprolactone resin, polystyrene resin and derivatives thereof (polystyrene, sulfonated polystyrene, styrene-maleic anhydride copolymer, etc.), thermoplastic polyurethane resin, high molecular weight polyethylene glycol, vinyl acetate resin, waxes (paraffin wax, beeswax) , Beef tallow, etc.), long-chain fatty acid ester resins, and mixtures of two or more thereof.

【００４１】本発明において、使用する接着剤樹脂の割
合は、通常、刺激応答性高分子ゲル１００重量部に対し
て接着剤樹脂の量が０．１〜５０重量部、好ましくは１
〜３０重量部である。接着剤樹脂の量が５０重量部を超
えると、基板への固着性は向上するものの、刺激応答性
高分子ゲルの接着剤樹脂との接触割合が高くなり、膨潤
・収縮挙動を阻害する可能性が高くなる。一方、０．１
重量部未満では、基板への固着が不十分となる。接着剤
樹脂を用いた刺激応答性高分子ゲルの固定化は、例え
ば、刺激応答性高分子ゲルと粒子状の接着剤樹脂の混合
物を被接着面に散布した後、加熱処理を施して接着する
方法が適用できる。この時、混合に使用する装置は特に
限定されず、通常の粉体混合装置でよく、例えば、コニ
カルブレンダー、ナウターミキサー、Ｖ型ブレンダー、
タービュライザー、スクリュー式ラインブレンダー等が
挙げられる。In the present invention, the ratio of the adhesive resin used is usually 0.1 to 50 parts by weight, preferably 1 to 100 parts by weight of the stimulus-responsive polymer gel.
-30 parts by weight. When the amount of the adhesive resin exceeds 50 parts by weight, although the adhesion to the substrate is improved, the contact ratio of the stimulus-responsive polymer gel with the adhesive resin is increased, and the swelling / shrinking behavior may be inhibited. Will be higher. On the other hand, 0.1
When the amount is less than the weight part, the adhesion to the substrate becomes insufficient. The immobilization of the stimulus-responsive polymer gel using the adhesive resin is performed, for example, by spraying a mixture of the stimulus-responsive polymer gel and the particulate adhesive resin on the surface to be adhered, and then performing a heat treatment to adhere. The method is applicable. At this time, the apparatus used for mixing is not particularly limited, and may be an ordinary powder mixing apparatus, for example, a conical blender, a Nauta mixer, a V-type blender,
A turbulizer, a screw type line blender, and the like are included.

【００４２】その他、接着剤樹脂を溶媒に溶かした接着
剤溶液を調製し、被接着面に該接着剤溶液を塗布した
後、刺激応答性高分子ゲルを散布して加熱処理を施して
も構わない。この時使用される溶媒は、接着剤樹脂が可
溶なものであれば特に限定されないが、溶媒の沸点は比
較的低い方がよく、１５０℃以下、好ましくは１００℃
以下が適当であり、例えば、アセトン等のケトン類、エ
タノール、メタノール等のアルコール類、酢酸エチル等
のカルボン酸エステル類、トルエン、キシレン等の芳香
族炭化水素類、塩化メチレン等のハロゲン化炭化水素
類、ジエチルエーテル等のエーテル類、ヘキサン、シク
ロヘキサン等の炭化水素類、及びこれらの混合物等が挙
げられる。また、接着剤溶液の被接着面への適用方法
は、塗布、噴霧、浸漬等が挙げられる。また、接着のた
めの加熱処理は特に限定されないが、熱風加熱機、赤外
線加熱機、高周波加熱機及びヒートローラ等の接触式加
熱機等が適用でき、加熱温度は、接着剤の溶融温度に従
い、およそ５０〜２００℃の間で適宜設定される。In addition, an adhesive solution prepared by dissolving an adhesive resin in a solvent may be prepared, the adhesive solution may be applied to the surface to be adhered, and then a stimulus-responsive polymer gel may be sprayed and subjected to a heat treatment. Absent. The solvent used at this time is not particularly limited as long as the adhesive resin is soluble, but the boiling point of the solvent is preferably relatively low, and 150 ° C. or less, preferably 100 ° C. or less.
The following are suitable, for example, ketones such as acetone, alcohols such as ethanol and methanol, carboxylic esters such as ethyl acetate, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride. , Ethers such as diethyl ether, hydrocarbons such as hexane and cyclohexane, and mixtures thereof. The method for applying the adhesive solution to the surface to be bonded includes application, spraying, dipping, and the like. Further, the heat treatment for bonding is not particularly limited, but a hot air heater, an infrared heater, a high frequency heater, a contact type heater such as a heat roller, etc. can be applied, and the heating temperature depends on the melting temperature of the adhesive. The temperature is appropriately set between about 50 to 200 ° C.

【００４３】また、本発明における刺激応答性高分子ゲ
ルの化学的固定化における化学結合は、イオン結合、水
素結合、共有結合等各種考えられるが、その中でも安定
性の面から共有結合が最も好ましく、各種固定化剤を用
いた反応により行う。被接着面への刺激応答性高分子ゲ
ル及び固定化剤の付与は、塗布、散布、含浸等の方法に
より行うことができる。塗布及び含浸の場合、固定化剤
と相溶性のある各種溶媒あるいはそれらの混合物中に、
刺激応答性高分子ゲル及び固定化剤を分散混合した溶液
を使用する。溶媒は固定化剤に応じて選択され、アセト
ン等のケトン類、エタノール、メタノール等のアルコー
ル類、酢酸エチル等のカルボン酸エステル類、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素類、塩化メチレン等の
ハロゲン化炭化水素類、ジエチルエーテル等のエーテル
類、ヘキサン、シクロヘキサン等の炭化水素類、及びこ
れらの混合物等が適用できる。刺激応答性高分子ゲル及
び固定化剤を被接着面に付与した後は、固定化剤に固有
の反応温度に加熱して化学結合を形成し、刺激応答性高
分子ゲルを被接着面に固定化する等の方法が適用でき
る。また、被接着面を固定化剤で処理した後、形成され
た反応基に刺激応答性高分子ゲルを固定化するという段
階的な反応等も適用できる。Various chemical bonds such as an ionic bond, a hydrogen bond, and a covalent bond can be considered in the chemical immobilization of the stimulus-responsive polymer gel in the present invention. Among them, a covalent bond is most preferable in terms of stability. The reaction is carried out using various fixing agents. The application of the stimulus-responsive polymer gel and the immobilizing agent to the surface to be adhered can be performed by a method such as coating, spraying, and impregnation. In the case of application and impregnation, in various solvents compatible with the fixing agent or a mixture thereof,
A solution in which the stimuli-responsive polymer gel and the immobilizing agent are dispersed and mixed is used. Solvents are selected according to the fixing agent, ketones such as acetone, alcohols such as ethanol and methanol, carboxylic esters such as ethyl acetate, aromatic hydrocarbons such as toluene and xylene, and halogens such as methylene chloride. Hydrocarbons, ethers such as diethyl ether, hydrocarbons such as hexane and cyclohexane, and mixtures thereof can be used. After applying the stimulus-responsive polymer gel and immobilizing agent to the surface to be adhered, heat to the reaction temperature specific to the immobilizing agent to form a chemical bond, and fix the stimulus-responsive polymer gel to the surface to be adhered. And other methods can be applied. In addition, a step-wise reaction or the like in which the stimulus-responsive polymer gel is fixed to the formed reactive group after treating the surface to be adhered with the fixing agent can be applied.

