CN101542335A - 玻璃偏振器及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种玻璃偏振器及其制造方法，该玻璃偏振器以含有氯化银的玻璃为初始材料，具有适用于包含蓝色的可见光区域的光的透射率以及消光比。为了制造上述玻璃偏振器，本发明为了制造玻璃偏振器，特征在于，还原通过热处理而分散析出卤化银粒子的硼硅酸玻璃，并在利用至少一部分的卤化银生成金属银粒子之后，通过进行加热延伸处理，在玻璃中生成取向、伸长的金属银粒子。

Description

玻璃偏振器及其制造方法
技术领域
本发明涉及玻璃偏振器及其制造方法，特别涉及对于包含可见光的波长区域的光具有工业上可以利用的偏振特性的玻璃偏振器及其制造方法。进而涉及使用了对于包含可见光的波长区域的光具有工业上可以利用的偏振特性的玻璃偏振器的液晶显示装置。
背景技术
偏振器(偏振元件)具有使拥有规定的偏振面的光选择性地通过的功能，被广泛应用于各种光学系统。作为偏振器重要的利用领域，有光通信用设备以及包括投射型液晶显示器的液晶显示器。本发明是可以应用于在广泛的领域中的偏振器的技术。本发明的偏振器由于特别在可见光区域中呈现特征特性，所以以下以在投射型液晶显示装置中的应用为中心进行说明。
近年来，作为显示大型画面的影像显示装置，广泛利用投射型液晶显示装置。背投射型液晶显示装置主要被用作大型电视机，前投射型液晶显示装置主要被用作个人电脑数据的显示。投射型液晶显示装置具有利用投射光学系统将小的液晶元件上的图像放大投影到大画面上的结构。例如在非专利文献1(大画面显示器)中示出技术性的详细说明。
图1示出代表性的投射型液晶显示装置的结构图。光源4的光由光学部件5～16分离成蓝(B)、绿(G)以及红(R)的成分。所分离出的光被分别导入所对应的液晶元件2B、2G以及2R。各液晶显示元件2R、2G以及2B在入射侧具备入射侧偏振器1R、1G以及1B，在射出侧具备射出侧偏振器3R、3G以及3B。与红、绿以及蓝对应的由入射侧偏振器以及射出侧偏振器构成的一组偏振器具有使通过了液晶元件的规定的偏振方向的光选择性地通过的功能。根据该功能，通过了液晶元件2R、2G以及2B的三原色的光成为被光强度调制了的图像信号。这些三原色光在合成棱镜17被进一步进行光合成，进而通过放大投射透镜系统18投影到屏幕19上。
偏振元件中所要求的偏振特性是指使具有希望的偏振面的光信号透射，而阻止具有与其正交的偏振面的无用光信号的性质。即，是指具有对于具有希望的偏振面的光呈现大的透射率，而对于具有与其正交的偏振面的光呈现小的透射率的特性。
这些透射率之比被称为消光比，由本领域技术人员广泛用作表现偏振器的性能的性能指标。投射型液晶显示装置中应用的偏振器所要求的性能为对光信号具有大的透射率和大的消光比。在投射型液晶显示装置的情况下，偏振器所要求的性能优选为对于所使用的波长的光具有大于等于70％的透射率和10∶1更优选为3000∶1的消光比(专利文献1)。另外，偏振器所要求的透射率以及消光比的值是依赖于应用偏振器的装置来决定的。
社会上对投射型液晶显示装置的要求在于，通过更小型的装置来实现更大且更清晰的图像。为了实现该要求，应用更大光量的光源以及利用更小面积的液晶元件成为最近的技术趋势。其结果，不仅是液晶元件，而且对设置在其前后的偏振器也导入能量密度高的光。对于具有吸收无用光的功能的偏振器来说，特别要求具有高的耐热性和耐光性。
在偏振器中，按照其原理，有依赖于偏振面而选择性地吸收光的二向色性偏振器以及非二向色性偏振器(Brewster型偏振器等)(参照专利文献2)。二向色性偏振器由于元件薄且不需要吸收无用光的特别的装置，所以特别适用于要求小型化的投射型液晶显示装置。
