(57)【要約】【課題】調光作用又は優れた配光性能等の所望の光学機能を有する光学デバイスを提供する。【解決手段】第一基板１０と、第一基板１０に対向して配置された第二基板２０と、第一基板１０の第二基板２０側に配置された第一電極３０と、第一電極３０の第二基板２０側に配置された凹凸構造５０と、第二基板２０の第一基板１０側に配置された第二電極４１と、凹凸構造５０と第二電極４１との間に配置され、第一電極３０と第二電極４１との間に印加される電圧に応じて吸光度及び屈折率の少なくとも一方が変化する屈折率可変層７０とを備え、屈折率可変層７０は、絶縁性液体７１と、絶縁性液体７１に含まれる第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂとを有し、第一微粒子７２ａは、第一極性で帯電しており、第二微粒子７２ｂは、遮光性を有し、かつ、第二極性で帯電しており、第一微粒子７２ａの屈折率は、絶縁性液体７１の屈折率よりも高い。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性を有する第一基板と、
前記第一基板に対向して配置された光透過性を有する第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板側に配置された第一電極と、
前記第一電極の前記第二基板側に配置された凹凸構造と、
前記第二基板の前記第一基板側に配置された第二電極と、
前記凹凸構造と前記第二電極との間に配置され、前記第一電極と前記第二電極との間に印加される電圧に応じて吸光度が変化する調光層とを備え、
前記調光層は、絶縁性液体と、前記絶縁性液体に分散された帯電する遮光粒子とを有する、
光学デバイス。
【請求項２】
前記第一電極と前記第二電極との間に電圧が印加されている場合、前記調光層の前記凹凸構造側の領域には、前記凹凸構造にしたがって、相対的に吸光度が大きい領域と相対的に吸光度が小さい領域とが交互に生成される、
請求項１に記載の光学デバイス。
【請求項３】
さらに、前記第二基板の前記第一基板側に配置された第三電極を備え、
前記第一電極に印加する電位をＶ１、前記第二電極に印加する電位をＶ２、前記第三電極に印加する電位をＶ３とすると、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３である場合の前記調光層の吸光度は、Ｖ１＞Ｖ２、Ｖ３である場合の前記調光層の吸光度よりも小さい、
請求項２に記載の光学デバイス。
【請求項４】
入射する光を制御する光学デバイスであって、
光透過性を有する第一基板と、
前記第一基板に対向して配置された光透過性を有する第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板側に配置された第一電極と、
前記第一電極の前記第二基板側に配置された凹凸構造と、
前記第二基板の前記第一基板側に配置された第二電極と、
前記凹凸構造と前記第二電極との間に配置され、絶縁性液体及び前記絶縁性液体に分散された帯電する遮光粒子を有する遮光粒子分散層とを備え、
前記光学デバイスは、前記第一電極と前記第二電極との間に印加される電圧に応じて、前記光学デバイスに入射する光の調光制御を行う、
光学デバイス。
【請求項５】
前記光学デバイスは、
前記第一電極と前記第二電極との間に電圧が印加されていない場合、前記第一基板に入射された光を遮光し、
前記第一電極と前記第二電極との間に電圧が印加されている場合、前記第一基板に入射された光のうち前記凹凸構造を通過する光を遮光せずに透過させる、
請求項４に記載の光学デバイス。
【請求項６】
さらに、前記第二基板の前記第一基板側に配置された第三電極を備え、
前記第一電極に印加する電位をＶ１、前記第二電極に印加する電位をＶ２、前記第三電極に印加する電位をＶ３とすると、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３である場合、前記光学デバイスは、前記第一基板に入射された光のうち前記第二電極を通過する光を遮光せずに透過させ、前記第一基板に入射された光のうち前記第三電極を通過する光を遮光する、
請求項５に記載の光学デバイス。
【請求項７】
光透過性を有する第一基板と、
前記第一基板に対向して配置された光透過性を有する第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板側に配置された第一電極と、
前記第一電極の前記第二基板側に配置された凹凸構造と、
前記第二基板の前記第一基板側に配置された第二電極と、
前記凹凸構造と前記第二電極との間に配置され、絶縁性液体及び前記絶縁性液体に分散された帯電する遮光粒子を有する遮光粒子分散層とを備え、
前記第一電極と前記第二電極との間に印加される電圧に応じて、前記遮光粒子分散層における前記遮光粒子の粒子分布が変化する、
光学デバイス。
【請求項８】
前記第一電極と前記第二電極との間に電圧が印加されている場合、前記遮光粒子は、前記遮光粒子分散層内の前記凹凸構造側に偏在している、
請求項７に記載の光学デバイス。
【請求項９】
さらに、前記第二基板の前記第一基板側に配置された第三電極を備え、
前記第一電極に印加する電位をＶ１、前記第二電極に印加する電位をＶ２、前記第三電極に印加する電位をＶ３とすると、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３である場合、前記遮光粒子は、前記第三電極に凝集されて偏在している、
請求項８に記載の光学デバイス。
【請求項１０】
光透過性を有する第一基板と、
前記第一基板に対向して配置された光透過性を有する第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板側に配置された第一電極と、
前記第一電極の前記第二基板側に配置された凹凸構造と、
前記第二基板の前記第一基板側に配置された第二電極と、
前記凹凸構造と前記第二電極との間に配置され、前記第一電極と前記第二電極との間に印加される電圧に応じて吸光度及び屈折率の少なくとも一方が変化する屈折率可変層とを備え、
前記屈折率可変層は、絶縁性液体と、前記絶縁性液体に含まれる第一微粒子及び第二微粒子とを有し、
前記第一微粒子は、第一極性で帯電しており、
前記第二微粒子は、遮光性を有し、かつ、前記第一極性とは逆極性の第二極性で帯電しており、
前記第一微粒子の屈折率は、前記絶縁性液体の屈折率よりも高い、
光学デバイス。
【請求項１１】
前記第一電極と前記第二電極との間に電圧が印加されている場合、前記調光層の前記凹凸構造側の領域には、前記凹凸構造にしたがって、相対的に吸光度が大きい領域と相対的に吸光度が小さい領域とが交互に生成される、
請求項１０に記載の光学デバイス。
【請求項１２】
前記第一電極と前記第二電極との間に電圧が印加されている場合、前記屈折率可変層の前記凹凸構造側の第一領域の屈折率は、前記屈折率可変層の前記第二電極側の第二領域の屈折率よりも低く、かつ、前記凹凸構造の屈折率と略同一である、
請求項１０又は１１に記載の光学デバイス。
【請求項１３】
さらに、前記第二基板の前記第一基板側に配置された第三電極を備え、
前記第一電極に印加する電位をＶ１、前記第二電極に印加する電位をＶ２、前記第三電極に印加する電位をＶ３とすると、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３である場合、前記屈折率可変層の前記凹凸構造側の第一領域の屈折率は、前記屈折率可変層の前記第二電極側の第二領域の屈折率よりも高く、かつ、前記凹凸構造の屈折率よりも高い、
請求項１２に記載の光学デバイス。
【請求項１４】
入射する光を制御する光学デバイスであって、
光透過性を有する第一基板と、
前記第一基板に対向して配置された光透過性を有する第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板側に配置された第一電極と、
前記第一電極の前記第二基板側に配置された凹凸構造と、
前記第二基板の前記第一基板側に配置された第二電極と、
前記凹凸構造と前記第二電極との間に配置され、絶縁性液体と、前記絶縁性液体に分散された第一微粒子及び第二微粒子を有する微粒子分散層とを備え、
前記第一微粒子は、第一極性で帯電しており、
前記第二微粒子は、遮光性を有し、かつ、前記第一極性とは逆極性の第二極性で帯電しており、
前記光学デバイスは、前記第一電極と前記第二電極との間に印加される電圧に応じて、前記光学デバイスに入射する光の進行方向及び調光の少なくとも一方を制御する、
光学デバイス。
【請求項１５】
前記第一電極と前記第二電極との間に電圧が印加されていない場合、前記光学デバイスは、前記第一基板に入射された光を遮光する、
請求項１４に記載の光学デバイス。
【請求項１６】
前記第一電極と前記第二電極との間に電圧が印加されている場合、前記光学デバイスは、前記第一基板に入射する光を直進させて前記第二基板を透過させる、
請求項１４又は１５に記載の光学デバイス。
【請求項１７】
さらに、前記第二基板の前記第一基板側に配置された第三電極を備え、
前記第一電極に印加する電位をＶ１、前記第二電極に印加する電位をＶ２、前記第三電極に印加する電位をＶ３とすると、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３である場合、前記光学デバイスは、前記第一基板に入射された光を配光して前記第二基板を透過させる、
請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【請求項１８】
光透過性を有する第一基板と、
前記第一基板に対向して配置された光透過性を有する第二基板と、
前記第一基板の前記第二基板側に配置された第一電極と、
前記第一電極の前記第二基板側に配置された凹凸構造と、
前記第二基板の前記第一基板側に配置された第二電極と、
前記凹凸構造と前記第二電極との間に配置され、絶縁性液体と、前記絶縁性液体に分散された第一微粒子及び第二微粒子を有する微粒子分散層とを備え、
前記第一微粒子は、第一極性で帯電しており、
前記第二微粒子は、遮光性を有し、かつ、前記第一極性とは逆極性の第二極性で帯電しており、
前記第一電極と前記第二電極との間に印加される電圧に応じて、前記微粒子分散層における前記第一微粒子及び前記第二微粒子の粒子分布が変化する、
光学デバイス。
【請求項１９】
前記第一電極と前記第二電極との間に第一電圧が印加されている場合、前記第二微粒子は、前記微粒子分散層内の前記凹凸構造側の第一領域に偏在し、前記第一微粒子は、前記微粒子分散層内の前記第二電極側の第二領域に偏在している、
請求項１８に記載の光学デバイス。
【請求項２０】
さらに、前記第二基板の前記第一基板側に配置された第三電極を備え、
前記第一電極に印加する電位をＶ１、前記第二電極に印加する電位をＶ２、前記第三電極に印加する電位をＶ３とすると、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３である場合、前記第一微粒子は、前記微粒子分散層内の前記凹凸構造側の第一領域に偏在し、前記第二微粒子は、前記微粒子分散層内の前記第三電極側に凝集されて偏在している、
請求項１８又は１９に記載の光学デバイス。
【請求項２１】
前記第三電極の総面積は、前記第二電極の総面積よりも小さい、
請求項３、６、９、１３、１７及び２０のいずれか１項に記載の光学デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学デバイスとして、入射する光を配光することができる配光デバイスが提案されている。このような光学デバイスは、建物又は車等の窓等に用いられる。例えば、光学デバイスを建物の窓に設置することで、室外から入射する太陽光等の外光の進行方向を変更して当該外光を室内の天井に向けて導入することができる（例えば特許文献１、２）。
【０００３】
この種の配光デバイスとして、液晶を用いたものが知られている。例えば、特許文献３には、一対の透明基板と、一対の透明基板の内側に配置された一対の透明電極と、一対の透明電極の間に配置された液晶層とを備える液晶光学素子が開示されている。液晶を用いた配光デバイスでは、一対の透明電極に印加する電圧に応じて液晶層の液晶分子の配向状態を変化させることで、配光デバイスに入射する光の進行方向を変化させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２５９９５１号公報
【特許文献２】国際公開第２０１５／０５６７３６号
【特許文献３】特開２０１２−１７３５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、液晶を用いた配光デバイスでは、十分な配光性能を得ることができない。また、液晶を用いることなく、調光制御を行うことができる光学デバイスも要望されている。
