JPH065991A - ポリマー微小球レーザの製造方法 - Google Patents
ポリマー微小球レーザの製造方法Info
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- JPH065991A JPH065991A JP16460892A JP16460892A JPH065991A JP H065991 A JPH065991 A JP H065991A JP 16460892 A JP16460892 A JP 16460892A JP 16460892 A JP16460892 A JP 16460892A JP H065991 A JPH065991 A JP H065991A
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Landscapes
- Lasers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 色素を含有せしめる場合にポリマー微小球の
表面及び内部に発生する光学的歪を防止する。 【構成】 重合法によってポリマー微小球を形成する場
合、ポリマー微小球の重合と同時にこのポリマー微小球
に色素を含有せしめる。これによって重合後に色素をポ
リマー微小球にドープしていた従来方法に比べ、ポリマ
ー微小球の表面及び内部への光学的歪の発生を防止する
ことができる。
表面及び内部に発生する光学的歪を防止する。 【構成】 重合法によってポリマー微小球を形成する場
合、ポリマー微小球の重合と同時にこのポリマー微小球
に色素を含有せしめる。これによって重合後に色素をポ
リマー微小球にドープしていた従来方法に比べ、ポリマ
ー微小球の表面及び内部への光学的歪の発生を防止する
ことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、レーザ発光素子に用い
る色素を含有せしめたポリマー微小球レーザの製造方法
に関する。
る色素を含有せしめたポリマー微小球レーザの製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザ発光素子として蛍光色素（以下単
に色素と称する）をポリスチレンのような透明なポリマ
ー微小球に含有せしめて光の誘導放出を行わせるように
構成したポリマー微小球レーザが報告されている。
に色素と称する）をポリスチレンのような透明なポリマ
ー微小球に含有せしめて光の誘導放出を行わせるように
構成したポリマー微小球レーザが報告されている。
【０００３】図２はこのようなポリマー微小球レーザの
動作原理を説明するもので、ポリマー微小球１１の内部
に含有せしめられた色素１２に対して、外部から光照射
を行って励起を行うと色素１２は発光して光源として動
作する。
動作原理を説明するもので、ポリマー微小球１１の内部
に含有せしめられた色素１２に対して、外部から光照射
を行って励起を行うと色素１２は発光して光源として動
作する。
【０００４】このとき色素１２から発生した光１３すな
わち蛍光はポリマー微小球１１の内部から外部へ放出さ
れるが、外部との境界面すなわちポリマー微小球１１の
表面の接線Ｌに対して、色素１２から発生した光１３が
角度θ′で入射したとして（Ｎは垂線）この角度θ′が
臨界角θより大きいと全反射の条件を満たすので、光１
３は全反射されてポリマー微小球１１の内部に反射され
るため外部には放出されない。但し、前提としてポリス
チレン（屈折率ｎ１は約１．５８）のポリマー微小球１
１より、外部の媒体の屈折率は小さい（例えば空気から
なっており屈折率ｎ２は約１．００）ものとする。
わち蛍光はポリマー微小球１１の内部から外部へ放出さ
れるが、外部との境界面すなわちポリマー微小球１１の
表面の接線Ｌに対して、色素１２から発生した光１３が
角度θ′で入射したとして（Ｎは垂線）この角度θ′が
臨界角θより大きいと全反射の条件を満たすので、光１
３は全反射されてポリマー微小球１１の内部に反射され
るため外部には放出されない。但し、前提としてポリス
チレン（屈折率ｎ１は約１．５８）のポリマー微小球１
１より、外部の媒体の屈折率は小さい（例えば空気から
なっており屈折率ｎ２は約１．００）ものとする。
【０００５】すなわち、色素１２から発生された光１３
がポリマー微小球１１の内部で全反射すると、次々に光
１３は境界面で全反射を繰返して矢印のように進行する
ようになり、光１３はポリマー微小球１１の内部に閉じ
込められたことになる。そして一周回って元の発生した
光と位相が一致すると、次の光が誘導放出されるように
なり、このような動作を繰返すことにより共振状態とな
るので光の増幅が行われるようになって、いわゆるレー
ザ発振が起きるようになる。
がポリマー微小球１１の内部で全反射すると、次々に光