当前，在可见光区域中实现实用的光学性能的二向色性偏振元件仅有包含有机材料的偏振膜。但是，有机树脂制的偏振器具有耐热性低这样的决定性缺点(参照专利文献1)。
为了克服该缺点，通过在热传导率高的蓝宝石基板上粘贴有机树脂制的偏振膜来使用(专利文献3)。但是，与热传导率优良的蓝宝石粘在一起的偏振器也无法满足近年来的高亮度化的技术性要求、即无法满足防止由于亮度最高的绿区域中的光吸收及发热而导致偏振功能劣化这样的要求。因此，为了保护有机树脂膜免受热影响而在投射型液晶显示装置中设置包括冷却用风扇的冷却装置。冷却装置不仅违背小型化这样的社会性需求，而且还出现噪音这样的其他问题。
作为解决该技术课题的方法，提出了在投射型液晶显示装置中应用适用于光通信用的元件的偏振玻璃的想法(专利文献1)。但是，在专利文献1公开的发明中，未公开用于对玻璃偏振元件赋予对于可见光区域的光有效的特性的技术。
此处，对偏振玻璃的技术背景进行简单说明。如图2的示意性所示，偏振玻璃的特征在于，在光学透明的玻璃基体100中包括取向分散的具有形状各向异性的金属微粒子102。利用存在于金属微粒子102的表面上的表面等离子体(surface plasmon)的各向异性的共振吸收现象来实现偏振特性(参照专利文献4、非专利文献2)。
图3示出由专利文献4引用的金属微粒子的表面等离子体共振吸收特性。图3示出使具有偏振性的光透射分散有图2所示的金属微粒子的玻璃时，依赖于偏振面的光吸收率的波长依赖性(实线)。在图2中示出金属微粒子具有形状各向异性的情况，但作为其特殊的例子还有不具有形状各向异性的球状的金属微粒子的情况。在图3中，将球状的金属微粒子的表面等离子体吸收表示成基准状态(虚线)。
图3的虚线A对应于由球状的金属微粒子实现的表面等离子体共振吸收。具有形状各向异性的金属微粒子的共振吸收根据入射光的偏振面与具有形状各向异性的金属微粒子的相互关系而呈现不同的特性。在偏振面与金属微粒子的长度方向平行的情况下，呈现用实线B所示的特性。可知与特性A相比，共振吸收的波长向更长的波长移动。另外，该共振吸收波长依赖于金属微粒子的长径与短径之比，该比越大，共振吸收波长越大(参照非专利文献2)。另一方面，对于具有与长度方向正交的偏振面的光呈现用实线C表示的性质。即，对于比球状金属微粒子的共振波长更短的波长的光呈现共振吸收。
从图3的曲线可知，该玻璃对600nm附近的光呈现偏振特性。即，具有与金属粒子的长度方向平行的偏振面的光由于强吸收而具有小的透射率。另一方面，对于具有与金属粒子的长度方向正交的偏振面的光的吸收弱，因此呈现比较大的透射率。如图2所示，通过使具有与金属微粒子的长度方向正交的偏振面的光选择性地透射玻璃来实现偏振特性。
关于偏振玻璃以及利用了偏振玻璃的玻璃偏振器，提出了许多技术。这些技术多数涉及可以适用于红外线区域的光的玻璃偏振器(专利文献5以及专利文献6)，而并未公开作为本发明的目的的可以适用于投射型液晶显示装置中的可见光区域的光的技术。
在专利文献7中，示出了提供利用具有形状各向异性的铜微粒子的特性而对可见光区域的光有效的偏振器的技术。图4示出了专利文献7公开的特性。从图4可知，无法对于特别是小于等于600nm的波长实现大的消光比。即，平行透射率曲线D、F分别对与延伸轴垂直的透射率曲线C、E的值的比(消光比)小，并且透射率C的值仅为10～30％左右，不具有实用的特性。