【０００６】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、調光作用又は優れた配光性能等の所望の光学機能を有する光学デバイスを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る第１の光学デバイスの一態様は、光透過性を有する第一基板と、前記第一基板に対向して配置された光透過性を有する第二基板と、前記第一基板の前記第二基板側に配置された第一電極と、前記第一電極の前記第二基板側に配置された凹凸構造と、前記第二基板の前記第一基板側に配置された第二電極と、前記凹凸構造と前記第二電極との間に配置され、前記第一電極と前記第二電極との間に印加される電圧に応じて吸光度が変化する調光層とを備え、前記調光層は、絶縁性液体と、前記絶縁性液体に分散された帯電する遮光粒子とを有する。
【０００８】
また、本発明に係る第２の光学デバイスの一態様は、入射する光を制御する光学デバイスであって、光透過性を有する第一基板と、前記第一基板に対向して配置された光透過性を有する第二基板と、前記第一基板の前記第二基板側に配置された第一電極と、前記第一電極の前記第二基板側に配置された凹凸構造と、前記第二基板の前記第一基板側に配置された第二電極と、前記凹凸構造と前記第二電極との間に配置され、絶縁性液体及び前記絶縁性液体に分散された帯電する遮光粒子を有する遮光粒子分散層とを備え、前記光学デバイスは、前記第一電極と前記第二電極との間に印加される電圧に応じて、前記光学デバイスに入射する光の調光制御を行う。
【０００９】
また、本発明に係る第３の光学デバイスの一態様は、光透過性を有する第一基板と、前記第一基板に対向して配置された光透過性を有する第二基板と、前記第一基板の前記第二基板側に配置された第一電極と、前記第一電極の前記第二基板側に配置された凹凸構造と、前記第二基板の前記第一基板側に配置された第二電極と、前記凹凸構造と前記第二電極との間に配置され、絶縁性液体及び前記絶縁性液体に分散された帯電する遮光粒子を有する遮光粒子分散層とを備え、前記第一電極と前記第二電極との間に印加される電圧に応じて、前記遮光粒子分散層における前記遮光粒子の粒子分布が変化する。
【００１０】
また、本発明に係る第４の光学デバイスの一態様は、光透過性を有する第一基板と、前記第一基板に対向して配置された光透過性を有する第二基板と、前記第一基板の前記第二基板側に配置された第一電極と、前記第一電極の前記第二基板側に配置された凹凸構造と、前記第二基板の前記第一基板側に配置された第二電極と、前記凹凸構造と前記第二電極との間に配置され、前記第一電極と前記第二電極との間に印加される電圧に応じて吸光度及び屈折率の少なくとも一方が変化する屈折率可変層とを備え、前記屈折率可変層は、絶縁性液体と、前記絶縁性液体に含まれる第一微粒子及び第二微粒子とを有し、前記第一微粒子は、第一極性で帯電しており、前記第二微粒子は、遮光性を有し、かつ、前記第一極性とは逆極性の第二極性で帯電しており、前記第一微粒子の屈折率は、前記絶縁性液体の屈折率よりも高い。
【００１１】
また、本発明に係る第５の光学デバイスの一態様は、入射する光を制御する光学デバイスであって、光透過性を有する第一基板と、前記第一基板に対向して配置された光透過性を有する第二基板と、前記第一基板の前記第二基板側に配置された第一電極と、前記第一電極の前記第二基板側に配置された凹凸構造と、前記第二基板の前記第一基板側に配置された第二電極と、前記凹凸構造と前記第二電極との間に配置され、絶縁性液体と、前記絶縁性液体に分散された第一微粒子及び第二微粒子を有する微粒子分散層とを備え、前記第一微粒子は、第一極性で帯電しており、前記第二微粒子は、遮光性を有し、かつ、前記第一極性とは逆極性の第二極性で帯電しており、前記光学デバイスは、前記第一電極と前記第二電極との間に印加される電圧に応じて、前記光学デバイスに入射する光の進行方向及び調光の少なくとも一方を制御する。
【００１２】
また、本発明に係る第６の光学デバイスの一態様は、光透過性を有する第一基板と、前記第一基板に対向して配置された光透過性を有する第二基板と、前記第一基板の前記第二基板側に配置された第一電極と、前記第一電極の前記第二基板側に配置された凹凸構造と、前記第二基板の前記第一基板側に配置された第二電極と、前記凹凸構造と前記第二電極との間に配置され、絶縁性液体と、前記絶縁性液体に分散された第一微粒子及び第二微粒子を有する微粒子分散層とを備え、前記第一微粒子は、第一極性で帯電しており、前記第二微粒子は、遮光性を有し、かつ、前記第一極性とは逆極性の第二極性で帯電しており、前記第一電極と前記第二電極との間に印加される電圧に応じて、前記微粒子分散層における前記第一微粒子及び前記第二微粒子の粒子分布が変化する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、調光機能又は優れた配光性能等の所望の光学機能を有する光学デバイスを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係る光学デバイスの断面図である。
【図２】実施の形態１に係る光学デバイスの拡大断面図である。
【図３Ａ】実施の形態１に係る光学デバイスの第一光学作用を説明するための図である。
【図３Ｂ】実施の形態１に係る光学デバイスの第二光学作用を説明するための図である。
【図４】実施の形態１の変形例に係る光学デバイスの光学作用を説明するための図である。
【図５】実施の形態２に係る光学デバイスの断面図である。
【図６】実施の形態２に係る光学デバイスの拡大断面図である。
【図７】実施の形態２に係る光学デバイスにおける第二電極及び第三電極の構成を示す平面図である。
【図８Ａ】実施の形態２に係る光学デバイスの第一光学作用を説明するための図である。
【図８Ｂ】実施の形態２に係る光学デバイスの第二光学作用を説明するための図である。
【図８Ｃ】実施の形態２に係る光学デバイスの第三光学作用を説明するための図である。
【図９】変形例１に係る光学デバイスの拡大断面図である。
【図１０】変形例２に係る光学デバイスにおける第二電極及び第三電極の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される、数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態などは、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
【００１６】
各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。したがって、各図において縮尺等は必ずしも一致していない。なお、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。
【００１７】
また、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を表しており、本実施の形態では、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、Ｚ軸に垂直な方向（ＸＹ平面に平行な方向）を水平方向としている。Ｘ軸及びＹ軸は、互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸に直交する軸である。なお、Ｚ軸方向のプラス方向を鉛直下方としている。また、本明細書において、「厚み方向」とは、光学デバイスの厚み方向を意味し、第一基板１０及び第二基板２０の主面に垂直な方向（本実施の形態では、Ｙ軸方向）のことである。
【００１８】
（実施の形態１）
まず、実施の形態に係る光学デバイス１の構成について、図１及び図２を用いて説明する。図１は、実施の形態１に係る光学デバイス１の断面図である。図２は、同光学デバイス１の拡大断面図であり、図１の破線で囲まれる領域IIの拡大図を示している。
【００１９】
光学デバイス１は、光学デバイス１に入射する光を制御する光制御デバイスである。具体的には、光学デバイス１は、光学デバイス１に入射する光の調光制御を行う調光デバイスである。
【００２０】
図１及び図２に示すように、光学デバイス１は、第一基板１０と、第二基板２０と、第一電極３０と、第二電極４０と、凹凸構造５０と、調光層６０とを備える。
【００２１】
光学デバイス１は、一対の第一基板１０及び第二基板２０の間に、第一電極３０、凹凸構造５０、調光層６０及び第二電極４０がこの順で厚み方向に沿って配置された構成となっている。
【００２２】
また、図１に示すように、光学デバイス１において、第一基板１０、第一電極３０及び凹凸構造５０は、第一積層基板１００を構成し、第二基板２０及び第二電極４０は、第二積層基板２００を構成している。
【００２３】
第一積層基板１００及び第二積層基板２００は、ギャップを介して互いに対向するように配置されており、外周端部の全周が封止されている。これにより、第一積層基板１００と第二積層基板２００との間に充填された調光層６０を閉じ込めることができる。例えば、第一積層基板１００及び第二積層基板２００の外周端部に沿って内面に額縁状に接着剤等のシール部材を形成したり、レーザによって第一基板１０と第二基板２０とを溶着したりすることで、第一積層基板１００及び第二積層基板２００の外周端部を封止することができる。
【００２４】
以下、光学デバイス１の各構成部材について、図１及び図２を参照して詳細に説明する。
【００２５】
［第一基板、第二基板］
図１及び図２に示すように、第一基板１０は、第一積層基板１００の基材であり、第二基板２０は、第二積層基板２００の基材である。
【００２６】
第一基板１０及び第二基板２０は、光透過性を有する基板（透光性基板）である。第一基板１０及び第二基板２０は、透明な透明基板であるとよい。
【００２７】
第一基板１０及び第二基板２０としては、例えば、樹脂材料からなる樹脂基板又はガラス材料からなるガラス基板を用いることができる。樹脂基板の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、アクリル又はエポキシ等が挙げられる。ガラス基板の材料としては、ソーダガラス、無アルカリガラス又は高屈折率ガラス等が挙げられる。樹脂基板は、破壊時の飛散が少ないという利点がある。一方、ガラス基板は、光透過率が高く、かつ、水分の透過性が低いという利点がある。
【００２８】
第一基板１０と第二基板２０とは、同じ材料で構成されていてもよいし、異なる材料で構成されていてもよいが、同じ材料で構成されている方がよい。また、第一基板１０及び第二基板２０は、リジッド基板に限るものではなく、フレキシブル基板又はフィルム基板であってもよい。本実施の形態では、第一基板１０及び第二基板２０として、いずれもＰＥＴからなる透明樹脂基板（ＰＥＴ基板）を用いている。
【００２９】
第一基板１０及び第二基板２０の厚さは、例えば５μｍ〜３ｍｍであるが、これに限るものではない。本実施の形態において、第一基板１０及び第二基板２０の厚さは、いずれも５０μｍである。
【００３０】
また、第一基板１０及び第二基板２０の平面視の形状は、例えば正方形や長方形の矩形状であるが、これに限るものではなく、円形又は四角形以外の多角形であってもよく、任意の形状が採用され得る。
【００３１】
［第一電極、第二電極］
図１及び図２に示すように、第一電極３０及び第二電極４０は、電気的に対になっており、調光層６０に電界を与えることができるように構成されている。また、第一電極３０と第二電極４０とは、配置的にも対になっており、互いに対向するように配置されている。
【００３２】
第一電極３０は、第一基板１０の第二基板２０側に配置されている。また、第二電極４０は、第二基板２０の第一基板１０側に配置されている。具体的には、第一電極３０は、第一基板１０の第二基板２０側の主面に形成されており、第二電極４０は、第二基板２０の第一基板１０側の主面に形成されている。
【００３３】
また、本実施の形態において、一対をなす第一電極３０及び第二電極４０は、少なくとも凹凸構造５０及び調光層６０を挟むように、第一基板１０と第二基板２０との間に配置されている。具体的には、第一電極３０は、第一基板１０と凹凸構造５０との間に配置されており、第二電極４０は、第二基板２０と調光層６０との間に配置されている。
【００３４】
第一電極３０及び第二電極４０の各々の厚さは、例えば５ｎｍ〜２μｍであるが、これに限るものではない。本実施の形態において、第一電極３０及び第二電極４０の各々の厚さは、いずれも１００ｎｍである。
【００３５】
また、第一電極３０及び第二電極４０の平面視の形状は、第一基板１０及び第二基板２０と同様に、例えば正方形や長方形の矩形状であるが、これに限るものではない。本実施の形態において、第一電極３０及び第二電極４０は、第一基板１０及び第二基板２０の各々の表面のほぼ全面に形成された平面視形状が矩形状のべた電極である。
【００３６】