【００４４】尚、本発明に用いる刺激応答性高分子ゲル
用固定化剤は、重合性不飽和基、反応性官能基等を２個
以上有する化合物を挙げることができる。上記重合性不
飽和基を２個以上有する化合物としては、エチレングリ
コール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパ
ン、グリセリンポリオキシエチレングリコール、ポリオ
キシプロピレングリコール、ポリグリセリン等のポリオ
ール類のジ又はトリ（メタ）アクリル酸エステル類、前
記ポリオール類とマレイン酸、フマル酸等の不飽和酸類
とを反応させて得られる不飽和ポリエステル類、Ｎ，
Ｎ’−メチレンビス（メタ）アクリルアミド等のビス
（メタ）アクリルアミド類、トリレンジイソシアネー
ト、ヘキサメチレンジイソシアネート等のポリイソシア
ネートと（メタ）アクリル酸ヒドロキシエチルとを反応
させて得られるジ（メタ）アクリル酸カルバミン酸エス
テル類、アリル化澱粉、アリル化セルロース、ジアリル
フタレート、その他のテトラアリロキシエタン、ペンタ
ンエリスリトールトリアリルエーテル、トリメチロール
プロパントリアリルエーテル、ジエチレングリコールジ
アリルエーテル、トリアリルトリメチルエーテル等の多
価アリル系等が挙げられる。これらの中でも本発明に
は、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロ
ピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレン
グリコールジ（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレ
ンビス（メタ）アクリルアミド等が好ましく使用され
る。The immobilizing agent for a stimuli-responsive polymer gel used in the present invention may be a compound having two or more polymerizable unsaturated groups, reactive functional groups and the like. Examples of the compound having two or more polymerizable unsaturated groups include di- or tri (meth) acrylic polyols such as ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, glycerin polyoxyethylene glycol, polyoxypropylene glycol, and polyglycerin. Acid esters, unsaturated polyesters obtained by reacting the polyols with unsaturated acids such as maleic acid and fumaric acid;
Carbamine di (meth) acrylate obtained by reacting bis (meth) acrylamides such as N'-methylenebis (meth) acrylamide and polyisocyanates such as tolylene diisocyanate and hexamethylene diisocyanate with hydroxyethyl (meth) acrylate Acid esters, allylated starch, allylated cellulose, diallyl phthalate, other polyallyl-based compounds such as tetraallyloxyethane, pentaneerythritol triallyl ether, trimethylolpropane triallyl ether, diethylene glycol diallyl ether, triallyl trimethyl ether, etc. Is mentioned. Among these, the present invention includes ethylene glycol di (meth) acrylate, propylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, N, N'-methylenebis (meth) acrylamide Are preferably used.

【００４５】また、反応性官能基を２個以上有する化合
物としては、ジグリシジルエーテル化合物、ハロエポキ
シ化合物、ジ及びトリイソシアネート化合物等を挙げる
ことができる。ジグリシジルエーテル化合物の具体例と
しては、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ポ
リエチレングリコールジグリシジルエーテル、プロピレ
ングリコールジグリシジルエーテル、ポリプロピレング
リコールジグリシジルエーテル、グリセリンジグリシジ
ルエーテル、ポリグリセリンジグリシジルエーテル等が
挙げられる。その他、ハロエポキシ化合物の具体例とし
ては、エピクロロヒドリン、エピブロモヒドリン、β−
メチルエピクロロヒドリン等が挙げられる。また、ジイ
ソシアネート化合物の具体例としては、２，４−トリレ
ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート
等が挙げられる。Examples of the compound having two or more reactive functional groups include a diglycidyl ether compound, a haloepoxy compound, and di- and triisocyanate compounds. Specific examples of the diglycidyl ether compound include ethylene glycol diglycidyl ether, polyethylene glycol diglycidyl ether, propylene glycol diglycidyl ether, polypropylene glycol diglycidyl ether, glycerin diglycidyl ether, and polyglycerin diglycidyl ether. In addition, specific examples of the haloepoxy compound include epichlorohydrin, epibromohydrin, β-
Methyl epichlorohydrin and the like. Further, specific examples of the diisocyanate compound include 2,4-tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and the like.

【００４６】また、ビニルトリメトキシシラン、ビニル
トリエトキシシラン等のビニル系シランカップリング
剤、Ｎ−（２−アミノエチル）３−アミノプロピルメチ
ルジメトキシシラン、Ｎ−（２−アミノエチル）３−ア
ミノプロピルトリメトキシシラン、３−アミノプロピル
トリメトキシシラン等のアミノ系シランカップリング
剤、３−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、３
−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、２−
（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキ
シシラン等のエポキシ系シランカップリング剤等、各種
反応性シランカップリング剤等も適用できる。これらの
中でも本発明には、特に３−グリシドキシプロピルトリ
メトキシシラン、３−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン等が好ましく使用される。Further, vinyl silane coupling agents such as vinyltrimethoxysilane and vinyltriethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) 3-amino Amino-based silane coupling agents such as propyltrimethoxysilane and 3-aminopropyltrimethoxysilane; 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane;
-Glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2-
Various reactive silane coupling agents, such as an epoxy silane coupling agent such as (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, can also be applied. Among them, in the present invention, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane and the like are particularly preferably used.