在专利文献8中，公开了对于可见光区域的波长实现二向色性的吸收的技术。但是，由于不存在实现高的透射率以及高的消光比这样的具体且定量的记载，所以难以说可以实现偏振器。对于专利文献9也与专利文献8同样地，提出了用于在可见光区域中得到有效的消光比的技术，但未公开出实现高的透射率的技术。
CODIXX公司销售利用在通过使银离子从玻璃表面扩散而导入，并通过热处理析出银微粒子之后，通过进行延伸加工而对该银微粒子赋予形状各向异性的制造技术的、在可见光区域中有效的偏振玻璃(非专利文献3)。但是，由于离子扩散工序一般不稳定，并且可以在玻璃的厚度方向上出现银离子的浓度分布，所以有在所生成的银粒子的尺寸中产生不均匀性的倾向。其结果，存在偏振器的特性产生偏差这样的缺点
工业上广泛使用的通信用红外玻璃偏振器利用与上述的CODIXX公司的技术不同的制造方法(参照专利文献4以及专利文献5)。如图5示意性所示，作为步骤1(玻璃制作)，制作出溶解了卤素以及银离子的玻璃。接下来，作为步骤2(卤化银析出)，通过热处理而使卤化银微粒子析出。接下来，作为步骤3(玻璃延伸)，通过延伸分散有卤化银微粒子的玻璃，制作出卤化银的针状微粒子取向分散的玻璃。最后，作为步骤4(还原)，通过还原卤化银而生成具有形状各向异性的银微粒子。
以往，可知通过该制造方法而制作出的偏振器未呈现可以在可见区域中使用的实用性能(专利文献5)。
图6是从专利文献5引用的图，未实现可以应用于投射型液晶显示装置的偏振器应具有的性能。使用图4对其原因进行说明。
图4的曲线C示出了对具有与拥有形状各向异性的金属微粒子的长度方向正交的偏振面的光的表面等离子体共振吸收存在于约350nm～400nm处。同时，还示出其影响及于从500nm到600nm的情况。该影响吸收具有应通过的偏振面的光。换言之，抑制了应透射的光的透射率。因此，图6的透射率曲线A在波长500nm至600nm呈现小的透射率的值。
在应用于红外线区域的光线的偏振器的情况下，由于透射光的波长远离该共振吸收的波长，所以上述影响小到可以忽略的程度，从而在实用上没有问题。与其相对，在要实现可见光的偏振器的情况下，无法忽略上述影响。因此，为了实现适用于可见光的玻璃偏振器，需要使500nm～600nm的波长区域的光吸收极小化的新的技术手段。
专利文献1：日本特开2004-77850号公报
专利文献2：日本特表2002-519743号公报
专利文献3：日本特开2000-206507号公报
专利文献4：美国专利4，479，819号公报
专利文献5：日本特许1618477号公报
专利文献6：日本特许第2740601号公报
专利文献7：日本特许第2885655号公报
专利文献8：日本特表2004-523804号公报
专利文献9：日本特公平2-40619号公报
专利文献10：日本特许第2628014号公报
专利文献11：日本特许第3549198号公报
非专利文献1：西田信夫、大画面ディスプレィ(シリ一ズ先端ディスプレィ技術7)、共立出版、東京、2002年発行
非专利文献2：S.Link以及M.A.EI-Sayed、J.Phys.Chem.B103(1999)8410～8426页
非专利文献3：鈴木巧一、工業材料Vol.52，No.12、102～107頁
发明内容
本发明的目的在于提供一种对于包含蓝区域的宽波长区域的光具有优良的透射率以及消光比的玻璃偏振器。
另外，另一目的在于提供一种不呈现光致变色的玻璃偏振器。
本发明的玻璃偏振器利用了在玻璃中取向分散的具有形状各向异性的金属微粒子的表面等离子体共振。
发明人通过对上述的以往技术问题进行了研究，结果，通过对以卤化银为初始原料的偏振器的制造工艺增加新的设计，而成功制造出提高了可见区域(500nm附近)的透射率的玻璃偏振器。