第一電極３０及び第二電極４０は、透光性を有する電極であり、入射した光を透過する。第一電極３０及び第二電極４０は、例えば透明導電層からなる透明電極である。透明導電層の材料としては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）やＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明金属酸化物、銀ナノワイヤや導電性粒子等の導電体を含有する樹脂によって構成された導電体含有樹脂、又は、銀薄膜等の金属薄膜等を用いることができる。なお、第一電極３０及び第二電極４０は、これらの単層構造であってもよいし、これらの積層構造（例えば透明金属酸化物と金属薄膜との積層構造）であってもよい。
【００３７】
第一電極３０及び第二電極４０は、外部電源との電気接続が可能となるように構成されている。例えば、調光層６０を封止するシール樹脂の外部にまで第一電極３０及び第二電極４０の各々が引き出されて、この引き出された部分を外部電源に接続するための電極端子にしてもよい。
【００３８】
［凹凸構造］
図１及び図２に示すように、凹凸構造５０は、凹凸面を有する凹凸層であり、マイクロオーダサイズ又はナノオーダサイズの複数の凸部５１が配列された構成である。
【００３９】
凹凸構造５０は、第一基板１０の第二基板２０側に配置されている。本実施の形態において、凹凸構造５０は、第一電極３０の第二基板２０側に配置されている。具体的には、凹凸構造５０は、第一電極３０の第二基板２０側の主面に設けられている。
【００４０】
本実施の形態において、凹凸構造５０は、複数の凸部５１が調光層６０側に突出するように第一電極３０の上に設けられている。この場合、第一電極３０と凹凸構造５０との間に密着層が形成されていてもよい。なお、凹凸構造５０の第一電極３０側の面（凸部５１の第一電極３０側の面）は平坦な面となっている。
【００４１】
また、複数の凸部５１は、ストライプ状に形成されている。具体的には、複数の凸部５１の各々は、断面形状が三角形でＸ軸方向に延在する長尺状の略三角柱形状であり、Ｚ軸方向に沿って等間隔に配列されている。また、全ての凸部５１が同じ形状となっているが、これに限るものではない。
【００４２】
各凸部５１は、例えば、高さが１００ｎｍ以上１００μｍ以下で、アスペクト比（高さ／下底）が１〜１０程度であるが、これに限るものではない。一例として、各凸部５１は、高さが１０μｍ程度で、下底が５μｍ程度で、上底が２μｍ程度である。
【００４３】
また、Ｚ軸方向に隣り合う２つの凸部５１の間隔は、例えば０以上１００ｍｍ以下である。つまり、Ｚ軸方向に隣り合う２つの凸部５１は、底部が接触することなく所定の間隔をあけて配置されていてもよいし、底部が接触して配置（間隔ゼロで）されていてもよいが、Ｚ軸方向に隣り合う２つの凸部５１の間隔は、凸部５１の底辺の長さ以下であるとよい。一例として、上記サイズの凸部５１（高さ１０μｍ、底辺５μｍ）の場合、隣り合う２つの凸部５１の間隔は、２μｍ程度である。
【００４４】
複数の凸部５１の各々は、一対の側面を有する。本実施の形態において、各凸部５１の断面形状は、第二基板２０から第一基板１０に向かう方向（Ｙ軸マイナス方向）に沿って先細りのテーパ形状である。したがって、各凸部５１の一対の側面の各々は、厚み方向に対して所定の傾斜角で傾斜する傾斜面となっており、各凸部５１において一対の側面の間隔（凸部５１の幅）は、第二基板２０から第一基板１０に向かって漸次小さくなっている。各凸部５１の２つの側面の傾斜角は、同じであってもよいし、異なっていてもよい。本実施の形態において、各凸部５１の断面形状は二等辺三角形でわり、各凸部５１の２つの側面の傾斜角（底角）は同じである。
【００４５】
各凸部５１の一対の側面は、調光層６０と接する面であり、第一基板１０から入射した光は、凸部５１の一対の側面で光学作用を受ける。
【００４６】
具体的には、凸部５１の一対の側面のうちの一方の側面（本実施の形態では下側の側面）では、第一基板１０から入射した光は、凸部５１と調光層６０との屈折率差に応じて、屈折して透過したり屈折せずにそのまま透過したりする。
【００４７】
また、凸部５１の一対の側面のうちの他方の側面（本実施の形態では上側の側面）では、第一基板１０から入射した光は、凸部５１と調光層６０との屈折率差に応じて、屈折して透過したり屈折せずにそのまま透過したり、あるいは、全反射したりする。つまり、凸部５１の上側の側面は、凸部５１と調光層６０との屈折率差及び光の入射角に応じて全反射面となりうる。
【００４８】
凹凸構造５０（凸部５１）の材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂又はシリコーン樹脂等の透光性を有する樹脂材料を用いることができる。凹凸構造５０は、例えばレーザ加工又はインプリント等によって形成することができる。本実施の形態において、凹凸構造５０は、屈折率が約１．５のアクリル樹脂を用いて形成した。
【００４９】
なお、凹凸構造５０は、第一電極３０及び第二電極４０によって調光層６０に電界を与えることができさえすれば、絶縁性の樹脂材料のみによって構成されていてもよいが、導電性を有していてもよい。この場合、凹凸構造５０の材料は、ＰＥＤＯＴ等の導電性高分子、又は、導電体を含む樹脂（導電体含有樹脂）等を用いることができる。
【００５０】
［調光層］
図１及び図２に示すように、調光層６０は、絶縁性液体６１と、絶縁性液体６１に含まれる遮光粒子６２とを有する。調光層６０は、無数の遮光粒子６２が絶縁性液体６１に分散された遮光粒子分散層である。
【００５１】
絶縁性液体６１は、絶縁性を有する透明な液体であり、分散質として遮光粒子６２が分散される分散媒となる溶媒である。絶縁性液体６１としては、例えば、屈折率（溶媒屈折率）が約１．３〜約１．６のものを用いることができる。本実施の形態では、屈折率が約１．５の絶縁性液体６１を用いている。
【００５２】
なお、絶縁性液体６１の動粘度は、１００ｍｍ２／ｓ程度であるとよい。また、絶縁性液体６１は、低誘電率（凹凸構造５０の誘電率以下）で、非引火性（引火点が２５０℃以上の高引火点）及び低揮発性を有するとよい。具体的には、絶縁性液体６１は、炭化水素（脂肪族炭化水素、ナフサ、及びその他の石油系溶剤など）、低分子量ハロゲン含有ポリマー、又は、これらの混合物等である。一例として、絶縁性液体６１は、フッ化炭素水素等のハロゲン化炭素水素である。なお、絶縁性流体６１としては、シリコーンオイル等を用いることもできる。
【００５３】
遮光粒子６２は、光吸収性を有する粒子であり、絶縁性液体６１に複数分散されている。遮光粒子６２は、粒径がマイクロオーダサイズ（マイクロ粒子）又はナノオーダサイズの微粒子（ナノ粒子）である。遮光粒子６２としては、例えばカーボンブラックからなるカーボン粒子を用いることができる。
【００５４】
また、遮光粒子６２は、帯電している荷電粒子である。例えば、遮光粒子６２の表面を修飾することで、遮光粒子６２を正（プラス）又は負（マイナス）に帯電させることができる。本実施の形態において、遮光粒子６２は、負（マイナス）に帯電している。調光層６０では、帯電した遮光粒子６２が絶縁性液体６１全体に分散されている。
【００５５】
調光層６０は、凹凸構造５０と第二電極４０との間に配置されている。具体的には、調光層６０は凹凸構造５０に接している。つまり、調光層６０における凹凸構造５０の凹凸表面との接触面は、調光層６０と凹凸構造５０の凹凸表面との界面である。なお、調光層６０は、第二電極４０にも接している。
【００５６】
また、調光層６０は、第一電極３０と第二電極４０との間に印加される電圧に応じて吸光度が変化する吸光度可変層である。具体的には、調光層６０は、第一電極３０と第二電極４０との間に配置されており、第一電極３０と第二電極４０との間に電圧が印加されることによって調光層６０に電界が与えられる。例えば、第一電極３０と第二電極４０との間には直流電圧が印加される。
【００５７】
絶縁性液体６１中に分散する遮光粒子６２は帯電しているので、調光層６０に電界が与えられると、遮光粒子６２は、電界分布にしたがって絶縁性液体６１中を泳動し、絶縁性液体６１内で偏在する。これにより、調光層６０内の遮光粒子６２の粒子分布が変化して調光層６０内に遮光粒子６２の濃度分布を持たせることができるので、調光層６０内の吸光度分布が変化する。つまり、調光層６０の吸光度が部分的に変化する。このように、調光層６０は、入射する光を吸収することができる光吸収層として機能し、変化する吸光度に応じて入射する光の調光を行うことができる。つまり、調光層６０は、調光層６０を透過する光の量（透過量）を制御することができる。
【００５８】
なお、調光層６０の吸光度は、絶縁性液体６１に分散する遮光粒子６２の濃度（量）を調整することによって変えることができる。この場合、遮光粒子６２の濃度は、遮光粒子６２が凹凸構造５０に凝集したときに、遮光粒子６２が凹凸構造５０の凹部の底部周辺に存在する程度（例えば凹部の底から２μｍの高さ）の濃度にすればよい。
【００５９】
このように構成される調光層６０は、第一積層基板１００と第二積層基板２００との間に配置されている。具体的には、遮光粒子６２が分散された絶縁性液体６１が第一積層基板１００と第二積層基板２００との間に封止されている。
【００６０】
調光層６０の厚さ（つまり、第一積層基板１００と第二積層基板２００とのギャップ）は、例えば１μｍ〜１００μｍであるが、これに限るものではない。一例として、凹凸構造５０の凸部５１の高さが１０μｍである場合、調光層６０の厚さは、例えば４０μｍである。
【００６１】
［光学デバイスの製造方法］
次に、光学デバイス１の製造方法について、図１及び図２を参照しながら説明する。
【００６２】
まず、第一基板１０として例えばＰＥＴ基板を用いて、ＰＥＴ基板の上に第一電極３０としてＩＴＯ膜を形成し、ＩＴＯ膜の上にアクリル樹脂（屈折率１．５）によって構成された複数の凸部５１からなる凹凸構造５０をインプリント法により形成することで第一積層基板１００を作製する。
【００６３】
次に、第二基板２０として例えばＰＥＴ基板を用いて、ＰＥＴ基板の上にＩＴＯ膜からなる第二電極４０を形成することで、第二積層基板２００を作製する。
【００６４】
次に、第一積層基板１００と第二積層基板２００との間に、調光層６０として、遮光粒子６２が分散された絶縁性液体６１を充填するとともに、第一積層基板１００と第二積層基板２００との外周部分を接合することで第一積層基板１００と第二積層基板２００との間に調光層６０を封止する。
【００６５】
このようにして、図１に示される構造の光学デバイス１を製造することができる。
【００６６】
［光学デバイスの光学作用］
次に、実施の形態に係る光学デバイス１の光学作用について、図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明する。図３Ａは、実施の形態に係る光学デバイス１の第一光学作用を説明するための図であり、図３Ｂは、同光学デバイス１の第二光学作用を説明するための図である。
【００６７】
光学デバイス１は、例えば建物の窓に設置することによって調光制御機能付き窓として実現することができる。光学デバイス１は、例えば、粘着層を介して建物の窓に貼り合わされる。この場合、凹凸構造５０の凸部５１の長手方向が水平方向となるように光学デバイス１を窓に設置する。窓に設置された光学デバイス１には、例えば太陽光が入射する。本実施の形態では、第一基板１０が光入射側（建物の外側）に位置するように光学デバイス１を設置しているので、光学デバイス１は、第一基板１０から入射した光（太陽光）を透過して、第二基板２０から光学デバイス１の建物の内側（例えば室内）に出射させることができる。
【００６８】
このとき、光学デバイス１に入射した光は、光学デバイス１を透過する際に光学デバイス１から光学作用を受ける。具体的には、光学デバイス１は、調光層６０の吸光度の変化によって光学作用が変化する。このため、光学デバイス１に入射した光は、調光層６０の吸光度に応じて異なる光学作用を受けることになり、調光層６０の吸光度に応じて光透過量が変化する。
【００６９】
本実施の形態において、光学デバイス１は、第一電極３０と第二電極４０との間に印加される電圧に応じて、光学デバイス１に入射する光の調光制御を行うことができる。具体的には、第一電極３０と第二電極４０との間に印加される電圧に応じて、調光層６０（遮光粒子分散層）における遮光粒子６２の粒子分布が変化し、これにより、調光層６０の吸光度が部分的に変化する。この結果、光学デバイス１の光学作用が変化する。本実施の形態における光学デバイス１は、２つの光学作用を有する。以下、光学デバイス１の２つの光学作用について詳細に説明する。
【００７０】
まず、図３Ａを用いて、光学デバイス１の第一光学作用を説明する。第一電極３０及び第二電極４０に電位が与えられていない場合、つまり、第一電極３０と第二電極４０との間に電圧が印加されていない場合（電圧無印加時の場合）、光学デバイス１は、第一光学モードとなり、入射した光に対して第一光学作用を与える。
【００７１】
第一光学モードでは、調光層６０に電界が与えられないので、図３Ａに示すように、調光層６０において、遮光粒子６２は、絶縁性液体６１全体にわたって分散された状態となる。
【００７２】