【００４７】上記のような刺激応答性高分子ゲル用固定
化剤の使用量は、通常、刺激応答性高分子ゲルの乾燥重
量に対して、０．００１〜１０重量％、好ましくは０．
００１〜５重量％である。これは、固定化剤の使用量が
０．００１重量％未満であると十分に刺激応答性高分子
ゲルを固定化できない一方、１０重量％を超えると刺激
応答性高分子ゲルの固定化が強すぎて体積変化を阻害す
るためである。The amount of the immobilizing agent for stimulus-responsive polymer gel as described above is usually 0.001 to 10% by weight, preferably 0.1 to 10% by weight, based on the dry weight of the stimulus-responsive polymer gel.
001 to 5% by weight. This is because when the amount of the immobilizing agent used is less than 0.001% by weight, the stimulus-responsive polymer gel cannot be sufficiently immobilized, whereas when the amount exceeds 10% by weight, the immobilization of the stimulus-responsive polymer gel is strong. This is for preventing the change in volume due to too much.

【００４８】尚、本発明においては、以上に示した各種
の方法により刺激応答性高分子ゲルを固定化する場合
に、マイクロレンズの位置に対応した領域に固定するこ
とが好ましい。即ち、固定化剤あるいは固定化剤と刺激
応答性高分子ゲルの混合物を基板に適用する際に、所望
の領域にのみ刺激応答性高分子ゲルが固定されるよう
に、刺激応答性高分子ゲルが固定されるべきではない領
域をマスキングしておくことが好ましい。具体的には、
通電電極や発熱抵抗体等の所望の刺激付与手段が設けら
れた基板表面に、フォトレジストをコートした後、マイ
クロレンズアレイ作製用金型に対応した所定のフォトマ
スクを置き、紫外線露光を行う。その後、フォトレジス
トを現像することにより、刺激応答性高分子ゲルを固定
すべき領域のみ基板面を露出させ所望のパターンを形成
する。このようにしてパターンを形成された基板に対し
て、前述の方法により所定の位置に刺激応答性高分子ゲ
ルを固定する。その後、エッチング処理を施して基板上
に残っているマスク用フォトレジストを不要な刺激応答
性高分子ゲルと共に除去することにより、所定の位置に
刺激応答性高分子ゲルが固定された基板を形成する。In the present invention, when the stimulus-responsive polymer gel is immobilized by any of the various methods described above, it is preferable to immobilize the gel in a region corresponding to the position of the microlens. That is, when the immobilizing agent or a mixture of the immobilizing agent and the stimuli-responsive polymer gel is applied to the substrate, the stimuli-responsive polymer gel is immobilized only in a desired region. It is preferable to mask an area where should not be fixed. In particular,
After a photoresist is coated on the surface of the substrate on which a desired stimulus applying means such as a current-carrying electrode or a heating resistor is provided, a predetermined photomask corresponding to a microlens array manufacturing mold is placed, and ultraviolet light exposure is performed. Thereafter, by developing the photoresist, the substrate surface is exposed only in the region where the stimulus-responsive polymer gel is to be fixed, and a desired pattern is formed. The stimulus-responsive polymer gel is fixed at a predetermined position on the substrate on which the pattern has been formed in the above-described manner. Thereafter, an etching process is performed to remove the mask photoresist remaining on the substrate together with unnecessary stimulus-responsive polymer gel, thereby forming a substrate having the stimulus-responsive polymer gel fixed at a predetermined position. .

【００４９】［基板］本発明の光学素子を構成する基板
は、透明な基板であれば特に限定されるものではなく、
ポリエステル、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、
ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ナイロ
ン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボ
ネート、ポリオレフィン、セルロース誘導体等の有機材
料基板、あるいはガラス基板等が適用できる。中でも本
発明においては、ガラス基板が好ましく用いられる。こ
れらの基板の厚みや大きさは、表示素子の用途により様
々であり特に限定されるものではない。[Substrate] The substrate constituting the optical element of the present invention is not particularly limited as long as it is a transparent substrate.
Polyester, polyimide, polymethyl methacrylate,
An organic material substrate such as polystyrene, polypropylene, polyethylene, nylon, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyolefin, or a cellulose derivative, or a glass substrate can be used. Among them, a glass substrate is preferably used in the present invention. The thickness and size of these substrates vary depending on the use of the display element and are not particularly limited.

【００５０】［その他の部材］ （刺激付与手段）本発明の光学素子は、上記２つの基板
の対向する面の一方あるいは両方に、刺激応答性高分子
ゲルに刺激を付与する刺激付与手段を有することが好ま
しい。電気刺激を付与する場合は、銅、アルミニウム、
銀、プラチナ等に代表される金属膜からなる電極、酸化
スズ−酸化インジウム（ＩＴＯ）に代表される金属酸化
物、ポリピロール類、ポリチオフェン類、ポリアニリン
類、ポリフェニレンビニレン類、ポリアセン類、ポリア
セチレン類等に代表される導電性高分子からなる電極、
高分子と前述の金属や金属酸化物の粒子との複合材料か
らなる電極等が好ましく用いられる。また、これらの電
極構成は、単純マトリクス駆動用に配線されていてもよ
いが、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子、あるいはＭＩ
Ｍ素子やバリスタ等の二端子素子等のスイッチング素子
を設けることもできる。[Other members] (Stimulus providing means) The optical element of the present invention has a stimulus providing means for providing a stimulus to the stimulus-responsive polymer gel on one or both of the opposing surfaces of the two substrates. Is preferred. When applying electrical stimulation, copper, aluminum,
Electrodes made of metal films represented by silver, platinum, etc., metal oxides represented by tin oxide-indium oxide (ITO), polypyrroles, polythiophenes, polyanilines, polyphenylenevinylenes, polyacenes, polyacetylenes, etc. An electrode made of a representative conductive polymer,
An electrode or the like made of a composite material of a polymer and the above-mentioned metal or metal oxide particles is preferably used. These electrode configurations may be wired for simple matrix driving, but may be thin film transistor (TFT) elements or MI
A switching element such as an M element or a two-terminal element such as a varistor may be provided.