本发明的第1方面的玻璃偏振器的制造方法的特征在于，包括如下的工序：制作分散析出卤化银粒子的硼硅酸玻璃；通过还原上述卤化银粒子，在上述玻璃内生成金属银粒子；以及在上述还原工序之后，通过对上述玻璃进行加热延伸而在该玻璃中生成取向、伸长的银粒子。
本发明的第2方面的玻璃偏振器的制造方法的特征在于，包括如下的工序：制作分散析出卤化银粒子的硼硅酸玻璃；通过还原上述卤化银粒子，在上述玻璃内生成金属银粒子；在上述还原工序之后，对上述玻璃进行加热延伸；以及在延伸之后，通过再次还原以还原残存于上述玻璃中的卤化银的工序而在该玻璃中生成取向、伸长的银粒子。
在以往的工艺中，在玻璃延伸之后进行还原，制造拥有形状各向异性的金属银微粒子取向分散的玻璃偏振器。在本发明中，相反地进行该工序，首先还原玻璃中的卤化银微粒子的至少一部分，之后通过延伸玻璃，而得到对拥有形状各向异性的金属银微粒子进行取向分散的玻璃。
整理并说明新的制造工序，如图7所示。
步骤1(玻璃制作)：制作出溶解了卤离子以及银离子的玻璃。
步骤2(卤化银析出)：通过热处理析出卤化银微粒子。
步骤3(还原)：还原在玻璃中析出的卤化银的至少一部分。
步骤4(玻璃延伸)：通过延伸分散有至少一部分被还原了的卤化银微粒子的玻璃，而得到拥有形状各向异性的银微粒子取向分散的玻璃。
通过这样的制造工序制作出的玻璃偏振器具有偏振区域扩大至小于等于440nm、并且在500nm附近的光波长区域中具有高的透射率的优良的偏振特性。
此外，发明人将上述的制造方法(图7)进一步发展展开。即，着眼于在步骤3(还原)的工序中并不一定还原全部的卤化银微粒子，而是一部分仍以卤化银粒子形式存在于玻璃中的情况。该卤化银通过工序4，成为拥有形状各向异性的卤化银。通过再次还原该卤化银，可以得到光学性质不同的金属银粒子。
整理并说明该工序，如下所述。
步骤1(玻璃制作)：制作出溶解了卤离子以及银离子的玻璃。
步骤2(卤化银析出)：通过热处理析出卤化银微粒子。
步骤3(还原)：还原在玻璃中析出的卤化银的至少一部分。
步骤4(玻璃延伸)：延伸分散有至少一部分还原的卤化银微粒子的玻璃。
步骤5(再次还原)：通过再次进行深度还原，还原所残存的卤化银而得到拥有形状各向异性的金属银微粒子。
通过该工艺，得到光学性能不同的、拥有形状各向异性的银微粒子取向分散的玻璃。
通过上述方法制作出的玻璃偏振器反应存在不同性质的金属银微粒子并在宽的光波长区域中实现了偏振特性。即，如后所述，可以发现能够实现具有优良的偏振性的玻璃，该玻璃的消光比在500nm至2000nm的所有波长中大于等于25dB。
本发明在以分散析出卤化银的玻璃材料为初始材料这一点上以以往的技术为基础，但为了实现对可见光区域的光有效的功能，追加了几个技术。
在投射型液晶显示装置中，在光源中使用水银灯，并且可见光光源在多数情况下还包含紫外光的成分。析出卤化银的微粒子的玻璃具有如下的特性：如果对玻璃照射紫外光，则产生从可见区域到近红外区域的吸收带，从而玻璃着色，如果遮断紫外光，则返回到照射前的状态，该特性以光致变色玻璃这样的名字而被广泛公知。作为本发明的可见区域用偏振玻璃，最好选择不呈现光致变色的材料。
作为与不呈现光致变色的偏振玻璃相关的现有技术，有将母玻璃组成限定成基本上不含有CuO的技术(专利文献9)。在该例子中，采用摩尔比(R2O-Al2O3)∶B2O3＜2.5这样的条件。另外，有实质上不包含CuO、并且为了将玻璃中的银保持成氧化状态而添加有效量的CeO2的技术(专利文献10)。另外，有实质上不包含CuO、并限定成包含较多的K2O且添加BaO以加强玻璃的碱性组成，从而防止银被还原成金属银的技术(专利文献11)。