この場合、図３Ａに示すように、光学デバイス１に対して斜め方向から光Ｌ１が入射すると、光Ｌ１は、調光層６０で吸収される。具体的には、遮光粒子６２が調光層６０の全体にわたって分散しているので、光学デバイス１に入射した光Ｌ１は、凹凸構造５０の凸部５１及び凹部（隣り合う２つの凸部５１の間の部分）のいずれを通過する場合も遮光粒子６２によって遮光される。
【００７３】
このように、第一電極３０と第二電極４０との間に電圧が印加されていない場合、光学デバイス１は、第一基板１０に入射する光を遮光する。つまり、第一光学モードは遮光モードであり、第一光学モードにおいて、光学デバイス１は遮光状態になっている。
【００７４】
また、光学デバイス１が遮光モードであるとき、光学デバイス１に入射する光Ｌ１は、光学デバイス１で完全に吸収されるとは限らず、調光層６０の吸光度に応じて減光して透過する場合がある。この場合、本実施の形態における光学デバイス１では、凹凸構造５０が設けられているので、凹凸構造５０の屈折率と調光層６０の屈折率との大小関係によって、光学デバイス１に入射する光Ｌ１は、凹凸構造５０と調光層６０との界面で光学作用を受けて光学デバイス１を透過する。
【００７５】
例えば、本実施の形態では、凹凸構造５０の屈折率が約１．５であるので、調光層６０の屈折率が約１．５である場合は、図３Ａに示すように、光Ｌ１は、凹凸構造５０と調光層６０との界面で屈折しないので、光学デバイス１を直進透過する。また、調光層６０の屈折率が凹凸構造５０の屈折率と異なる場合、光Ｌ１は、凹凸構造５０と調光層６０との界面で屈折する。このとき、調光層６０の屈折率が凹凸構造５０の屈折率よりも大きい場合（例えば約１．６）には、光Ｌ１は、調光層６０と凸部５１の下側の側面と調光層６０との界面で屈折してから、調光層６０と凸部５１の上側の側面と調光層６０との界面で全反射し、跳ね返る方向に進行方向が曲げられて光学デバイス１の外部に出射する。つまり、光学デバイス１に入射した光Ｌ１は、光学デバイス１によって配光されつつ吸収される。
【００７６】
次に、図３Ｂを用いて、光学デバイス１の第二光学作用を説明する。第一電極３０及び第二電極４０に電位が与えられた場合、つまり、第一電極３０と第二電極４０との間に電圧が印加された場合（電圧印加時の場合）、光学デバイス１は、第二光学モードとなり、入射した光に対して第二光学作用を与える。具体的には、第一電極３０と第二電極４０との間には電圧として直流電圧が印加される。第一電極３０と第二電極４０との間に印加する第一電圧（電位差）は、例えば数十Ｖ程度である。
【００７７】
第二光学モードでは、第一電極３０と第二電極４０との間に直流電圧が印加されることで調光層６０に電界が与えられるので、調光層６０では、帯電した遮光粒子６２がその電界分布にしたがって絶縁性液体６１内を泳動する。つまり、遮光粒子６２は、絶縁性液体６１内を電気泳動する。
【００７８】
具体的には、第二光学モードでは、第一電極３０にプラス電位が印加され、第二電極４０にマイナス電位が印加されるので、マイナスに帯電した遮光粒子６２は、プラス電位の第一電極３０側に向かって泳動し、調光層６０内の凹凸構造５０側に凝集されて偏在する。このとき、第一電極３０に向かって泳動する遮光粒子６２は、凹凸構造５０の凹部、つまり隣り合う２つの凸部５１の間の領域に入り込んで集積していく。
【００７９】
このように、遮光粒子６２が調光層６０内の凹凸構造５０側に偏在することで、遮光粒子６２の粒子分布が変化し、調光層６０内の吸光度分布が一様ではなくなる。具体的には、調光層６０内には、遮光粒子６２の泳動により遮光粒子６２が集まってきて遮光粒子６２の濃度が高くなった凹凸構造５０側の第一領域６０ａと、遮光粒子６２の泳動により遮光粒子６２が無くなっていって遮光粒子６２の濃度が低くなった第二電極４０側の第二領域６０ｂとが発生する。
【００８０】
また、調光層６０の凹凸構造５０側に凝集した遮光粒子６２は、凹凸構造５０の凹部に入り込んで集積しているので、調光層６０の凹凸構造５０側の領域には、凹凸構造５０の凹凸にしたがって、Ｚ軸方向に相対的に吸光度が大きい領域と相対的に吸光度が小さい領域とが交互に生成される。具体的には、相対的に吸光度が大きい領域は、遮光粒子６２が凝集した凹凸構造５０の凹部が存在する領域であり、相対的に吸光度が小さい領域は、凹凸構造５０の凸部５１が存在する領域である。
【００８１】
この場合、図３Ｂに示すように、光学デバイス１に対して斜め方向から光Ｌ１が入射すると、第一光学モードのときと同様に、光Ｌ１は、調光層６０によって吸収されるが、第二光学モードでは、遮光粒子６２が凹凸構造５０側の凹部に集積されているので、第一光学モードとは異なる光学作用を受ける。具体的には、第一基板１０に入射された光のうち凹凸構造５０の凸部５１を通過する光は、遮光粒子６２が凝集した領域（吸光度が小さい領域）を通過しないので、遮光粒子６２で遮光されずに調光層６０を透過する。一方、第一基板１０に入射された光のうち凹凸構造５０の凹部を通過する光は、遮光粒子６２が凝集した領域（吸光度が大きい領域）を通過するので、遮光粒子６２で遮光される。
【００８２】
このように、第一電極３０と第二電極４０との間に電圧が印加されている場合、光学デバイス１は、第一基板１０に入射された光のうち凹凸構造５０を通過する光を遮光せずに透過させる。この場合、第一電極３０と第二電極４０との間に電圧が印加されているとき（第二光学モード）の調光層６０の吸光度は、第一電極３０と第二電極４０との間に電圧が印加されていないとき（第一光学モード）の調光層６０の吸光度よりも小さく、第二光学モードでは、第一光学モードよりも光透過量が大きい。つまり、第二光学モードは透光モードであり、第二光学モードにおいて、光学デバイス１は透光状態になっている。
【００８３】
なお、光学デバイス１には凹凸構造５０が設けられているので、上記同様に、凹凸構造５０の屈折率と調光層６０の屈折率との大小関係によって、光学デバイス１に入射する光Ｌ１は、凹凸構造５０と調光層６０との界面で光学作用を受ける。例えば、光学デバイス１に入射する光Ｌ１は、光学デバイス１を直進透過したり、凹凸構造５０で跳ね返る方向に進行方向が曲げられたりする。
【００８４】
また、第一電極３０と第二電極４０とに印加する電位をゼロにして電圧無印加状態にすると、遮光粒子６２は絶縁性液体６１内を泳動し、図３Ａに示すように、遮光粒子６２が絶縁性液体６１全体にわたって均一に分散された状態に戻る。
【００８５】
以上のように構成される光学デバイス１は、凹凸構造５０と調光層６０との屈折率マッチングを電界によって制御することで光学作用を変化させることができるアクティブ型の光学制御デバイスである。つまり、第一電極３０と第二電極４０との間に印加する電圧を制御することによって、光学デバイス１を複数の光学モードに切り替えることができる。本実施の形態では、光学デバイス１を、第一光学モード（遮光モード）及び第二光学モード（透光モード）の２つのモードに切り替えることができる。
【００８６】
［まとめ］
以上、本実施の形態に係る光学デバイス１によれば、第一電極３０と第二電極４０との間に凹凸構造５０及び調光層６０が配置されており、調光層６０として、帯電した遮光粒子６２が分散された絶縁性液体６１（遮光粒子分散層）を用いている。
【００８７】
この構成により、第一電極３０と第二電極４０との間に電圧を印加することで遮光粒子６２が絶縁性液体６１内を泳動するので、調光層６０の吸光度を変化させることができる。具体的には、調光層６０における遮光粒子６２の粒子分布が変化して、調光層６０の吸光度分布が変化する。つまり、調光層６０の光透過率が変化する。これにより、光学デバイス１に入射する光の調光制御を行うことができる。
【００８８】
本実施の形態では、第一電極３０と第二電極４０との間に電圧が印加されていない場合（電圧無印加時）には、光学デバイス１は、遮光モードとなって、第一基板１０に入射された光を遮光し、第一電極３０と第二電極４０との間に電圧が印加されている場合（電圧印加時）には、光学デバイス１は透光モードとなって、第一基板１０に入射された光のうち凹凸構造５０を通過する光を遮光せずに透過させる。
【００８９】
このとき、電圧印加時には、遮光粒子６２は、調光層６０（遮光粒子分散層）内の凹凸構造５０側に偏在するので、調光層６０の凹凸構造５０側の領域には、凹凸構造５０にしたがって、相対的に吸光度が大きい領域と相対的に吸光度が小さい領域とが交互に生成される。これにより、調光層６０に吸光度分布を持たせることができる。
【００９０】
このように構成される本実施の形態における光学デバイス１によれば、液晶を用いることなく調光制御を行うことができる。これにより、所望の光学機能を有する光学デバイスを実現することができる。
【００９１】
なお、本実施の形態において、光学デバイス１は、第一光学モード（遮光モード）及び第二光学モード（透光モード）の２つのモードのみに切り替え可能であったが、これに限らない。例えば、図４に示される光学デバイス１Ａのように、第二基板２０の第一基板１０側に第三電極４２を配置することで、さらに、第三光学モードに切り替え可能に構成することもできる。
【００９２】
図４に示す光学デバイス１Ａにおいて、第二電極４１は、Ｘ軸方向に延在するようにストライプ状に形成されている。同様に、第三電極４２は、Ｘ軸方向に延在するようにストライプ状に形成されている。また、第二電極４１と第三電極４２とは、第二基板２０の同一面に形成されているとともに、Ｚ軸方向に沿って交互に配置されている。つまり、本変形例における第二電極４１と第三電極４２は、上記実施の形態１における第二電極４０を複数に分割したような形状である。なお、本変形例では、平面視において、第三電極４２の総面積は、第二電極４１の総面積よりも小さくなっている。これにより、第三電極４２で遮光粒子６２を凝集させたときに、第二基板２０側での遮光粒子６２による遮光領域を小さくし透光領域を広くすることができる。
【００９３】
そして、光学デバイス１Ａにおいて、第一電極３０に印加する電位をＶ１、第二電極４１に印加する電位をＶ２、第三電極４２に印加する電位をＶ３としたときに、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係を満たすように各電極の電位設定を行う。例えば、第一電極３０にマイナス電位を印加し、第二電極４１に接地電位を印加し、第三電極４２にプラス電位を印加すればよい。一例として、Ｖ１＝−２０Ｖ、Ｖ２＝０Ｖ、Ｖ３＝＋２０Ｖである。このように、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３とすることにより、図４に示すように、マイナスに帯電した遮光粒子６２は、プラス電位の第三電極４２に向かって泳動し、第三電極４２に凝集されて偏在する。
【００９４】
この場合、図４に示すように、光学デバイス１Ａに対して斜め方向から光Ｌ１が入射すると、第二光学モードのときと同様に、第一基板１０に入射された光のうち一部の光は遮光され、他の一部の光は遮光されずに透過する。具体的には、第一基板１０に入射された光のうち第二電極４１を通過する光は、遮光粒子６２が凝集した領域を通過しないので、遮光粒子６２で遮光されずに調光層６０を透過する。一方、第一基板１０に入射された光のうち第三電極４２を通過する光は、遮光粒子６２が凝集した領域を通過するので、遮光粒子６２で遮光される。
【００９５】
このように、本変形例における光学デバイス１Ａは、第一基板１０に入射された光のうち第二電極４１を通過する光を遮光せずに透過させ、第一基板１０に入射された光のうち第三電極４２を通過する光を遮光する。
【００９６】
このとき、本変形例では、第三電極４２の総面積が第二電極４１の総面積よりも小さいので、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３である場合（本変形例の場合）の調光層６０の吸光度は、Ｖ１＞Ｖ２、Ｖ３である場合（例えば上記実施の形態１の場合）の調光層６０の吸光度よりも小さくなる。つまり、本変形例における第三光学モードは、上記第二光学モードよりも調光層６０の吸光度が小さい（透過率が高い）透明モードであり、第三光学モードにおいて、光学デバイス１は透明状態になっている。
【００９７】
（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る光学デバイス２の構成について、図５及び図６を用いて説明する。図５は、実施の形態２に係る光学デバイス２の断面図である。また、図６は、同光学デバイス２の拡大断面図であり、図５の破線で囲まれる領域VIの拡大図を示している。
【００９８】
光学デバイス２は、実施の形態１と同様に、光学デバイス２に入射する光を制御する光制御デバイスであり光学デバイス２に入射する光の進行方向及び調光の少なくとも一方を制御する。
【００９９】
本実施の形態において、光学デバイス２は、光学デバイス２に入射する光に対して、進行方向の制御と調光制御との両方を行う。具体的には、光学デバイス２は、光学デバイス２に入射する光の進行方向を変更して（例えば配光して）出射させることができる配光デバイスであるとともに、光学デバイス２に入射する光の調光制御を行う調光デバイスである。