１３は境界面で全反射を繰返して矢印のように進行する
ようになり、光１３はポリマー微小球１１の内部に閉じ
込められたことになる。そして一周回って元の発生した
光と位相が一致すると、次の光が誘導放出されるように
なり、このような動作を繰返すことにより共振状態とな
るので光の増幅が行われるようになって、いわゆるレー
ザ発振が起きるようになる。
【０００６】このようにポリマー微小球レーザにおいて
は、色素１２を含有せしめたポリマー微小球１１の内部
において色素１２から発生した光１３を全反射させてポ
リマー微小球１１の内部に閉じ込めておく必要がある。
は、色素１２を含有せしめたポリマー微小球１１の内部
において色素１２から発生した光１３を全反射させてポ
リマー微小球１１の内部に閉じ込めておく必要がある。
【０００７】ここでレーザ媒体としての色素１２をポリ
マー微小球１１に含有せしめるには、例えばポリマー微
小球１１を重合法によって形成し、重合によって形成さ
れた一例として直径約１０μｍのポリマー微小球１１を
用意して、これを界面活性剤の存在下で任意の色素１２
を含有せしめることが行われている。
マー微小球１１に含有せしめるには、例えばポリマー微
小球１１を重合法によって形成し、重合によって形成さ
れた一例として直径約１０μｍのポリマー微小球１１を
用意して、これを界面活性剤の存在下で任意の色素１２
を含有せしめることが行われている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで従来のポリマ
ー微小球レーザの製造方法では、重合後のポリマー微小
球に色素を含有せしめる過程でポリマー微小球の表面及
び内部に光学的歪が発生するという問題がある。
ー微小球レーザの製造方法では、重合後のポリマー微小
球に色素を含有せしめる過程でポリマー微小球の表面及
び内部に光学的歪が発生するという問題がある。
【０００９】このようにポリマー微小球の表面に光学的
歪が発生すると、ポリマー微小球の真球性が損われるた
め、ポリマー微小球の内部で起こる全反射に対して乱反
射が生じるようになって、励起光源によって励起してレ
ーザ発振を起こす際にレーザ発振を開始させるしきい値
が大きくなったり、レーザ発振の効率が低下するように
なる。
歪が発生すると、ポリマー微小球の真球性が損われるた
め、ポリマー微小球の内部で起こる全反射に対して乱反
射が生じるようになって、励起光源によって励起してレ
ーザ発振を起こす際にレーザ発振を開始させるしきい値
が大きくなったり、レーザ発振の効率が低下するように
なる。
【００１０】本発明は以上のような問題に対処してなさ
れたもので、色素を含有せしめる場合にポリマー微小球
の表面に光学的歪を発生させないようにしたポリマー微
小球レーザの製造方法を提供することを目的とするもの
である。
れたもので、色素を含有せしめる場合にポリマー微小球
の表面に光学的歪を発生させないようにしたポリマー微
小球レーザの製造方法を提供することを目的とするもの
である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、レーザ発光素子に用いる色素を含有せしめ
たポリマー微小球レーザの製造方法において、予めポリ
マー微小球を重合する前にモノマー材料と所望の色素材
料とを共存させ、続いてポリマー微小球を重合すると同
時にこのポリマー微小球内部に色素材料を含有せしめる
ことを特徴とするものである。
に本発明は、レーザ発光素子に用いる色素を含有せしめ
たポリマー微小球レーザの製造方法において、予めポリ
マー微小球を重合する前にモノマー材料と所望の色素材
料とを共存させ、続いてポリマー微小球を重合すると同
時にこのポリマー微小球内部に色素材料を含有せしめる
ことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】本発明の構成によれば、重合法によってポリマ
ー微小球を形成する場合、ポリマー微小球の重合と同時
にこのポリマー微小球に色素を含有せしめる。これによ
って、色素を含有せしめる場合にポリマー微小球の表面
及び内部に光学的歪は発生しない。
ー微小球を形成する場合、ポリマー微小球の重合と同時
にこのポリマー微小球に色素を含有せしめる。これによ
って、色素を含有せしめる場合にポリマー微小球の表面
及び内部に光学的歪は発生しない。
【００１３】
【実施例】以下、本発明のポリマー微小球レーザの製造
方法を説明する。
方法を説明する。
【００１４】先ず、乳化重合法を利用した方法を説明す
る。予め、蒸留によって精製したメタクリル酸メチル４
０ｇ及び架橋剤としてジビニルベンゼン５ｇ、さらにオ
キサジン１を０．１８ｇを蒸留水３００ｍｌに加え、さ
らに乳化剤としてドデシル硫酸ナトリウム３ｇを加え
て、１０分間撹拌した。
る。予め、蒸留によって精製したメタクリル酸メチル４