在本发明中，通过作为玻璃熔融中的玻璃原料而以硝酸盐添加0.5～5wt％的碱性氧化物，可以在玻璃中将银溶解成离子，而得到无光致变色的玻璃。即，不添加在以往技术中用作银的氧化剂的CuO和CeO2，并且，无需限定母玻璃的成分，就可以得到无光致变色的玻璃。
如上所述，根据本发明，可以实现对蓝区域的光具有偏振性的偏振器以及对于绿区域的光透射率优良的偏振器。此外，可以提供在500nm至2000nm的波长区域中具有偏振性的宽频带型的玻璃偏振器。通过在投射型液晶显示装置中应用具有这样的性能且耐热性以及耐光性(特别是耐紫外线性)优良的玻璃偏振器，可以实现小型且更明亮的显示装置。当然，本发明可以广泛地利用于一般的光学系统，其效果不限于投射型液晶显示装置。
附图说明
图1是液晶投影仪的光学引擎概念图(专利文献1)。
图2是概念地说明玻璃偏振器的功能的图。
图3是延伸取向的拥有形状各向异性的银粒子以及球状银粒子的光吸收频谱(专利文献4)。
图4是示出可见光用偏振玻璃的现有技术(专利文献7)的图，是利用了延伸取向的铜粒子的可见光用玻璃偏振器的透射率曲线。
图5是利用了卤化银的玻璃偏振器制造工序的图。
图6是现有技术(专利文献7)公开的利用了延伸取向的银粒子的可见光用玻璃偏振器的透射率曲线。
图7是示出本发明的制造工序的图。
图8是实施例1的玻璃偏振器的400nm～700nm波长范围中的透射率以及消光比曲线。
图9是实施例1的480nm～620nm波长范围中的透射率以及消光比曲线。
图10是实施例2的400nm～700nm波长范围中的透射率以及消光比曲线。
图11是实施例3的400nm～700nm波长范围中的透射率以及消光比曲线。
图12是实施例4的400nm～2000nm波长范围中的透射率以及消光比曲线。
图13是实施例5的600nm～2000nm波长范围中的透射率以及消光比曲线。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式进行说明。在本发明的一个实施方式的制造技术中，以公知的制造红外线用偏振片的技术为基础，研究卤化银的析出以及还原工序，并进一步追加防止出现光致变色的技术。
首先，准备规定的成分的玻璃配料。此时，注意下述的事项来选定成分以及原料。在可见光区域使用的偏振器中应用的玻璃优选选定不具有因光照射而透射率劣化的所谓光致变色特性的玻璃。因此，玻璃原料需要采取严格避免混入氧化铜等杂质的措施。另外，银以及卤素的添加量选择可以最终同时实现透射率和消光比的值。
溶解规定成分的玻璃配料，并通过注入到模具而制作出板状的玻璃。接下来，通过热处理析出卤化银。在该情况下，优选在卤化银析出工序之前进行抛光加工，但还可以在直接对所成形的板状玻璃进行热处理，而在析出卤化银微粒子之后，经由规定的加工来制作预制件。经由任一制造工序而制作出延伸用预制件。另外，根据玻璃的组成、银以及卤素的添加量，对卤化银析出的热处理条件进行最优化。
在以往的工序中，板状预制件被直接传送到延伸工序，但在本发明的制造技术中，在预制件的状态下从表面进行还原处理，从而将卤化银的一部分或全部还原成金属银粒子。
接下来，对还原处理后的预制件进行延伸处理。在延伸工序中，调整玻璃的粘度(直接地是加热温度)、延伸张力(延伸玻璃的力＝对玻璃施加的负荷)，以使金属银粒子具有恰当的纵横比，延伸预制件。对延伸后的玻璃，在抛光之后进行抗反射膜成膜，而完成本发明的偏振器。