【００５１】また、刺激として熱を付与する場合には、
前記電極とＮｉ−Ｃｒ化合物等に代表される金属、酸化
タンタルやＩＴＯ等の金属酸化物、あるいはカーボン等
の発熱抵抗体を組み合わせたものが好ましく用いられ
る。尚、上記以外にも、刺激付与手段として光や磁界、
電磁場等を付与する層を設けることもできる。When applying heat as a stimulus,
A combination of the electrode and a metal typified by a Ni—Cr compound or the like, a metal oxide such as tantalum oxide or ITO, or a heating resistor such as carbon is preferably used. In addition, in addition to the above, light or a magnetic field,
A layer for providing an electromagnetic field or the like can be provided.

【００５２】（封止材）本発明の光学素子は、一対の基
板間の周囲に、刺激応答性高分子ゲル及び吸収可能な液
体が流出しないように、封止材により封止処理されるこ
とが好ましい。封止材としては、刺激応答性高分子ゲル
からの溶媒の蒸発又は揮発を抑制する能力を有し、基板
に対する接着性を有し、刺激応答性高分子ゲルの特性に
悪影響を与えず、実使用条件においてこれらの条件を長
期間満たすものであれば、どのような材料を用いてもよ
い。また複数の封止材を組み合わせて構成することも可
能である。(Sealant) The optical element of the present invention is sealed with a sealant so that the stimulus-responsive polymer gel and the absorbable liquid do not flow out between the pair of substrates. Is preferred. As a sealing material, it has the ability to suppress the evaporation or volatilization of the solvent from the stimulus-responsive polymer gel, has adhesiveness to the substrate, does not adversely affect the properties of the stimulus-responsive polymer gel, and Any material may be used as long as these conditions are satisfied for a long period of time. It is also possible to combine a plurality of sealing materials.

【００５３】封止材及び封止方法は、カラー表示素子の
開口部面積の確保、工程簡略化による加工コスト等を考
慮すると、１層の封止が好ましい。１層で封止を行うと
きの封止材として、末端に反応基を有するイソブチレン
オリゴマーを主体とした熱硬化型弾性シーリング材や、
アクリル系紫外線硬化樹脂等の使用が例示できる。ま
た、２層で封止するときには、刺激応答性高分子ゲルと
接触する１次封止にポリイソブチレン系シーラント等、
２次封止としてアクリル樹脂等が例示できる。本発明に
おける封止材及び封止方法は上記例示に限定されるもの
ではなく、多種多様なものが選択でき、かつ、それらを
組み合わせて使用してもよい。また必要に応じて、バッ
クライト層として、冷陰極管、蛍光管、ＬＥＤ、ＥＬ等
や、それらと発光素子と光導波素子や光拡散素子を組み
合わせた素子等、一般に液晶表示素子に使用されている
ものを具備してもよい。As for the sealing material and the sealing method, one-layer sealing is preferable in consideration of securing the opening area of the color display element, processing cost by simplifying the process, and the like. As a sealing material when performing sealing with one layer, a thermosetting elastic sealing material mainly composed of an isobutylene oligomer having a reactive group at a terminal,
Use of an acrylic ultraviolet curable resin or the like can be exemplified. In addition, when sealing with two layers, a polyisobutylene-based sealant or the like is used for the primary sealing in contact with the stimuli-responsive polymer gel.
An acrylic resin or the like can be exemplified as the secondary sealing. The sealing material and the sealing method in the present invention are not limited to the above examples, and various types can be selected, and they may be used in combination. Also, if necessary, as a backlight layer, a cold cathode tube, a fluorescent tube, an LED, an EL, or the like, or a device combining them with a light emitting device, an optical waveguide device, or a light diffusing device, is generally used for a liquid crystal display device. May be provided.

【００５４】[0054]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。尚、
以下の説明において、「部」は「重量部」を意味する。 （実施例１） −光学素子の作製− ［マイクロレンズの作製］マイクロレンズアレイの作製
用に、銅合金の母材表面を先端部が所望の凹凸形状を有
するダイヤモンド圧子を押圧することにより金型を作製
した。次にこの金型を用いて、圧縮成形により所望の形
状を有するアクリル樹脂製のマイクロレズアレイを作製
した。図５に示すように、このマイクロレンズアレイ４
は、個々のマイクロレンズ４Ａの凹部の直径が約２０μ
ｍで凸部の直径が約４０μｍである。また、マイクロレ
ンズ４Ａは格子の交点に位置するように配置されてお
り、格子の１辺の長さは約１００μｍである。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples. still,
In the following description, “parts” means “parts by weight”. (Example 1) -Preparation of optical element- [Preparation of microlens] For preparation of a microlens array, a die is formed by pressing a diamond indenter having a tip portion having a desired uneven shape on the surface of a copper alloy base material. Was prepared. Next, using this mold, a micro-res array made of an acrylic resin having a desired shape was produced by compression molding. As shown in FIG.
Means that the diameter of the concave portion of each microlens 4A is about 20 μm.
m and the diameter of the projection is about 40 μm. The microlenses 4A are arranged so as to be located at the intersections of the lattice, and the length of one side of the lattice is about 100 μm.

【００５５】［刺激応答性高分子ゲルの作製］次に示す
方法により、刺激応答性高分子ゲル粒子を作製した。ま
ず、色材としてカーボンブラック（ショウブラックＮ７
６２、昭和キャボット社製）１０部と蒸留水４０部と界
面活性剤としてアクリル酸−スチレン系高分子３０％水
溶液（ＦＡＤ１２０、三洋化成社製）２部を容器に入
れ、遊星ミルで１時間攪拌混合し２０％カーボンブラッ
ク分散液を調製した。次に、このカーボンブラック分散
液を４．３７５部と、水酸化カリウム０．５４８部と、
アクリル酸０．５００部と、アクリルアミド０．５００
部と、架橋剤としてＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルア
ミド０．００２部を加え、十分に混合し、混合液を調製
した。[Preparation of Stimuli-Responsive Polymer Gel] Stimuli-responsive polymer gel particles were prepared by the following method. First, carbon black (show black N7
62, 10 parts of Showa Cabot Co., Ltd., 40 parts of distilled water, and 2 parts of a 30% aqueous solution of acrylic acid-styrene polymer (FAD120, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) as a surfactant, and stirred in a planetary mill for 1 hour. The mixture was mixed to prepare a 20% carbon black dispersion. Next, 4.375 parts of this carbon black dispersion, 0.548 parts of potassium hydroxide,
0.500 parts of acrylic acid and 0.500 of acrylamide
And 0.002 part of N, N'-methylenebisacrylamide as a crosslinking agent were added and mixed well to prepare a mixed solution.