０ｇ及び架橋剤としてジビニルベンゼン５ｇ、さらにオ
キサジン１を０．１８ｇを蒸留水３００ｍｌに加え、さ
らに乳化剤としてドデシル硫酸ナトリウム３ｇを加え
て、１０分間撹拌した。
【００１５】次に、ラジカル重合開始剤である過硫酸カ
リウムを０．２ｇ加え、続いて１分後に亜硫酸水素ナト
リウム０．２ｇ加えた。このようにして得られた反応液
を撹拌しながら、約８０℃に保って約５時間反応を行っ
た。さらにメタクリル酸メチル，ジビニルベンゼン及び
オキサジンを上記の比率で徐々に加えて、各ポリマー微
粒子を成長させた。これによって所望する大きさのポリ
マー微小球を得た。
リウムを０．２ｇ加え、続いて１分後に亜硫酸水素ナト
リウム０．２ｇ加えた。このようにして得られた反応液
を撹拌しながら、約８０℃に保って約５時間反応を行っ
た。さらにメタクリル酸メチル，ジビニルベンゼン及び
オキサジンを上記の比率で徐々に加えて、各ポリマー微
粒子を成長させた。これによって所望する大きさのポリ
マー微小球を得た。
【００１６】次に懸濁重合法を利用した方法を説明す
る。予め、蒸留によって精製したメタクリル酸メチル４
０ｇ及び架橋剤としてジビニルベンゼン５ｇ、さらにク
レジルバイオレッド０．１ｇ並びにカジカル開始剤であ
るアゾイソブチロニトリル０．１ｇを蒸留水に加え、さ
らに分散剤としてポリビニルアルコールを適量加えた。
これによって得られた反応液をメカニカルスターラーで
撹拌しながら、約８０℃に保って約１０時間反応を行っ
た。
る。予め、蒸留によって精製したメタクリル酸メチル４
０ｇ及び架橋剤としてジビニルベンゼン５ｇ、さらにク
レジルバイオレッド０．１ｇ並びにカジカル開始剤であ
るアゾイソブチロニトリル０．１ｇを蒸留水に加え、さ
らに分散剤としてポリビニルアルコールを適量加えた。
これによって得られた反応液をメカニカルスターラーで
撹拌しながら、約８０℃に保って約１０時間反応を行っ
た。
【００１７】このようにして得られた反応液を吸引ろ過
し、２−プロパノールで十分に洗浄し、約４０℃で数時
間乾燥させて、ポリマー微小球を得た。
し、２−プロパノールで十分に洗浄し、約４０℃で数時
間乾燥させて、ポリマー微小球を得た。
【００１８】次にこのようにして製造されたポリマー微
小球に対して、クロスニコル下の偏向顕微鏡を用いてそ
の表面及び内部を観察したところ、光学的歪は観察され
なかった。
小球に対して、クロスニコル下の偏向顕微鏡を用いてそ
の表面及び内部を観察したところ、光学的歪は観察され
なかった。
【００１９】続いて、図１に示すように、このようにし
て得られたポリマー微小球１としてポリエチレン微小球
に対して、励起光源２としてＮｄ3+−ＹＡＧレーザを用
いてこの第２高調波によって励起（ポンピング）したと
ころ、約２０Ｗのしきい値でレーザ発振を開始させるこ
とができた。３はポリマー微小球１の支持部材、４はポ
リマー微小球１内部で発生したレーザ発振による出力光
の伝送媒体で例えば光ファイバからなり、５は伝送媒体
４に接続された分光器である。
て得られたポリマー微小球１としてポリエチレン微小球
に対して、励起光源２としてＮｄ3+−ＹＡＧレーザを用
いてこの第２高調波によって励起（ポンピング）したと
ころ、約２０Ｗのしきい値でレーザ発振を開始させるこ
とができた。３はポリマー微小球１の支持部材、４はポ
リマー微小球１内部で発生したレーザ発振による出力光
の伝送媒体で例えば光ファイバからなり、５は伝送媒体
４に接続された分光器である。
【００２０】このような構成で、励起光源２からの光が
ポリマー微小球１の内部の色素であるオキサジンに照射
されると、この色素は励起状態となり図２を参照して説
明した動作原理によって全反射を起こして、レーザ発振
が起きる。そしてこのレーザ光は伝送媒体４を介して分
光器５に伝送されて、光の波長が測定される。
ポリマー微小球１の内部の色素であるオキサジンに照射
されると、この色素は励起状態となり図２を参照して説
明した動作原理によって全反射を起こして、レーザ発振
が起きる。そしてこのレーザ光は伝送媒体４を介して分
光器５に伝送されて、光の波長が測定される。
【００２１】一方、本実施例の比較例として、重合した
後に色素２としてのローダミン６Ｇを含有せしめたポリ
マー微小球としての直径約４０μｍのポリスチレン微小
球に対して、クロスニコル下の偏向顕微鏡を用いてその
表面を観察したところ、ポリスチレン微小球１の表面全
体に光学的歪が観察された。このサンプルに対して励起
光源２によって励起したところ、レーザ発振を開始する
しきい値は約３０Ｗが必要であった。
後に色素２としてのローダミン６Ｇを含有せしめたポリ
マー微小球としての直径約４０μｍのポリスチレン微小
球に対して、クロスニコル下の偏向顕微鏡を用いてその
表面を観察したところ、ポリスチレン微小球１の表面全
体に光学的歪が観察された。このサンプルに対して励起