【０１００】
図５及び図６に示すように、光学デバイス２は、第一基板１０と、第二基板２０と、第一電極３０と、第二電極４１と、第三電極４２と、凹凸構造５０と、屈折率可変層７０とを備える。つまり、本実施の形態における光学デバイス２は、上記実施の形態１の変形例における光学デバイス１Ａにおいて、調光層６０を屈折率可変層７０に置き換えた構成となっている。
【０１０１】
なお、図５及び図６に示すように、本実施の形態において、第一積層基板１００は、実施の形態１と同様に、第一基板１０、第一電極３０及び凹凸構造５０によって構成されている。一方、本実施の形態において、第二積層基板２００は、第二基板２０、第二電極４１及び第三電極４２によって構成されている。
【０１０２】
第一積層基板１００及び第二積層基板２００は、実施の形態１と同様に、ギャップを介して互いに対向するように配置されており、外周端部の全周が封止されている。これにより、第一積層基板１００と第二積層基板２００との間に充填された屈折率可変層７０を閉じ込めることができる。
【０１０３】
以下、図５及び図６を参照して、光学デバイス２の各構成部材について、実施の形態１と異なる構成部材を中心に説明する。
【０１０４】
［第一電極、第二電極、第三電極］
図５及び図６に示すように、第一電極３０は、第一基板１０の第二基板２０側に配置され、第二電極４１及び第三電極４２は、第二基板２０の第一基板１０側に配置されている。具体的には、第一電極３０は、第一基板１０の第二基板２０側の主面に形成されており、第二電極４１及び第三電極４２は、第二基板２０の第一基板１０側の同一の主面に形成されている。
【０１０５】
第一電極３０の平面視の形状は、実施の形態１と同様に、第一基板１０の表面のほぼ全面に形成された平面視形状が矩形状のべた電極である。一方、第二電極４１及び第三電極４２の各々は、図７に示すように、一定の幅でＸ軸方向に延在するようにストライプ状に形成されている。つまり、第二電極４１及び第三電極４２は、凹凸構造５０のストライプ方向と同じである。また、第二電極４１と第三電極４２とは、Ｚ軸方向に沿って交互に配置されている。
【０１０６】
このように、本変形例における第二電極４１と第三電極４２は、実施の形態１における第二電極４０を複数に分割したような形状である。なお、図７では、第二電極４１及び第三電極４２を分かりやすくするために、便宜上、第二電極４１及び第三電極４２が形成される位置にハッチングを施している。
【０１０７】
図７に示すように、第三電極４２の幅は、第二電極４１の幅よりも小さくなっており、平面視において、第三電極４２の総面積は、第二電極４１の総面積よりも小さくなっている。これにより、第三電極４２で第二微粒子７２ｂを凝集させたときに、第二基板２０側での第二微粒子７２ｂによる遮光領域を小さくして透光領域を広くすることができる。
【０１０８】
なお、本実施の形態において、複数の第三電極４２は、両端部同士が接続されているが、複数の第三電極４２の両端部は、接続されていなくてもよい。また、複数の第三電極４２の両端部が接続されていない場合、複数の第二電極４１の両端部同士が接続されていてもよい。
【０１０９】
第一電極３０と第二電極４１及び第三電極４２とは、少なくとも凹凸構造５０及び屈折率可変層７０を挟むように、第一基板１０と第二基板２０との間に配置されている。具体的には、第一電極３０は、第一基板１０と凹凸構造５０との間に配置されており、第二電極４１及び第三電極４２は、第二基板２０と屈折率可変層７０との間に配置されている。
【０１１０】
第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各々の厚さは、例えば５ｎｍ〜２μｍであるが、これに限るものではない。本実施の形態において、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各々の厚さは、いずれも１００ｎｍである。第二電極４１及び第三電極４２は、パターニングにより同時に形成してもよい。
【０１１１】
第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２は、透光性を有する電極であり、入射した光を透過する。第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２は、実施の形態１と同様に、例えば、透明金属酸化物（ＩＴＯ、ＩＺＯ等）等の透明導電層からなる透明電極である。
【０１１２】
第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２は、外部電源との電気接続が可能となるように構成されている。例えば、屈折率可変層７０を封止するシール樹脂の外部にまで各電極が引き出されて、この引き出された部分を外部電源に接続するための電極端子にしてもよい。
【０１１３】
［屈折率可変層］
図５及び図６に示すように、屈折率可変層７０は、絶縁性液体７１と、絶縁性液体７１に含まれる第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂとを有する。屈折率可変層７０は、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ａが絶縁性液体７１に無数に分散された微粒子分散層である。
【０１１４】
絶縁性液体７１は、絶縁性を有する透明な液体であり、分散質として第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂが分散される分散媒となる溶媒である。絶縁性液体７１としては、例えば、屈折率（溶媒屈折率）が約１．３〜約１．６のものを用いることができる。本実施の形態では、屈折率が約１．５の絶縁性液体７１を用いている。
【０１１５】
なお、本実施の形態でも、絶縁性液体７１の動粘度は、１００ｍｍ２／ｓ程度であるとよく、また、絶縁性液体７１は、低誘電率（凹凸構造５０の誘電率以下）で、非引火性（引火点が２５０℃以上の高引火点）及び低揮発性を有するとよい。具体的には、絶縁性液体７１としては、上記実施の形態１と同様に、ハロゲン化炭素水素等の炭化水素、低分子量ハロゲン含有ポリマー、又は、これらの混合物等を用いてもよいし、シリコーンオイル等を用いてもよい。
【０１１６】
第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂは、絶縁性液体７１に複数分散されている。第一微粒子７２ａは、透光性を有する透光粒子である。一方、第二微粒子７２ｂは、遮光性を有する遮光粒子である。
【０１１７】
第一微粒子７２ａは、透過率が高い材料で構成されているとよい。具体的には、第一微粒子７２ａは、透明粒子であるとよい。また、第一微粒子７２ａは、高屈折率材料によって構成されているとよい。具体的には、第一微粒子７２ａの屈折率は、絶縁性液体７１の屈折率よりも高い。本実施の形態において、第一微粒子７２ａの屈折率は、凹凸構造５０の屈折率よりも高い。このような第一微粒子７２ａとしては、金属酸化物微粒子を用いることができる。本実施の形態では、第一微粒子７２ａとして、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）によって構成された屈折率が２．１の透明なジルコニア粒子を用いている。なお、第一微粒子７２ａは、酸化ジルコニウムに限らず、酸化チタン等によって構成されていてもよい。
【０１１８】
第二微粒子７２ｂは、透過率が低い材料で構成されているとよい。具体的には、第二微粒子７２ｂは、遮光粒子であるとよい。本実施の形態では、第二微粒子７２ｂとし、カーボンブラックからなるカーボン粒子を用いている。
【０１１９】
第一微粒子７２ａは、粒径がナノオーダサイズの微粒子（ナノ粒子）である。具体的には、入射光の波長をλとすると、第一微粒子７２ａの粒径は、λ／４以下であるとよい。第一微粒子７２ａの粒径をλ／４以下にすることで、第一微粒子７２ａでの光散乱を少なくして、第一微粒子７２ａと絶縁性液体７１との平均的な屈折率を得ることができる。第一微粒子７２ａの粒径は、小さいほどよく、好ましくは１００ｎｍ以下、より好ましくは、数ｎｍ〜数十ｎｍである。
【０１２０】
一方、第二微粒子７２ｂは、粒径がマイクロオーダサイズ（マイクロ粒子）又はナノオーダサイズの微粒子（ナノ粒子）である。第二微粒子７２ｂの粒径は、第一微粒子７２ａの粒径よりも大きい方がよい。第二微粒子７２ｂの粒径を第一微粒子７２ａの粒径よりも大きくすることで、第一微粒子７２ａで散乱した光が第二微粒子７２ｂに当たる確率が大きくなるので、第一微粒子７２ａで散乱した光を第二微粒子７２ｂで吸収することができる。具体的には、第二微粒子７２ｂの粒径は、１００ｎｍ以上であるとよい。
【０１２１】
また、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂは、帯電している荷電粒子である。例えば、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂの表面を修飾することで、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂを正（プラス）又は負（マイナス）に帯電させることができる。
【０１２２】
本実施の形態において、第一微粒子７２ａは、第一極性で帯電しており、第二微粒子７２ｂは、第一極性とは逆極性の第二極性で帯電している。具体的には、第一微粒子７２ａは、正（プラス）に帯電しており、第二微粒子７２ｂは、負（マイナス）に帯電している。
【０１２３】
このように構成された屈折率可変層７０では、それぞれ帯電した第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂが絶縁性液体７１全体に分散されている。本実施の形態では、第一微粒子７２ａとして屈折率が２．１のジルコニア粒子を用いるとともに第二微粒子７２ｂとしてカーボン粒子を用いて、この第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂを溶媒屈折率が約１．５の絶縁性液体７１に分散させたものを屈折率可変層７０としている。
【０１２４】
また、屈折率可変層７０全体の屈折率（平均屈折率）は、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂが屈折率可変層７０（絶縁性液体７１）内に均一に分散された状態において、凹凸構造５０の屈折率と異なっている。具体的には、屈折率可変層７０全体の屈折率は、凹凸構造５０の屈折率よりも高くなるように設定されており、本実施の形態では、約１．６である。
【０１２５】
なお、屈折率可変層７０全体の屈折率は、絶縁性液体７１に分散する第一微粒子７２ａの濃度（量）を調整することによって変えることができる。詳細は後述するが、第一微粒子７２ａの量は凹凸構造５０の凹部（隣り合う２つの凸部５１の間の領域）に埋まる程度にするとよく、この場合、絶縁性液体７１に対する第一微粒子７２ａの濃度は、約１０％〜３０％である。
【０１２６】
屈折率可変層７０は、凹凸構造５０と第二電極４１及び第三電極４２との間に配置されている。具体的には、屈折率可変層７０は凹凸構造５０に接している。つまり、屈折率可変層７０における凹凸構造５０の凹凸表面との接触面は、屈折率可変層７０と凹凸構造５０の凹凸表面との界面である。なお、屈折率可変層７０は、第二電極４１及び第三電極４２にも接しているが、屈折率可変層７０と第二電極４１及び第三電極４２との間に他の層（膜）が介在していてもよい。
【０１２７】
また、屈折率可変層７０は、第一電極３０と第二電極４１との間に印加される電圧に応じて屈折率が変化する。さらに、本実施の形態では、第三電極４２が形成されているので、屈折率可変層７０は、第一電極３０と第三電極４２との間に印加される電圧及び第二電極４１と第三電極４２との間に印加される電圧に応じて屈折率が変化する。
【０１２８】
具体的には、屈折率可変層７０は、第一電極３０と第二電極４１及び第三電極４２との間に配置されており、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２に電圧が印加されることによって屈折率可変層７０に電界が与えられる。例えば、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２とには直流電圧が印加される。
【０１２９】
絶縁性液体７１中に分散する第一微粒子７２ａは帯電しているので、屈折率可変層７０に電界が与えられると、第一微粒子７２ａは、その電界分布にしたがって絶縁性液体７１中を泳動し、絶縁性液体７１内で偏在する。これにより、屈折率可変層７０内の第一微粒子７２ａの粒子分布が変化して屈折率可変層７０内に第一微粒子７２ａの濃度分布を持たせることができるので、屈折率可変層７０内の屈折率分布が変化する。つまり、屈折率可変層７０の屈折率が部分的に変化する。このように、屈折率可変層７０は、主に可視光領域の光に対する屈折率を調整することができる屈折率調整層として機能する。