【００５６】調製した混合液を、ステンレス製の攪拌羽
根、還流冷却器、窒素ガス導入管を付設したガラス製の
容量３００ｍｌのセパラブルフラスコに入れ、該混合液
中に窒素ガスを１０分間吹き込み溶存酸素を窒素置換し
た。次に、反応開始剤として過硫酸アンモニウム０．０
０４部を０．５００部の蒸留水に溶かした水溶液を加
え、よく攪拌混合し、分散安定剤としてＨＬＢ４．７の
ソルビタンモノステアレート（第一工業製薬製、ソルゲ
ン５０）１．２５部を添加溶解したシクロヘキサンを２
３４部注いで懸濁液を調製した。The prepared mixture was placed in a 300 ml glass separable flask equipped with a stainless steel stirring blade, a reflux condenser and a nitrogen gas inlet tube, and nitrogen gas was blown into the mixture for 10 minutes to dissolve the mixture. Oxygen was replaced by nitrogen. Next, as a reaction initiator, ammonium persulfate 0.0
An aqueous solution obtained by dissolving 04 parts in 0.500 parts of distilled water is added, mixed well with stirring, and 1.25 parts of sorbitan monostearate of HLB 4.7 (Solgen 50, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku) is added as a dispersion stabilizer. 2 dissolved cyclohexane
A suspension was prepared by pouring 34 parts.

【００５７】その後、懸濁液中に窒素ガスを吹き込みな
がら３００ｒｐｍで攪拌を続け、７０℃の水浴中で３時
間反応させ刺激応答性高分子ゲル粒子を作製した。反応
停止後は、内容物を取り出しアセトンで洗浄することに
より分散媒を除去した。次に、純水で繰り返し洗浄を行
い水溶性未反応物を除去した後、再びアセトンで洗浄し
ゲル内部の水分を除去し、乾燥して刺激応答性高分子ゲ
ル粒子を回収した。得られた刺激応答性高分子ゲル粒子
は、乾燥状態で平均粒径が約１６μｍであった。また、
ｐＨ３の酸性水溶液中では体積が約２倍となり、平均粒
径は約２０μｍであった。一方、ｐＨ１１のアルカリ性
水溶液中では、体積がｐＨ３の酸性水溶液中に対して約
１２５倍になり、平均粒径は１００μｍであった。尚、
純水吸水量は約５００ｇ／ｇであった。Thereafter, stirring was continued at 300 rpm while blowing nitrogen gas into the suspension, and the suspension was reacted for 3 hours in a water bath at 70 ° C. to produce stimulus-responsive polymer gel particles. After the reaction was stopped, the contents were taken out and washed with acetone to remove the dispersion medium. Next, after repeatedly washing with pure water to remove water-soluble unreacted substances, the gel was again washed with acetone to remove water inside the gel, and dried to collect stimulus-responsive polymer gel particles. The resulting stimulus-responsive polymer gel particles had an average particle size of about 16 μm in a dry state. Also,
In an acidic aqueous solution of pH 3, the volume was approximately doubled, and the average particle size was approximately 20 μm. On the other hand, in an alkaline aqueous solution of pH 11, the volume was about 125 times that in an acidic aqueous solution of pH 3, and the average particle size was 100 µm. still,
The pure water absorption was about 500 g / g.

【００５８】［刺激応答性高分子ゲルの固定化］次に、
透明基板として厚さ０．７ｍｍの７０５９ガラス板（コ
ーニンググラスワークス社製）を使用し、基板上に透明
電極（刺激付与手段）として、１００ｎｍ程度の酸化ス
ズ膜をスパッタリングにより形成した。次に、この電極
付き基板をフォトリソグラフィ法でエッチングし、幅２
０μｍで間隔が１２０μｍの単純マトリックス駆動用の
ライン電極を形成した。この電極付き基板上に、スピン
コート法によりフォトレジストを塗布した後、マイクロ
レンズアレイ上に配置された各マイクロレンズの位置に
対応する領域のみがマスクされているフォトマスクを用
いて、紫外線露光及び現像を行い、マイクロレンズに対
応する位置のみ基板面を露出させた。次に、この部分的
にフォトレジストで被覆した基板上に、反応性シランカ
ップリング剤（３−アミノプロピルトリメトキシシラ
ン）の２％水溶液を塗布し、約１時間反応させ刺激応答
性高分子ゲル粒子固定用官能基末端を導入した。次に、
１％カルボジイミド水溶液を添加して末端のカルボキシ
ル基の反応性を高めた前述の刺激応答性高分子ゲル粒子
の分散液中に上記電極付き基板を浸し、１時間放置し上
記電極付き基板上に刺激応答性高分子ゲル粒子を固定し
た。尚、この時用いた刺激応答性高分子ゲル粒子の分散
液は、ｐＨが６〜７に調整されていた。その後、エッチ
ング処理により、硬化したフォトレジストを全て除去
し、所望の位置に刺激応答性高分子ゲル粒子が固定され
た電極付き基板を得た。[Immobilization of stimulus-responsive polymer gel]
A 7059 glass plate (manufactured by Corning Glass Works) having a thickness of 0.7 mm was used as a transparent substrate, and a tin oxide film of about 100 nm was formed on the substrate by sputtering as a transparent electrode (stimulating means). Next, the substrate with electrodes is etched by a photolithography method to have a width of 2.
Line electrodes for driving a simple matrix with 0 μm and intervals of 120 μm were formed. After applying a photoresist on the substrate with electrodes by a spin coating method, using a photomask in which only a region corresponding to the position of each microlens arranged on the microlens array is masked, ultraviolet light exposure and Development was performed to expose the substrate surface only at positions corresponding to the microlenses. Next, a 2% aqueous solution of a reactive silane coupling agent (3-aminopropyltrimethoxysilane) is applied on the substrate partially covered with the photoresist, and reacted for about 1 hour to cause a stimulus-responsive polymer gel. A functional group terminal for fixing particles was introduced. next,
The substrate with electrodes is immersed in a dispersion of the aforementioned stimuli-responsive polymer gel particles in which the reactivity of terminal carboxyl groups is increased by adding a 1% aqueous carbodiimide solution, and left for 1 hour to stimulate the substrate with electrodes. Responsive polymer gel particles were immobilized. The dispersion of the stimulus-responsive polymer gel particles used at this time had been adjusted to pH 6 to 7. Thereafter, all the cured photoresist was removed by etching treatment, and a substrate with electrodes on which stimulus-responsive polymer gel particles were fixed at desired positions was obtained.