光源２によって励起したところ、レーザ発振を開始する
しきい値は約３０Ｗが必要であった。
【００２２】このように本実施例によれば、重合法によ
ってポリマー微小球を形成する場合、ポリマー微小球の
重合と同時に色素を含有せしめることにより、ポリマー
微小球の表面及び内部に光学的歪は発生しない。これに
よって、レーザ発振を開始するしきい値を小さくするこ
とができ、またポリマー微小球の内部で起こる全反射に
対する乱反射を防止することができるので、レーザ発振
の効率を向上することができる。
ってポリマー微小球を形成する場合、ポリマー微小球の
重合と同時に色素を含有せしめることにより、ポリマー
微小球の表面及び内部に光学的歪は発生しない。これに
よって、レーザ発振を開始するしきい値を小さくするこ
とができ、またポリマー微小球の内部で起こる全反射に
対する乱反射を防止することができるので、レーザ発振
の効率を向上することができる。
【００２３】本実施例においてこのようにポリマー微小
球の表面及び内部に光学的歪が発生しないのは、重合と
同時に色素を含有せしめるためであり、ポリマー微小球
の真球性が損われることなくスムーズに色素が含有され
る。また、本実施例によれば重合と色素を含有せしめる
工程とが同時に行われるので、従来のように重合後に色
素を含有せしめる方法に比べ、色素を含有せしめる工程
を省略できるという利点が得られる。
球の表面及び内部に光学的歪が発生しないのは、重合と
同時に色素を含有せしめるためであり、ポリマー微小球
の真球性が損われることなくスムーズに色素が含有され
る。また、本実施例によれば重合と色素を含有せしめる
工程とが同時に行われるので、従来のように重合後に色
素を含有せしめる方法に比べ、色素を含有せしめる工程
を省略できるという利点が得られる。
【００２４】なお、ポリマー微小球及び色素は本文中に
示したものに限らない。例えばポリマー微小球として
は、ポリメタクリル酸メチル，ポリメタクリル酸シクロ
ヘキシル，ポリカーボネート，ポリスチレン，ジエチレ
ングリコールビスアリルカーボネート，スチレン−アク
リロニトリル共重合体，エポキシ樹脂，ポリアクリル酸
メチル，ポリメタクリル酸イソブチル，テトラブロモビ
スフェノールＡ，ポリメタクリル酸トリフルオロエチ
ル，フタル酸ジアリル，ポリメタクリル酸フェニール，
ポリメタクリル酸−２，３，−ジブロムプロピル，ポリ
安息香酸ビニル，ポリメタクリル酸ペンタクロルフェニ
ル，ポリブロムアクリル酸メチル，ポリクロルスチレ
ン，ポリビニルナフタリン，ポリビニルカルバゾール，
ポリシリコーンポリマー，アモルファスポリオレフィン
等を用いることができる。
示したものに限らない。例えばポリマー微小球として
は、ポリメタクリル酸メチル，ポリメタクリル酸シクロ
ヘキシル，ポリカーボネート，ポリスチレン，ジエチレ
ングリコールビスアリルカーボネート，スチレン−アク
リロニトリル共重合体，エポキシ樹脂，ポリアクリル酸
メチル，ポリメタクリル酸イソブチル，テトラブロモビ
スフェノールＡ，ポリメタクリル酸トリフルオロエチ
ル，フタル酸ジアリル，ポリメタクリル酸フェニール，
ポリメタクリル酸−２，３，−ジブロムプロピル，ポリ
安息香酸ビニル，ポリメタクリル酸ペンタクロルフェニ
ル，ポリブロムアクリル酸メチル，ポリクロルスチレ
ン，ポリビニルナフタリン，ポリビニルカルバゾール，
ポリシリコーンポリマー，アモルファスポリオレフィン
等を用いることができる。
【００２５】また、色素としては次のようなものを用い
ることができる。
ることができる。
【００２６】シアニン系色素として例えば、３，３′−
ジメチルオキサトリカルボシアニンイオダイド，１，
３，３，１′，３′，３′−ヘキサメチルインドトリカ
ルボシアニンイオダイド等、
ジメチルオキサトリカルボシアニンイオダイド，１，
３，３，１′，３′，３′−ヘキサメチルインドトリカ
ルボシアニンイオダイド等、
【００２７】キサンチン系色素として例えば、ローダミ
ン６Ｇ，ローダミン１１０，ローダミンＢ，ローダミン
１０１，ウラニン等、
ン６Ｇ，ローダミン１１０，ローダミンＢ，ローダミン
１０１，ウラニン等、
【００２８】オキサジン系色素として例えば、クレジル
バイオレッド，オキサジン１等
バイオレッド，オキサジン１等
【００２９】クマリン誘導体として例えば、４−メチル
ウンベリフェロン，オルセインブルー，７−アミノ−４
−メチルクマリン等、
ウンベリフェロン，オルセインブルー，７−アミノ−４
−メチルクマリン等、
【００３０】キノロン誘導体として例えば、７−ジエチ
ルアミノ−４−メチル−２−キノロン等、
ルアミノ−４−メチル−２−キノロン等、
【００３１】スチルベン誘導体として例えば、スチルベ
ン１，スチルベン３等
ン１，スチルベン３等
【００３２】オキサゾール，オキサジアゾール系色素と