【０１３０】
また、絶縁性液体７１中に分散する第二微粒子７２ａは帯電しているので、屈折率可変層７０に電界が与えられると、第二微粒子７２ｂは、その電界分布にしたがって絶縁性液体７１中を泳動し、絶縁性液体７１内で偏在する。これにより、屈折率可変層７０内の第二微粒子７２ｂの粒子分布が変化して屈折率可変層７０内に第二微粒子７２ｂの濃度分布を持たせることができるので、屈折率可変層７０内の吸光度分布が変化する。つまり、屈折率可変層７０の吸光度が部分的に変化する。
【０１３１】
このように、屈折率可変層７０は、入射する光を吸収することができる光吸収層として機能し、変化する吸光度に応じて入射する光の調光を行うことができる。つまり、屈折率可変層７０は、屈折率可変層７０を透過する光の量（透過量）を制御することができる。
【０１３２】
なお、屈折率可変層７０の吸光度は、絶縁性液体７１に分散する第二微粒子７２ｂの濃度（量）を調整することによって変えることができる。この場合、第二微粒子７２ｂの濃度は、第二微粒子７２ｂが凹凸構造５０に凝集したときに、第二微粒子７２ｂが凹凸構造５０の凹部の底部周辺に存在する程度（例えば凹部の底から２μｍの高さ）の濃度にすればよい。
【０１３３】
このように構成される屈折率可変層７０は、第一積層基板１００と第二積層基板２００との間に配置されている。具体的には、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂが分散された絶縁性液体７１が第一積層基板１００と第二積層基板２００との間に封止されている。
【０１３４】
屈折率可変層７０の厚さ（つまり、第一積層基板１００と第二積層基板２００とのギャップ）は、例えば１μｍ〜１００μｍであるが、これに限るものではない。一例として、凹凸構造５０の凸部５１の高さが１０μｍである場合、屈折率可変層７０の厚さは、例えば４０μｍである。
【０１３５】
［光学デバイスの製造方法］
次に、光学デバイス２の製造方法について、図５及び図６を参照しながら説明する。
【０１３６】
まず、第一基板１０として例えばＰＥＴ基板を用いて、ＰＥＴ基板の上に第一電極３０としてＩＴＯ膜を形成し、ＩＴＯ膜の上にアクリル樹脂（屈折率１．５）によって構成された複数の凸部５１からなる凹凸構造５０をインプリント法により形成することで第一積層基板１００を作製する。
【０１３７】
次に、第二基板２０として例えばＰＥＴ基板を用いて、ＰＥＴ基板の上にＩＴＯ膜からなる第二電極４１及び第三電極４２を形成することで、第二積層基板２００を作製する。
【０１３８】
次に、第一積層基板１００と第二積層基板２００との間に、屈折率可変層７０として、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂが分散された絶縁性液体７１を充填するとともに、第一積層基板１００と第二積層基板２００との外周部分を接合することで第一積層基板１００と第二積層基板２００との間に屈折率可変層７０を封止する。
【０１３９】
このようにして、図５に示される構造の光学デバイス２を製造することができる。
【０１４０】
［光学デバイスの光学作用］
次に、実施の形態に係る光学デバイス２の光学作用について、図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃを用いて説明する。図８Ａは、実施の形態２に係る光学デバイス２の第一光学作用を説明するための図であり、図８Ｂは、同光学デバイス２の第二光学作用を説明するための図であり、図８Ｃは、同光学デバイス２の第三光学作用を説明するための図である。
【０１４１】
本実施の形態における光学デバイス２は、実施の形態１における光学デバイス１と同様に、例えば建物の窓に設置して配光制御機能付き窓として実現することができる。本実施の形態でも、第一基板１０が光入射側（建物の外側）に位置するように光学デバイス２が設置される。
【０１４２】
このとき、光学デバイス２に入射した光は、光学デバイス２を透過する際に光学デバイス２から光学作用を受ける。具体的には、光学デバイス２は、屈折率可変層７０の屈折率及び吸光度の変化によって光学作用が変化する。このため、光学デバイス２に入射した光は、屈折率可変層７０の屈折率及び吸光度に応じて異なる光学作用を受けることになり、屈折率可変層７０の屈折率及び吸光度に応じて進行方向が変化したり光透過量が変化したりする。
【０１４３】
本実施の形態において、光学デバイス２は、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２に印加される電圧に応じて、光学デバイス２に入射する光の進行方向の制御と調光御とを行うことができる。具体的には、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２に印加される電圧に応じて、屈折率可変層７０（微粒子分散層）における第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂの粒子分布が変化し、これにより、屈折率可変層７０の屈折率及び吸光度が部分的に変化する。この結果、光学デバイス２の光学作用が変化する。本実施の形態における光学デバイス２は、３つの光学作用を有する。以下、光学デバイス２の３つの光学作用について詳細に説明する。
【０１４４】
まず、図８Ａを用いて、光学デバイス２の第一光学作用を説明する。第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２に電位が与えられていない場合、つまり、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間に電圧が印加されていない場合（電圧無印加時の場合）、光学デバイス２は、第一光学モードとなり、入射した光に対して第一光学作用を与える。
【０１４５】
第一光学モードでは、屈折率可変層７０に電界が与えられないので、図８Ａに示すように、屈折率可変層７０において、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂは、絶縁性液体７１全体にわたって分散された状態となる。つまり、遮光粒子である第二微粒子７２ｂが絶縁性液体７１全体にわたって存在している。
【０１４６】
この場合、図８Ａに示すように、光学デバイス２に対して斜め方向から光Ｌ１が入射すると、光Ｌ１は、屈折率可変層７０で吸収される。具体的には、遮光粒子である第二微粒子７２ｂが屈折率可変層７０の全体にわたって分散しているので、光学デバイス２に入射した光Ｌ１は、凹凸構造５０の凸部５１及び凹部（隣り合う２つの凸部５１の間の部分）のいずれを通過する場合も第二微粒子７２ｂによって遮光される。
【０１４７】
このように、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間に電圧が印加されていない場合、光学デバイス２は、第一基板１０に入射する光を遮光する。つまり、第一光学モードは遮光モードであり、第一光学モードにおいて、光学デバイス２は遮光状態になっている。
【０１４８】
また、光学デバイス２が遮光モードであるとき、光学デバイス２に入射する光Ｌ１は、光学デバイス２で完全に吸収されるとは限らず、屈折率可変層７０の吸光度に応じて減光して透過する場合がある。この場合、本実施の形態における光学デバイス２では、凹凸構造５０が設けられているので、凹凸構造５０の屈折率と屈折率可変層７０の屈折率との大小関係によって、光学デバイス２に入射する光Ｌ１は、凹凸構造５０と屈折率可変層７０との界面で光学作用を受けて光学デバイス２を透過する。
【０１４９】
このとき、本実施の形態では、上記のように、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂが絶縁性液体７１全体に分散された状態での屈折率可変層７０の屈折率が約１．６である。また、凹凸構造５０の屈折率が約１．５である。したがって、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間に電圧が印加されていない場合（第一光学モードの場合）、屈折率可変層７０全体の屈折率は、凹凸構造５０の屈折率よりも高くなっており、凹凸構造５０の屈折率と屈折率可変層７０との間には屈折率差が生じている。
【０１５０】
この場合、図８Ａに示すように、光学デバイス２に対して斜め方向から光Ｌ１が入射すると、凹凸構造５０（凸部５１）と屈折率可変層７０との界面には屈折率差があるので、光Ｌ１は、屈折率可変層７０と凸部５１の下側の側面と屈折率可変層７０との界面で屈折してから、屈折率可変層７０と凸部５１の上側の側面と屈折率可変層７０との界面で全反射し、跳ね返る方向に進行方向が曲げられて光学デバイス２の外部に出射する。つまり、光学デバイス２に入射した光Ｌ１は、光学デバイス２によって配光されつつ吸収される。
【０１５１】
なお、詳細は図示していないが、第一基板１０と第一電極３０との界面又は屈折率可変層７０と第二電極４１又は第三電極４２との界面等、各部材間の界面で屈折率差が存在する箇所においては、第一基板１０から入射した光は、その界面で屈折することになる。
【０１５２】
次に、図８Ｂを用いて、光学デバイス２の第二光学作用を説明する。第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２に電位が与えられた場合、つまり、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間に電圧が印加された場合（第一の電圧印加時の場合）、光学デバイス２は、第二光学モードとなり、入射した光に対して第二光学作用を与える。具体的には、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間には直流電圧が印加される。
【０１５３】
例えば、光学デバイス２において、第一電極３０に印加する電位をＶ１、第二電極４１に印加する電位をＶ２、第三電極４２に印加する電位をＶ３としたときに、第二光学モードでは、Ｖ１＞Ｖ２、Ｖ１＞Ｖ３の関係を満たすように各電極の電位設定を行う。例えば、第一電極３０にプラス電位を印加し、第二電極４１及び第三電極４２にマイナス電位を印加すればよい。一例として、Ｖ１＝−２０Ｖ、Ｖ２＝Ｖ３＝＋２０Ｖである。
【０１５４】
これにより、逆極性で互いに帯電した第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂは、屈折率可変層７０内に生成された電界分布にしたがって分離される態様で絶縁性液体７１内を泳動する。つまり、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂは、絶縁性液体７１内を電気泳動する。この結果、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂは、屈折率可変層７０内に区分されて偏在するので、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂの粒子分布が変化し、屈折率可変層７０内の屈折率分布及び吸光度分布が一様ではなくなる。
【０１５５】
具体的には、第二光学モードでは、Ｖ１＞Ｖ２＝Ｖ３の関係を満たすように、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間に電圧が印加されるので、プラスに帯電した第一微粒子７２ａは、第二電極４１及び第三電極４２に向かって泳動し、屈折率可変層７０内の第二基板２０側（第二電極４１及び第三電極４２側）に凝集されて偏在する。このとき、第二基板２０に向かって泳動した第一微粒子７２ａは、第二電極４１及び第三電極４２の表面に層状に集積していく。
【０１５６】
これにより、屈折率可変層７０内には、第一微粒子７２ａの泳動により第一微粒子７２ａが無くなっていって第一微粒子７２ａの濃度が低くなった凹凸構造５０側の第一領域７０ａと、第一微粒子７２ａの泳動により第一微粒子７２ａが集まってきて第一微粒子７２ａの濃度が高くなった第二基板２０側（第二電極４１及び第三電極４２側）の第二領域７０ｂとが発生し、第一領域７０ａと第二領域７０ｂとで屈折率差が生じる。
【０１５７】
この場合、第一微粒子７２ａの屈折率が絶縁性液体７１の屈折率よりも高いので、第一微粒子７２ａの濃度が低くなった屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の第一領域７０ａの屈折率は、第一微粒子７２ａの濃度が高くなった屈折率可変層７０の第二基板２０側の第二領域７０ｂの屈折率よりも低くなる。例えば、屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の第一領域７０ａの屈折率は厚み方向に約１．５〜約１．６で分布し、また、屈折率可変層７０の第二電極４０側の第二領域６０ｂの屈折率は厚み方向に約１．６〜約１．８で分布する。