【００５９】［光学素子の作製］次に、この刺激応答性
高分子ゲル粒子が固定された電極付き基板に、刺激応答
性高分子ゲル粒子が固定されていない電極付き基板を、
互いの基板上の電極が直交するように電極を内側に対抗
させて配置し、スペーサとしてアクリル樹脂製の直径２
００μｍの球を電極の印刷されていない領域に間隔が保
持できるよう適当量配置し、基板の一部を吸収可能な液
体の注入口として残す以外は全てアクリル系紫外線硬化
型樹脂により封止した。その後、減圧注入法により、吸
収可能な液体として０．００１ｍｏｌ／ｌ水酸化ナトリ
ウム水溶液を内部に注入し、注入口をアクリル系紫外線
硬化型樹脂により封止して、調光セルを得た。このよう
にして得られた調光セルの、刺激応答性高分子ゲル粒子
が固定された方の基板の表面に、先に作製したマイクロ
レンズアレイを装着して、所望の光学素子を作製した。[Preparation of Optical Element] Next, a substrate with electrodes on which the stimulus-responsive polymer gel particles are not fixed is placed on the substrate with electrodes on which the stimulus-responsive polymer gel particles are fixed.
The electrodes are arranged opposite each other so that the electrodes on the substrates are orthogonal to each other, and a diameter of acrylic resin 2 is used as a spacer.
An appropriate amount of a 00 μm sphere was placed in a region where no electrode was printed so as to maintain a space between the spheres, and all of the substrate was sealed with an acrylic ultraviolet curable resin except that a part of the substrate was left as an inlet for an absorbable liquid. Thereafter, a 0.001 mol / l aqueous solution of sodium hydroxide as an absorbable liquid was injected into the inside by a vacuum injection method, and the injection port was sealed with an acrylic ultraviolet curing resin to obtain a light control cell. The microlens array prepared above was mounted on the surface of the substrate on which the stimulus-responsive polymer gel particles were fixed in the light control cell thus obtained, to produce a desired optical element.

【００６０】＜評価＞この光学素子は、外部刺激がない
状態において内部の刺激応答性高分子ゲル粒子が膨潤し
ており、光学反射濃度（ＯＤ）を、背面にＯＤが０．６
の白色板を配置して反射濃度計（Ｘ−Ｒｉｔｅ社製）に
より測定したところ、約１．４であった。次に、刺激応
答性高分子ゲル粒子が固定されている基板上の電極を陽
極とし、両電極間に直流電圧５Ｖを印加したところ、す
ぐに刺激応答性高分子ゲル粒子が収縮し消色状態を示し
た。このときの光学素子全体のＯＤを、上記と同様な方
法で測定したところ、約０．１４であった。従って、光
学濃度のコントラストが１０：１の発色・消色状態を示
す光学素子が得られたことを確認した。この発色・消色
状態は、電気刺激のｏｎ／ｏｆｆにより繰り返し形成す
ることができた。<Evaluation> In this optical element, the internal stimulus-responsive polymer gel particles swelled in the absence of external stimulus, and the optical reflection density (OD) was 0.6
Was measured with a reflection densitometer (manufactured by X-Rite) with a white plate of about 1.4. Next, when the electrode on the substrate on which the stimulus-responsive polymer gel particles were fixed was used as an anode, and a DC voltage of 5 V was applied between both electrodes, the stimulus-responsive polymer gel particles immediately contracted and the bleached state showed that. The OD of the entire optical element at this time was measured by the same method as described above, and was about 0.14. Therefore, it was confirmed that an optical element having a color development / decoloration state with an optical density contrast of 10: 1 was obtained. This color-developed / decolored state could be repeatedly formed by turning on / off the electric stimulus.

【００６１】（比較例１）実施例１において、マイクロ
レンズアレイを取り付けないこと以外は、実施例１と同
様な方法により光学素子を作製した。この光学素子は、
実施例１と同様な方法により発色状態及び消色状態のＯ
Ｄを測定したところ、それぞれ約１．４と約０．２３で
あり発色・消色コントラストは約６：１であった。従っ
て、マイクロレンズがないことにより、収縮状態の刺激
応答性高分子ゲル粒子によりかぶりが生じて濃度が高く
なり、コントラストが小さくなっていることを確認し
た。この結果により、マイクロレンズを具備すること
が、消色状態の濃度を下げ、より高いコントラストを得
るために効果的な手段であることがわかる。Comparative Example 1 An optical element was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the microlens array was not attached. This optical element
In the same manner as in Example 1, O in the color-developed state and the decolored state
When D was measured, they were about 1.4 and about 0.23, respectively, and the color development / decoloration contrast was about 6: 1. Therefore, it was confirmed that the absence of microlenses caused fogging due to the stimuli-responsive polymer gel particles in the contracted state, resulting in an increase in density and a decrease in contrast. These results show that the provision of the microlens is an effective means for lowering the density in the decolored state and obtaining higher contrast.