另外，作为该技术的展开，在对上述的延伸后的玻璃再次进行还原热处理，将残存于玻璃中的未还原卤化银的至少一部分还原之后，通过成膜抗反射膜，可以得到偏振波长区域宽的偏振器。
实施例
以下，使用实施例以及比较例具体说明本发明。表1中示出实施例以及比较例的主要条件。另外，本发明的技术范围不限于以下的实施例。
实施例1：绿区域的实施例
首先，以使重量％成为SiO2：58.6％、B2O3：18.3％、Al2O3：9.5％、LiO2：1.9％、Na2O：2.0％、K2O：9.6％、Ag：0.32％、Cl：0.37％的方式，将SiO2、H3BO3、Al(OH)3、Li2CO3、NaNO3、(Na2CO3)、K2CO3、NaCl、AgCl作为原料混合而制备原料配料。此时，利用作为硝酸盐原料的NaNO3(硝酸钠)调制2重量％的Na2O。利用300cc容量的铂坩锅将该原料配料，在1430℃下熔融4个小时之后，使其流入金属模具并使用辊来按压，从而得到大致250×60×2.5mm厚度的板状玻璃。
对该板状玻璃在670℃下进行5个小时的热处理而析出氯化银的粒子。在对热处理后的板玻璃的表面进行抛光之后，在还原炉内对其流过大约1.5升/分钟的氢气，同时在表1所示的还原条件下、即在430℃下进行10个小时的还原处理，在表面附近生成银粒子。
将上述玻璃板垂直设置于延伸炉内，使预制件的传送速度和退出速度平衡，以恒定速度向下方传送预制件，同时进行加热、延伸。在表1中示出延伸时的玻璃的粘度、延伸张力(对每单位面积的玻璃施加的负荷)。
表1
Figure A20088000017300151
在将延伸后的玻璃带切断成大约50mm长，并对两面进行抛光之后，在表面上形成抗反射膜。此时的成膜工序，在洗净、干燥之后，在真空蒸镀室内设置多个样品，并通过溅射法在样品两面成膜SiO2和Ta2O5的交替的4层膜(抗反射膜)。由此，使其具有抗反射效果。
图8示出这样得到的玻璃偏振器的光线透射率以及消光比在波长400nm～700nm的范围内的变化。可知在520nm处具有大于等于80％的透射率以及大于等于25dB的消光比。
另外，根据使用分光光度计而测出的透射频谱的各波长处的具有与金属银粒子的长度方向正交的偏振面的光的平均透射率T⊥(T1)％、和偏振面与金属银粒子的长度方向平行的光的平均透射率T||(T2)％，通过下式计算出消光比。
消光比(dB)＝10×log(T⊥/T||)
消光比(dB)＝10×log(T1/T2)
比较例1
使用同一溶解条件以及加工条件，将与实施例1同一成分的玻璃制作成板状玻璃。在热处理温度620℃下对该板状玻璃进行5个小时的处理，析出氯化银微粒子。在延伸炉内，在玻璃粘度1010.8posie的条件下对该板状玻璃施加650Kgf/cm2的延伸张力，进行延伸。
在还原炉内对所得到的玻璃带流过1.5升/分钟的氢气，同时在表1所示的还原条件下进行还原处理。在切断成大约50mm长并对两面进行抛光之后，在表面形成抗反射膜。将之后所测定的偏振特性的结果表示在图9中。520nm处的透射率未达到80％，并且如果与本发明的实施例1的图8进行比较，则可知与520nm相比长波长侧的透射率整体较低。
实施例2：蓝区域的实施例
在650℃下对与实施例1相同玻璃成分且同样调制出的玻璃预制件进行5个小时的热处理而析出氯化银之后，在430℃下在氢气气流中还原10个小时，进而在660Kgf/cm2的条件(表1实施例2)下进行加热延伸。在将延伸后的玻璃带切断成大约50mm长并对两面进行抛光之后，通过与实施例1相同的方法在表面上形成抗反射膜。