【０１５８】
さらに、本実施の形態では、屈折率が２．１のジルコニア粒子からなる第一微粒子７２ａを溶媒屈折率が約１．５の絶縁性液体７１に分散させることで屈折率可変層７０が構成されているので、この第二光学モードでは、屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の第一領域７０ａにおける凹凸構造５０近傍の屈折率は約１．５となる。つまり、屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の第一領域７０ａにおける凹凸構造５０近傍の屈折率は、凹凸構造５０の屈折率と略同一となる。この結果、屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の第一領域７０ａの凹凸構造５０近傍部分と凹凸構造５０（凸部５１）との間の屈折率差がほぼなくなる（屈折率差Δｎ≒０）。なお、屈折率可変層７０の第二基板２０側の第二領域７０ｂの屈折率は約１．８となる。
【０１５９】
一方、Ｖ１＞Ｖ２＝Ｖ３の関係を満たすことで、マイナスに帯電した第二微粒子７２ｂは、プラス電位が印加された第一電極３０に向かって泳動し、屈折率可変層７０内の凹凸構造５０側に凝集されて偏在する。このとき、第一電極３０に向かって泳動する第二微粒子７２ｂは、凹凸構造５０の凹部、つまり隣り合う２つの凸部５１の間の領域に入り込んで集積していく。
【０１６０】
このとき、屈折率可変層７０の凹凸構造５０側に凝集した第二微粒子７２ｂは、凹凸構造５０の凹部に入り込んで集積しているので、屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の領域には、凹凸構造５０の凹凸にしたがって、Ｚ軸方向に相対的に吸光度が大きい領域と相対的に吸光度が小さい領域とが交互に生成される。具体的には、相対的に吸光度が大きい領域は、第二微粒子７２ｂが凝集した凹凸構造５０の凹部が存在する領域であり、相対的に吸光度が小さい領域は、凹凸構造５０の凸部５１が存在する領域である。
【０１６１】
このように、第二光学モードでは、第二微粒子７２ｂは、屈折率可変層７０内の凹凸構造５０側の第一領域７０ａに偏在し、第一微粒子７２ａは、屈折率可変層７０内の第二基板２０側（第二電極４１側）の第二領域７０ｂに偏在している。
【０１６２】
この場合、図８Ｂに示すように、光学デバイス２に対して斜め方向から光Ｌ１が入射すると、第一光学モードのときと同様に、光Ｌ１は、屈折率可変層７０によって吸収されるが、第二光学モードでは、遮光粒子である第二微粒子７２ｂが凹凸構造５０側の凹部に集積されているので、第一光学モードとは異なる光学作用を受ける。具体的には、第一基板１０に入射された光のうち凹凸構造５０の凸部５１を通過する光は、第二微粒子７２ｂが凝集した領域（吸光度が小さい領域）を通過しないので、第二微粒子７２ｂで遮光されずに屈折率可変層７０を透過する。
【０１６３】
このとき、本実施の形態では、凹凸構造５０（凸部５１）と屈折率可変層７０との界面には屈折率差がないので、光学デバイス２に入射した光Ｌ１は、屈折率可変層７０と凸部５１の側面との界面では屈折されずに進行方向が変わらない。このため、凹凸構造５０の凸部５１を通過する光は、光学デバイス２で進行方向が曲げられることなく、光学デバイス２内をそのまま直進して光学デバイス２の外部に出射する。
【０１６４】
このように、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間に、Ｖ１＞Ｖ２、Ｖ１＞Ｖ３の関係を満たすように電圧が印加されている場合、光学デバイス２は、第一基板１０に入射された光のうち凹凸構造５０の凸部５１を通過する光を遮光せずに直進させて第二基板２０を透過させる。つまり、第二光学モードは透明モードであり、第二光学モードにおいて、光学デバイス２は透明状態になっている。この場合、第一基板１０に入射した光のうち凹凸構造５０の凸部５１を通過する光は、光学デバイス２によって配光されることなく直進透過して第二基板２０から出射する。
【０１６５】
なお、第一基板１０に入射された光のうち凹凸構造５０の凹部を通過する光は、第二微粒子７２ｂが凝集した領域（吸光度が大きい領域）を通過するので第二微粒子７２ｂで遮光される。つまり、第一基板１０に入射した光の一部は屈折率可変層７０で吸収されるが、凹凸構造５０の凹部を通過する光のみを吸収するので、第二光学モードのときの屈折率可変層７０の吸光度は、第一光学モードのときの屈折率可変層７０の吸光度よりも小さく、第二光学モードでは、第一光学モードよりも光透過量が大きい。
【０１６６】
また、第二光学モードにおいて、屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の第一領域７０ａの屈折率と凹凸構造５０の屈折率とが略同一とは、屈折率可変層７０の第一領域７０ａと凹凸構造５０との屈折率差が０．０１０以下、より好ましくは０．００５以下のことである（Δｎ≦０．００５）。屈折率可変層７０の第一領域７０ａと凹凸構造５０との屈折率差が０．００５を超えると、屈折率可変層７０の第一領域７０ａと凹凸構造５０との界面で光が散乱し、ヘイズが発生するおそれがある。
【０１６７】
また、詳細は図示していないが、第二光学モードの場合も、第一基板１０と第一電極３０との界面又は屈折率可変層７０と第二電極４１又は第三電極４２との界面等、各部材間の界面で屈折率差が存在する箇所においては、上記同様に、第一基板１０から入射した光は、その界面で屈折することになる。
【０１６８】
次に、図８Ｃを用いて、光学デバイス２の第三光学作用を説明する。第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２に、第二光学モードのときとは異なる電位が与えられた場合、つまり、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間に、第二光学モードのときとは異なる電圧が印加された場合（第二の電圧印加時の場合）、光学デバイス２は、第三光学モードとなり、入射した光に対して第三光学作用を与える。
【０１６９】
第三光学モードでは、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間に直流電圧が印加されることで屈折率可変層７０に電界が与えられるので、第二光学モードと同様に、屈折率可変層７０では、逆極性で互いに帯電した第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂがその電界分布にしたがって分離される態様で絶縁性液体７１内を泳動する。
【０１７０】
具体的には、第一電極３０に印加する電位をＶ１、第二電極４１に印加する電位をＶ２、第三電極４２に印加する電位をＶ３としたときに、第三光学モードでは、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係を満たすように各電極の電位設定を行う。例えば、第一電極３０にマイナス電位を印加し、第二電極４１に接地電位を印加し、第三電極４２にプラス電位を印加すればよい。一例として、Ｖ１＝−２０Ｖ、Ｖ２＝０Ｖ、Ｖ３＝＋２０Ｖである。
【０１７１】
このように、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３とすることにより、図８Ｃに示すように、プラスに帯電した第一微粒子７２ａは、マイナス電位の第一電極３０に向かって泳動し、マイナスに帯電した第二微粒子７２ｂは、第三電極４２に向かって泳動する。これにより、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂは、屈折率可変層７０内に区分されて偏在するので、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂの粒子分布が変化し、屈折率可変層７０内の屈折率分布及び吸光度分布が一様ではなくなる。
【０１７２】
具体的には、第三光学モードでは、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係を満たすように、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間に電圧が印加されるので、プラスに帯電した第一微粒子７２ａは、マイナス電位の第一電極３０（第一基板１０側）に向かって泳動し、屈折率可変層７０内の凹凸構造５０側に凝集されて偏在する。このとき、第一電極３０に向かって泳動する第一微粒子７２ａは、凹凸構造５０の凹部、つまり隣り合う２つの凸部５１の間の領域に入り込んで集積していく。
【０１７３】
これにより、屈折率可変層７０内には、第一微粒子７２ａの泳動により第一微粒子７２ａが集まってきて第一微粒子７２ａの濃度が高くなった凹凸構造５０側の第一領域７０ａと、第一微粒子７２ａの泳動により第一微粒子７２ａが無くなっていって第一微粒子７２ａの濃度が低くなった第二基板２０側（第二電極４１）側の第二領域７０ｂとが発生し、第一領域７０ａと第二領域７０ｂとで屈折率差が生じる。
【０１７４】
この場合、第一微粒子７２ａの屈折率が絶縁性液体７１の屈折率よりも高いので、屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の第一領域７０ａの屈折率は、屈折率可変層７０の第二基板２０側の第二領域７０ｂの屈折率よりも高くなる。例えば、屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の第一領域７０ａの屈折率は厚み方向に約１．８〜約１．６で分布し、また、屈折率可変層７０の第二電極４０側の第二領域６０ｂの屈折率は厚み方向に約１．６〜約１．５で分布する。
【０１７５】
本実施の形態では、上記のように、屈折率が２．１のジルコニア粒子からなる第一微粒子７２ａを溶媒屈折率が約１．５の絶縁性液体７１に分散させることで屈折率可変層７０が構成されており、電圧無印加時の屈折率可変層７０全体の屈折率が約１．６であるので、第三光学モードにおいて、屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の第一領域７０ａの屈折率は約１．８〜約２．０となり、また、屈折率可変層７０の第二基板２０側の第二領域７０ｂの屈折率は約１．５となる。
【０１７６】
これにより、上記のように、凹凸構造５０の屈折率は約１．５であるので、第三光学モードの場合、凹凸構造５０の屈折率（約１．５）と屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の第一領域７０ａの屈折率（約１．８〜約２．０）との間には屈折率差が生じる。具体的には、屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の第一領域７０ａの屈折率が、凹凸構造５０の屈折率よりも高くなっている。
【０１７７】
一方、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係を満たすことで、マイナスに帯電した第二微粒子７２ｂは、プラス電位が印加された第三電極４２に向かって泳動し、第三電極４２側に凝集されて偏在する。
【０１７８】
このように、第三光学モードでは、第一微粒子７２ａは、屈折率可変層７０内の凹凸構造５０側の第一領域７０ａに偏在し、第二微粒子７２ｂは、屈折率可変層７０内の第三電極４２側に凝集されて偏在している。
【０１７９】
この場合、図８Ｃに示すように、光学デバイス２に対して斜め方向から光Ｌ１が入射すると、凹凸構造５０（凸部５１）と屈折率可変層７０との界面には屈折率差があるので、光Ｌ１は、屈折率可変層７０と凸部５１の下側の側面と屈折率可変層７０との界面で屈折してから、屈折率可変層７０と凸部５１の上側の側面と屈折率可変層７０との界面で全反射し、跳ね返る方向に進行方向が曲げられて光学デバイス２の外部に出射する。つまり、光学デバイス２に入射した光Ｌ１は、光学デバイス２によって配光する。
【０１８０】
このように、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間に、Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３の関係を満たすように電圧が印加されることで、屈折率可変層７０の凹凸構造５０側の第一領域７０ａの屈折率は、屈折率可変層７０の第二基板２０側（第二電極４１）側の第二領域７０ｂの屈折率よりも高く、かつ、凹凸構造５０の屈折率よりも高くなる。これにより、光学デバイス２は、第一基板１０に入射する光を配光して第二基板２０を透過させる。つまり、第三光学モードは配光モードであり、第三光学モードにおいて、光学デバイス２は配光状態になっている。この場合、第一基板１０に入射した光は、上記のように、光学デバイス２の凹凸構造５０で反射させられて進行方向が変化して第二基板２０から出射する。