【００６２】（実施例２）実施例１において、マイクロ
レンズ及び刺激応答性高分子ゲル粒子を図６に示す配置
としたこと以外は、実施例１と同様な方法により光学素
子を作製した。この光学素子は、実施例１と同様な方法
により発色状態及び消色状態のＯＤを測定したところ、
それぞれ約１．６と約０．１５であった。従って、光学
濃度のコントラストが１１：１の発色・消色状態を示す
光学素子が得られたことを確認した。Example 2 An optical element was manufactured in the same manner as in Example 1, except that the microlenses and the stimuli-responsive polymer gel particles were arranged as shown in FIG. This optical element was measured for OD in the color-developed state and the decolored state by the same method as in Example 1.
They were about 1.6 and about 0.15, respectively. Therefore, it was confirmed that an optical element having a color development / decoloration state with an optical density contrast of 11: 1 was obtained.

【００６３】（比較例２）実施例２において、マイクロ
レンズアレイを取り付けないこと以外は、実施例２と同
様な方法により光学素子を作製した。この光学素子は、
実施例１と同様な方法により発色状態及び消色状態のＯ
Ｄを測定したところ、それぞれ約１．６と約０．２４で
あり、発色・消色コントラストは約７：１であった。従
って、マイクロレンズがないことにより、収縮状態の刺
激応答性高分子ゲル粒子によりかぶりが生じて濃度が高
くなり、コントラストが小さくなっていることを確認し
た。この結果により、マイクロレンズを具備すること
が、消色状態の濃度を下げ、より高いコントラストを得
るために効果的な手段であることがわかる。Comparative Example 2 An optical element was manufactured in the same manner as in Example 2 except that the microlens array was not attached. This optical element
In the same manner as in Example 1, O in the color-developed state and the decolored state
When D was measured, they were about 1.6 and about 0.24, respectively, and the color development / decoloration contrast was about 7: 1. Therefore, it was confirmed that the absence of microlenses caused fogging due to the stimuli-responsive polymer gel particles in the contracted state, resulting in an increase in density and a decrease in contrast. These results show that the provision of the microlens is an effective means for lowering the density in the decolored state and obtaining higher contrast.

【００６４】（実施例３）実施例１において、刺激応答
性高分子ゲル粒子として、感熱応答型のポリＮ−イソプ
ロピルアクリルアミド（ＰＮＩＰＡＭ）ゲルを用い、刺
激付与手段として図７に示すように、ＩＴＯ製の発熱抵
抗体２２を基板６表面に備えたこと以外は、実施例１と
同様に光学素子を作製した。尚、本実施例の発熱抵抗体
２２は、図７に示すように画素ごとにセグメント化され
た構造を有している。また、図示していないが、駆動用
の配線も備えられている。また、上記ＰＮＩＰＡＭゲル
粒子は、基本的には実施例１と同様な構成の装置を用い
て作製した。但し、モノマー溶液として、実施例１で調
製したカーボンブラック分散液４．３７５部と、ＮＩＰ
ＡＭ０．９８７部と、アクリル酸０．０１３部と、架橋
剤としてＮ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド０．０
０２部とを加え、十分に混合したものを使用した。ま
た、重合反応は室温で１時間行い、反応促進剤として還
元剤であるＮ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルエチレン
ジアミン０．１４４部をシクロヘキサン１．５６部の溶
液として系内に添加することにより行った。その他の条
件は実施例１と同様である。Example 3 In Example 1, a thermoresponsive poly-N-isopropylacrylamide (PNIPAM) gel was used as the stimulus-responsive polymer gel particles, and ITO was used as a stimulus applying means as shown in FIG. An optical element was produced in the same manner as in Example 1, except that a heat-generating resistor 22 was provided on the surface of the substrate 6. The heating resistor 22 according to the present embodiment has a structure segmented for each pixel as shown in FIG. Although not shown, a drive wiring is also provided. The PNIPAM gel particles were produced using an apparatus basically having the same configuration as in Example 1. However, as a monomer solution, 4.375 parts of the carbon black dispersion prepared in Example 1 and NIP
AM 0.987 part, acrylic acid 0.013 part, and N, N'-methylenebisacrylamide 0.0
02 parts and mixed well. The polymerization reaction is carried out at room temperature for 1 hour, and 0.144 parts of N, N, N ', N'-tetramethylethylenediamine as a reaction accelerator is added to the system as a solution of 1.56 parts of cyclohexane. It was done by doing. Other conditions are the same as in the first embodiment.

【００６５】得られた刺激応答性高分子ゲル粒子は、３
３〜３７℃付近に相転移点を有し、高温で収縮し低温で
膨潤する感熱応答特性を有していた。温度変化による体
積変化量は約１５倍であり、粒径の変化は約２．５倍で
あった。光学素子に用いた刺激応答性高分子ゲル粒子
は、分級操作により収縮状態で平均粒径が約２０μｍの
ものを使用した。また、マイクロレンズアレイの配置
は、図５に示した実施例１に用いた配置と同様である
が、個々のマイクロレンズ間隔は５０μｍに設定した。
作製した光学素子は、実施例１と同様な方法により冷却
時の発色状態及び加熱時の消色状態のＯＤを測定したと
ころ、それぞれ約１．４と約０．２８であった。従っ
て、光学濃度のコントラストが５：１の発色・消色状態
を示す光学素子が得られたことを確認した。The obtained stimuli-responsive polymer gel particles contained 3
It had a phase transition point in the vicinity of 3-37 ° C., and had thermosensitive response characteristics of shrinking at a high temperature and swelling at a low temperature. The volume change due to temperature change was about 15 times, and the change in particle size was about 2.5 times. The stimulus-responsive polymer gel particles used in the optical element had an average particle size of about 20 μm in a contracted state by a classification operation. The arrangement of the microlens array was the same as that used in Example 1 shown in FIG. 5, but the interval between individual microlenses was set to 50 μm.
When the OD of the produced optical element was measured by the same method as in Example 1, the OD of the colored state at the time of cooling and the OD of the decolored state at the time of heating were about 1.4 and about 0.28, respectively. Therefore, it was confirmed that an optical element showing a color-developed / decolored state with an optical density contrast of 5: 1 was obtained.