して例えば、２−フェニル−５−（４−ビフェニリル）
−１，３，４−オキサジアゾール，パラ−ビス（５−フ
ェニルオキサゾール−２−イル）ベンゼン等、
して例えば、２−フェニル−５−（４−ビフェニリル）
−１，３，４−オキサジアゾール，パラ−ビス（５−フ
ェニルオキサゾール−２−イル）ベンゼン等、
【００３３】パラ−オリゴフェニレン類として例えば、
ＢＭ−ターフェニル，パラ−ターフェニル，ポリフェニ
ル１等。
ＢＭ−ターフェニル，パラ−ターフェニル，ポリフェニ
ル１等。
【００３４】さらに、架橋剤としては次のようなものを
用いることができる。
用いることができる。
【００３５】２官能性架橋剤として例えば、１，４−ブ
タンジオールジメタクリレート，１，６−ヘキサンジオ
ールジメタクリレート，ビスフェノールＡジメタクリレ
ート等、
タンジオールジメタクリレート，１，６−ヘキサンジオ
ールジメタクリレート，ビスフェノールＡジメタクリレ
ート等、
【００３６】多官能性架橋剤として例えば、トリス（２
−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリメタクリレ
ート，トリメチロールプロパントリメタクリレート，ペ
ンタエリスリトールテトラアクリレート等。
−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリメタクリレ
ート，トリメチロールプロパントリメタクリレート，ペ
ンタエリスリトールテトラアクリレート等。
【００３７】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、ポリ
マー微小球の重合と同時にこのポリマー微小球に色素を
含有せしめるようにしたので、色素を含有せしめる場合
にポリマー微小球の表面及び内部に光学的歪は発生しな
い。
マー微小球の重合と同時にこのポリマー微小球に色素を
含有せしめるようにしたので、色素を含有せしめる場合
にポリマー微小球の表面及び内部に光学的歪は発生しな
い。
【図１】本発明によって得られたポリマー微小球を励起
する方法を説明する構成図である。
する方法を説明する構成図である。
【図２】ポリマー微小球レーザの動作原理の説明図であ
る。
る。
１ ポリマー微小球 ２ 励起光源
Claims (1)
- 【請求項１】 レーザ発光素子に用いる色素を含有せし
めたポリマー微小球レーザの製造方法において、予めポ
リマー微小球を重合する前にモノマー材料と所望の色素
材料とを共存させ、続いてポリマー微小球を重合すると
同時にこのポリマー微小球内部に色素材料を含有せしめ
ることを特徴とするポリマー微小球レーザの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16460892A JPH065991A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | ポリマー微小球レーザの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16460892A JPH065991A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | ポリマー微小球レーザの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH065991A true JPH065991A (ja) | 1994-01-14 |
Family
ID=15796422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16460892A Withdrawn JPH065991A (ja) | 1992-06-23 | 1992-06-23 | ポリマー微小球レーザの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH065991A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013542615A (ja) * | 2010-11-10 | 2013-11-21 | インスティテュート ヨージェフ ステファン | 球形液晶レーザー装置 |
-
1992
- 1992-06-23 JP JP16460892A patent/JPH065991A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013542615A (ja) * | 2010-11-10 | 2013-11-21 | インスティテュート ヨージェフ ステファン | 球形液晶レーザー装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990831 |