【０１８１】
なお、第三光学モードでは、遮光粒子である第二微粒子７２ｂが第三電極４２に凝集しているので、第一基板１０に入射された光のうち第三電極４２を通過しない光は、第二微粒子７２ｂで遮光されることなく、第二基板２０から出射する。一方、第一基板１０に入射された光のうち第三電極４２を通過する光は、第三電極４２に凝集された第二微粒子７２ｂを通過するので、第二微粒子７２ｂで遮光される。
【０１８２】
詳細は図示していないが、第三光学モードの場合も、第一基板１０と第一電極３０との界面又は屈折率可変層７０と第二電極４１又は第三電極４２との界面等、各部材間の界面で屈折率差が存在する箇所においては、上記同様に、第一基板１０から入射した光は、その界面で屈折することになる。
【０１８３】
また、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２に印加する電位をゼロにして電圧無印加状態にすると、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂは絶縁性液体７１内を泳動し、図８Ａに示すように、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂが絶縁性液体７１全体にわたって均一に分散された状態に戻る。
【０１８４】
以上のように構成される光学デバイス２は、凹凸構造５０と屈折率可変層７０との屈折率マッチングを電界によって制御することで光学作用を変化させることができるアクティブ型の光学制御デバイスである。つまり、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間に印加する電圧を制御することによって、光学デバイス２を複数の光学モードに切り替えることができる。本実施の形態では、光学デバイス２を、第一光学モード（遮光モード）、第二光学モード（透明モード）及び第三光学モード（配光モード）の３つのモードに切り替えることができる。
【０１８５】
なお、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間に印加する電圧によって生成される電界は、誘電率が低い方に付与されやすい。このため、凹凸構造５０（凸部５１）の誘電率は、屈折率可変層７０の絶縁性液体７１の誘電率よりも大きい方がよい。つまり、凹凸構造５０（凸部５１）に対して絶縁性液体７１の誘電率が低い方がよい。これにより、凹凸構造５０の方に電界がくわれてしまうことを抑制できる。
【０１８６】
［まとめ］
以上、本実施の形態に係る光学デバイス２によれば、第一電極３０と第二電極４１との間に凹凸構造５０及び屈折率可変層７０が配置されており、屈折率可変層７０として、互いに逆極性で帯電した透光性の第一微粒子７２ａ及び遮光性の第二微粒子７２ｂが分散された絶縁性液体７１（微粒子分散層）を用いている。
【０１８７】
この構成により、第一電極３０と第二電極４１との間に電圧を印加することで第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂが絶縁性液体７１内を泳動するので、屈折率可変層７０の屈折率及び吸光度を変化させることができる。具体的には、屈折率可変層７０における第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂの粒子分布が変化して、屈折率可変層７０の屈折率分布及び吸光度分布が変化する。これにより、凹凸構造５０と屈折率可変層７０との屈折率差が変化したり屈折率可変層７０内の光透過量が変化したりするので、光学デバイス２に入射する光の進行方向を制御したり光学デバイス２に入射する光を調光したりすることができる。
【０１８８】
具体的には、本実施の形態における光学デバイス２では、第一光学モード（遮光モード）、第二光学モード（透明モード）及び第三光学モード（配光モード）の３つのモードに切り替えることができる。これにより、第一光学モードでは、光学デバイス２に入射する光を遮光することができ、第二光学モードでは、光学デバイス２に入射する光を直進透過させることができ、第三光学モードでは、光学デバイス２に入射する光を配光することができる。しかも、第三光学モードでは、遮光粒子である第二微粒子７２ｂを第三電極４２に凝集させているので、高い光透過率で、光学デバイス２に入射する光を配光することができる。
【０１８９】
このように構成される本実施の形態における光学デバイス２は、屈折率可変層が液晶層である光学デバイスと比べて、凹凸構造５０と屈折率可変層７０との屈折率差（Δｎ）を大きくすることができるので、配光制御範囲を大きくすることができる。
【０１９０】
例えば、屈折率可変層が液晶層である場合は、屈折率可変層（液晶層）は、１．５〜１．７の範囲内でしか屈折率が変化しないので、屈折率が１．５の凹凸構造との最大の屈折率差は０．２である。
【０１９１】
これに対して、本実施の形態における光学デバイス２では、溶媒屈折率約１．５の絶縁性液体７１に屈折率２．１の第一微粒子７２ａを分散させることで屈折率可変層７０が構成されているので、屈折率可変層７０は、部分的に、１．５〜２．１の範囲で屈折率を変化させることが可能となる。これにより、屈折率可変層７０は、屈折率が１．５の凹凸構造５０との最大の屈折率差は０．６となる。
【０１９２】
このように、凹凸構造５０と屈折率可変層７０との屈折率差が大きくなることで、光学デバイス２に入射した光が凹凸構造５０で反射するときの角度を大きくしたり小さくしたりすることができる範囲（配光制御範囲）を拡大させることができる。つまり、配光角度のレンジを拡大させることができる。
【０１９３】
また、本実施の形態における光学デバイス２は、屈折率可変層が液晶層である光学デバイスと比べて、配光率を向上させることができる。つまり、液晶層は、複屈折性を有する液晶分子によって構成されているので、液晶層を用いた光学デバイスでは、Ｓ波及びＰ波のいずれかしか配光させることができない。これに対して、絶縁性液体７１及び第一微粒子７２ａは、Ｓ波及びＰ波に対して無依存であるので、本実施の形態における光学デバイス２は、Ｓ波及びＰ波のいずれに対しても配光させることができる。したがって、本実施の形態における光学デバイス２は、液晶層を用いた光学デバイスに対して、配光率が２倍になる。
【０１９４】
以上のように、本実施の形態における光学デバイス２によれば、屈折率可変層が液晶層である光学デバイスと比べて、配光制御範囲を大きくすることができるとともに、配光率を向上させることができる。したがって、優れた配光性能を有する光学デバイスを実現できる。これにより、所望の光学機能を有する光学デバイスを実現することができる。
【０１９５】
また、光学デバイス２が第三光学モード（配光モード）のときに凹凸構造５０の凸部５１の上側の側面の全面を反射面にするために、第一電極３０側に偏在させる第一微粒子７２ａは、凹凸構造５０の凹部（隣り合う２つの凸部５１の間の領域）の全てを埋めるように存在するとよい。つまり、第一微粒子７２ａが凸部５１の頂点にまで存在するとよい。この場合、凹凸構造５０の凹部の全てを埋めるために必要な第一微粒子７２ａの量は、凹凸構造５０の高さ及び屈折率可変層７０の厚さに応じて、絶縁性液体７１における第一微粒子７２ａの濃度を調整して決定すればよい。また、この場合、第二微粒子７２ｂについては、凹凸構造５０の凹部の底から２μｍの高さを埋めるために必要な粒子量によって、絶縁性液体７１における濃度及び透過率を決定すればよい。
【０１９６】
（変形例）
以上、本発明に係る光学デバイスについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
【０１９７】
例えば、上記実施の形態１、２において、第三電極４２を形成する場合、第三電極４２は、第二電極４１と同層に形成したが、これに限らず、第三電極４２と第二電極４１とを異なる導電層に形成してもよい。例えば、図９に示すように、実施の形態１と同じ第二電極４０を用いて、この第二電極４０の表面に絶縁層８０を形成し、絶縁層８０の表面に第三電極４２を形成してもよい。この場合、第三電極４２は、ストライプ状ではなく、格子状に形成してもよい。
【０１９８】
また、上記実施の形態１、２において、第三電極４２を形成する場合、第二電極４１及び第三電極４２をＸ軸方向に延在するように形成したが、これに限らない。例えば、第二電極４１及び第三電極４２は、図１０に示すように、Ｚ軸方向に延在するように形成してもよい。つまり、第二電極４１及び第三電極４２が延在する方向が、凹凸構造５０の凸部５１が延在する方向とが直交していてもよい。
【０１９９】
また、上記実施の形態１、２において、第一電極３０はべた電極としたが、これに限らない。例えば、第一電極３０を第二電極４１及び第三電極４２と同様の形状にしてもよい。つまり、第一電極３０を複数に分割された分割電極にしてもよい。
【０２００】
また、上記実施の形態１において、第二微粒子７２ｂは、マイナスに帯電させたが、これに限らない。つまり、第二微粒子７２ｂをプラスに帯電させてもよい。この場合、第一電極３０にはマイナス電位を印加し、第二電極４０にはプラス電位を印加することで、第一電極３０と第二電極４０との間に直流電圧を印加すればよい。
【０２０１】
また、上記実施の形態２において、第一微粒子７２ａをプラスに帯電させ、第二微粒子７２ｂをマイナスに帯電させたが、第一微粒子７２ａ及び第二微粒子７２ｂは、逆極性で帯電していれば、これに限らない。つまり、第一微粒子７２ａをマイナスに帯電させ、第二微粒子７２ｂをプラスに帯電させてもよい。この場合、第一電極３０、第二電極４１及び第三電極４２の各電極間の電圧は、所望の電位差関係となるように適宜調整すればよい。
【０２０２】
また、上記実施の形態１、２において、第二光学モードでは、第一電極３０にプラス電位を印加し、第二電極４１及び第三電極４２にマイナス電位を印加したが、これに限らない。例えば、第一電極３０と第二電極４１又は第三電極４２との間に所定の電圧（電位差）が印加されれば、第二光学モードにおいて、第一電極３０と第二電極４１及び第三電極４２の全てにプラス電位が印加されてもよいしマイナス電位が印加されてもよい。
【０２０３】
また、上記実施の形態１、２において、凹凸構造５０を構成する凸部５１は、断面形状が三角形の長尺状の三角柱であったが、これに限らない。例えば、凸部５１は、断面形状が略台形の長尺状の略四角柱であってもよい。また、凸部５１の側面の断面形状は、直線に限らず、曲線又は鋸状であってもよい。さらに、複数の凸部５１の各々は、Ｘ軸方向に延在する１本の長尺状部材に限らず、Ｘ軸方向に部分的に分断されていてもよい。
【０２０４】
また、上記実施の形態１、２において、複数の凸部５１の高さは、一定としたが、これに限るものではない。例えば、複数の凸部５１の高さがランダムに異なっていてもよい。あるいは、凸部５１の間隔がランダムに異なっていてもよいし、高さと間隔の両方がランダムであってもよい。
【０２０５】
また、上記実施の形態１、２において、光学デバイスに入射する光として太陽光を例示したが、これに限るものではない。例えば、光学デバイスに入射する光は、照明器具等の発光装置が発する光であってもよい。
【０２０６】
また、上記実施の形態１、２において、凸部５１の長手方向がＸ軸方向となるように光学デバイスを窓に配置したが、これに限らない。例えば、凸部５１の長手方向がＺ軸方向となるように光学デバイスを窓に配置してもよい。
【０２０７】
また、上記実施の形態１、２において、光学デバイスを窓に貼り付けたが、光学デバイス１を建物の窓そのものとして用いてもよい。また、光学デバイスは、建物の窓に設置する場合に限るものではなく、例えば車の窓等に設置してもよい。
【０２０８】
なお、その他、上記実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記の各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【０２０９】
１、１Ａ、２  光学デバイス
１０  第一基板
２０  第二基板
３０  第一電極
４０、４１  第二電極
４２  第三電極
５０  凹凸構造
６０  調光層（遮光粒子分散層）
６０ａ、７０ａ  第一領域
６０ｂ、７０ｂ  第二領域
７０  屈折率可変層（微粒子分散層）
【図１】
2020160096.tif 000003
【図２】
2020160096.tif 000004
【図３Ａ】
2020160096.tif 000005
【図３Ｂ】
2020160096.tif 000006
【図４】
2020160096.tif 000007
【図５】
2020160096.tif 000008
【図６】
2020160096.tif 000009
【図７】
2020160096.tif 000010
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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