图10示出对通过这样的过程而制作出的玻璃偏振器的偏振特性进行测量的结果。波长范围是对跨400nm～700nm的测定结果。在蓝区域的波长430nm处呈现有效的偏振特性，在波长440nm处得到了10dB的消光比。可知能够得到明显优于图4所示的现有技术的偏振特性。
实施例3：红区域的实施例
在700℃下对与实施例1相同玻璃成分且同样调制的玻璃预制件进行5个小时的热处理而析出氯化银，然后，在490℃下在氢气气流中还原10个小时，进而在表1实施例3所示的条件下通过700Kgf/cm2进行加热延伸。在切断成大约50mm长并对两面进行抛光之后，在表面上形成抗反射膜。将之后测量偏振特性的结果表示在图11中。
波长范围是跨400nm～700nm的测定结果。在500nm～700nm的范围内呈现大于等于20dB的消光比并且在600nm～700nm的红区域中呈现大于等于30dB的高消光比。本发明通过恰当地设定条件，可以实现不同的波长区域的偏振器。
实施例4：包括可见光的宽频带的实施例
利用与实施例1同一成分、同一条件制作板状玻璃。在700℃下对该板状玻璃进行5个小时的热处理而析出氯化银的粒子。在对热处理后的板玻璃的表面进行抛光之后，在还原炉内对其流过大约1.5升/分钟的氢气，同时在表1所示的还原条件下、即在420℃下进行10个小时的还原处理，从而在表面附近生成银粒子。
将在表面附近生成了银粒子的上述玻璃板垂直设置于延伸炉内，使预制件的传送速度和退出速度平衡，以恒定速度向下方传送预制件，同时进行加热、延伸。在表1中示出延伸时的玻璃的粘度、延伸张力(对每单位面积的玻璃施加的负荷)。
到此为止的工序与实施例1相同。接下来，对所得到的玻璃带在还原炉内以大约1.5升/分钟的比率的流过氢气，同时在表1所示的还原条件下进行还原处理。在接下来将这样得到的玻璃带切断成大约50mm长并对两面进行抛光之后，在表面上形成抗反射膜。
图12示出对所得到的玻璃偏振器的偏振特性进行测定的结果。该偏振器在可见光区域的波长500nm处呈现25dB的消光比，同时在直到波长2000nm为止的宽波长范围内呈现优良的偏振性和高的光透射率。即，实现了在以往技术中无法实现的从可见蓝色区域至近红外具有偏振性的玻璃偏振器。
实施例5：长波长宽频带的实施例
在700℃下对以与实施例1相同玻璃组成且同样调制的玻璃预制件进行5个小时的热处理而析出氯化银之后，在490℃下在氢气气流中还原10个小时，并进一步在表1实施例5所示的条件下进行延伸。接下来，在还原炉内对所得到的玻璃带流过大约1.5升/分钟的比率的氢气，同时在表1所示的还原条件下再次进行还原处理。在接下来将这样得到的玻璃带切断成大约50mm长并对两面进行抛光之后，在表面上成膜抗反射膜。将之后对偏振特性进行测量的结果表示在图13中。在波长600nm～2000nm的宽范围中呈现大于等于30dB的高消光比和大于等于97％的高透射率。
接下来，对在实施例1～5(以及比较例1)中得到的玻璃偏振器，用500W的氙气灯以40cm的距离照射15分钟后，目视观察由于照射引起的玻璃的颜色变化，同时对照射前后的在650nm处的透射率的变化进行测定，从而判断有无光致变色特性。其结果，在实施例1～5(以及比较例1)中得到的任一偏振器中在照射前后都未观察到任何变化，从而确认了未呈现光致变色特性。这意味着本发明的玻璃偏振器即使受到紫外以及可见短波长的光照射也不会引起偏振特性的劣化和透射率特性的降低。
如上所述，将通过热处理而分散析出卤化银粒子的硼硅酸玻璃的至少一部分还原，之后通过进行加热延伸，在玻璃中生成取向、伸长的银粒子，通过上述特征的制造方法而制作出的玻璃偏振器，与通过以往的制造方法制作出的玻璃偏振器相比，具有下述更优良的偏振特性。