【００６６】（比較例３）実施例３において、マイクロ
レンズアレイを取り付けないこと以外は、実施例３と同
様な方法により光学素子を作製した。この光学素子は、
実施例１と同様な方法により発色状態及び消色状態のＯ
Ｄを測定したところ、それぞれ約１．４と約０．３５で
あり、発色・消色コントラストは約４：１であった。従
って、マイクロレンズがないことにより、収縮状態の刺
激応答性高分子ゲル粒子によりかぶりが生じて濃度が高
くなり、コントラストが小さくなっていることを確認し
た。この結果により、マイクロレンズを具備すること
が、消色状態の濃度を下げ、より高いコントラストを得
るために効果的な手段であることがわかった。Comparative Example 3 An optical element was manufactured in the same manner as in Example 3 except that the microlens array was not attached. This optical element
In the same manner as in Example 1, O in the color-developed state and the decolored state
When D was measured, they were about 1.4 and about 0.35, respectively, and the color development / decoloration contrast was about 4: 1. Therefore, it was confirmed that the absence of microlenses caused fogging due to the stimuli-responsive polymer gel particles in the contracted state, resulting in an increase in density and a decrease in contrast. From these results, it was found that the provision of the microlens is an effective means for lowering the density in the decolored state and obtaining higher contrast.

【００６７】[0067]

【発明の効果】本発明によれば、かぶりを低減すること
ができ、消色時の光学反射濃度が低く、より高い発色・
消色コントラストを有する光学素子を提供することがで
きる。According to the present invention, fogging can be reduced, the optical reflection density at the time of decoloring is low, and higher color development is achieved.
An optical element having a decoloring contrast can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】 本発明の光学素子の一例を示す概略構成図で
ある。FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an optical element of the present invention.

【図２】 刺激応答性高分子ゲルが収縮した状態におけ
る光路を示す概念図である。FIG. 2 is a conceptual diagram showing an optical path in a state where a stimulus-responsive polymer gel is contracted.

【図３】 刺激応答性高分子ゲルが膨潤した状態におけ
る光路を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing an optical path when a stimulus-responsive polymer gel is swollen.

【図４】 マイクロレンズの凹部と刺激応答性高分子ゲ
ル粒子の大きさの関係を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a relationship between a concave portion of a microlens and a size of a stimulus-responsive polymer gel particle.

【図５】 実施例１で用いたマイクロレンズアレイの一
部分を真上から見た形状を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a shape of a part of the microlens array used in Example 1 as viewed from directly above.

【図６】 実施例２で用いたマイクロレンズアレイの一
部分を真上から見た形状を示す模式図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing a shape of a part of the microlens array used in Example 2 when viewed from directly above.

【図７】 実施例３で用いた刺激付与手段の構成を示す
模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of a stimulus applying unit used in Example 3.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ セル ４ マイクロレンズアレイ（マイクロレンズを配列した
もの） ４Ａ マイクロレンズ ６ 透明基板 ８ 透明基板 １０ 刺激応答性高分子ゲル １２ 吸収可能な液体 １４ 刺激付与手段 １６ 刺激付与手段 １８ スペーサ ２０ 封止材 ２２ 発熱抵抗体2 cell 4 microlens array (array of microlenses) 4A microlens 6 transparent substrate 8 transparent substrate 10 stimuli-responsive polymer gel 12 absorbable liquid 14 stimulus applying means 16 stimulus applying means 18 spacer 20 sealing material 22 Heating resistor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植松 高志 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 川原 淳 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 (72)発明者 森山 正洋 神奈川県南足柄市竹松1600番地 富士ゼロ ックス株式会社内 Ｆターム(参考） 4J002 AB031 BC031 BC101 BE001 BE021 BG011 BG071 BG131 BJ001 BQ001 DA036 FA096 GP00 GQ00  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Takashi Uematsu 1600 Takematsu, Minamiashigara-shi, Kanagawa Prefecture Inside Fuji Xerox Co., Ltd. Inventor Masahiro Moriyama 1600 Takematsu, Minamiashigara-shi, Kanagawa Prefecture F-Xerox Co., Ltd.F-term (reference) 4J002 AB031 BC031 BC101 BE001 BE021 BG011 BG071 BG131 BJ001 BQ001 DA036 FA096 GP00 GQ00

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 一対の基板間に、有色の刺激応答性高分
子ゲル、及び該有色の刺激応答性高分子ゲル中に吸収可
能な液体を保持してなるセルと、マイクロレンズとを備
えることを特徴とする光学素子。1. A cell comprising a colored stimulus-responsive polymer gel, a cell holding an absorbable liquid in the colored stimulus-responsive polymer gel, and a microlens, between a pair of substrates. An optical element characterized by the above-mentioned. 【請求項２】 前記マイクロレンズが、一方の基板にお
ける、有色の刺激応答性高分子ゲルが保持されている側
面と反対側の側面に備えられてなる請求項１に記載の光
学素子。2. The optical element according to claim 1, wherein the microlens is provided on a side of the one substrate opposite to a side on which the colored stimulus-responsive polymer gel is held. 【請求項３】 前記有色の刺激応答性高分子ゲルが粒子
状であり、かつ前記一方の基板に固定されており、少な
くとも前記有色の刺激応答性高分子ゲルが固定された基
板位置に対応する基板位置に、前記マイクロレンズが備
えられてなる請求項２に記載の光学素子。3. The colored stimuli-responsive polymer gel is particulate and fixed to the one substrate, and at least corresponds to a substrate position on which the colored stimuli-responsive polymer gel is fixed. The optical element according to claim 2, wherein the microlens is provided at a substrate position. 【請求項４】 前記マイクロレンズの形状が、略中央部
に凹部を有する凸レンズ状である請求項１から３のいず
れかに記載の光学素子。4. The optical element according to claim 1, wherein the shape of the micro lens is a convex lens shape having a concave portion at a substantially central portion. 【請求項５】 前記セルに、刺激を付与する刺激付与手
段を備える請求項１から４のいずれかに記載の光学素
子。5. The optical element according to claim 1, further comprising a stimulus applying unit for applying a stimulus to the cell.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005003943A (en) * 2003-06-12 2005-01-06 Fuji Xerox Co Ltd Optical device and method for manufacturing the same
JP2005031302A (en) * 2003-07-10 2005-02-03 Fuji Xerox Co Ltd Optical element
JP2005062279A (en) * 2003-08-20 2005-03-10 Fuji Xerox Co Ltd Optical element and method for manufacturing the same
JP2006003592A (en) * 2004-06-17 2006-01-05 Fuji Xerox Co Ltd Dimmer element and method for manufacturing same

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