根据本发明，在蓝色的波长区域中呈现有效的偏振特性。在500nm～600nm的绿色的波长区域中，同时实现大于等于80％的优良的光透射率和高消光比。
另外，在将包含银以及卤素、且通过热处理而分散析出卤化银粒子的硼硅酸玻璃的至少一部分还原而生成金属银粒子之后，进行加热延伸，之后通过还原残存于玻璃中的卤化银，而在玻璃中生成取向、伸长的银粒子，通过上述特征的玻璃偏振器的制造方法而制造出的玻璃偏振器针，对波长500nm至2000nm的波长区域的光，具有消光比大于等于25dB的偏振特性。
另外，作为玻璃的成分实质上不含有铜的化合物，并且作为玻璃原料利用硝酸盐导入与玻璃氧化物组成的0.5～5wt％相当的量并熔融，可以得到不呈现光致变色特性的偏振器。
以上，根据本发明，可以提供在包括波长440nm的蓝色的可见光区域波长区域中工业上可利用的优良的偏振器。不仅如此，根据本制造方法可以制造出对可见光区域至近红外区域的宽波长区域具有优良性能的偏振器。

Claims (14)

1.一种玻璃偏振器的制造方法，其特征在于，包括如下的工序：
制作通过热处理分散析出了卤化银粒子的硼硅酸玻璃；
还原上述卤化银粒子；以及
在上述还原工序之后，通过对上述玻璃进行加热延伸而在该玻璃中生成取向、伸长的银粒子。
2.一种玻璃偏振器，其特征在于，
该玻璃偏振器是通过权利要求1所述的制造方法制造出的玻璃偏振器，并且在波长大于等于440nm的波长区域中呈现偏振性，且消光比大于等于10dB。
3.一种玻璃偏振器，其特征在于，
该玻璃偏振器是通过权利要求1所述的制造方法制造出的玻璃偏振器，并且对波长大于等于520nm的光的透射率大于等于80％、且消光比大于等于25dB。
4.一种玻璃偏振器的制造方法，其特征在于，包括如下的工序：
制作通过热处理分散析出了卤化银粒子的硼硅酸玻璃；
还原上述卤化银粒子；
在上述还原工序之后，对上述玻璃进行加热延伸；以及
在延伸之后，通过再次进行还原以还原残存于上述玻璃中的卤化银的工序而在该玻璃中生成取向、伸长的银粒子。
5.一种玻璃偏振器，其特征在于，
该玻璃偏振器是通过权利要求4所述的制造方法制造出的玻璃偏振器，并且对波长500nm至2000nm的全部波长区域的光，具有消光比大于等于25dB的偏振特性。
6.根据权利要求1或4所述的玻璃偏振器的制造方法，其特征在于，
权利要求1或4所述的硼硅酸玻璃是不呈现光致变色特性的玻璃，该不呈现光致变色特性的玻璃是通过作为玻璃的成分实质上不含有铜的化合物，并且作为玻璃原料利用硝酸盐导入与玻璃氧化物组成的0.5～5wt％相当的量并熔融而得到的。
7.一种玻璃偏振器，其特征在于，
在波长大于等于440nm的波长区域中呈现偏振性，并且消光比大于等于10dB。
8.一种玻璃偏振器，其特征在于，
对于波长大于等于520nm的光的透射率大于等于80％，并且消光比大于等于25dB。
9.一种玻璃偏振器，其特征在于，
对于波长500nm至2000nm的全部波长区域的光，具有消光比大于等于25dB的偏振特性。
10.根据权利要求7、8或9所述的玻璃偏振器，其特征在于，是不呈现光致变色特性的硼硅酸玻璃。
11.一种使用了权利要求7所述的玻璃偏振器的投射型液晶显示装置。
12.一种使用了权利要求8所述的玻璃偏振器的投射型液晶显示装置。
13.一种使用了权利要求2所述的玻璃偏振器的投射型液晶显示装置。
14.一种使用了权利要求3所述的玻璃偏振器的投射型液晶显示装置。
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