CN1457440A

CN1457440A - 多层膜截止滤波器及其制造方法、uv截止滤波器、防尘玻璃、显示屏以及投影型显示装置

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Publication number: CN1457440A
Application number: CN02800416A
Authority: CN
Inventors: 矢野邦彦; 内谷隆博
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2001-02-27
Filing date: 2002-02-20
Publication date: 2003-11-19
Anticipated expiration: 2022-02-20
Also published as: EP1376162A4; HK1058970A1; WO2002069000A1; US7172294B2; KR20020092449A; CN1216302C; KR100572554B1; TW552566B; EP1376162A1; US20040114114A1

Abstract

作为多层膜截止滤波器，将介电体多层膜的反复交替层中的高折射率层H和低折射率层L的光学膜厚平衡H/L或L/H之比设定为1.2～2.0的范围，使厚度平衡发生偏移。作为介电体多层膜的制造方法，在介电体多层膜成膜时，使在光学膜厚计的监测器基板上成膜的比率大于通常的比率。在基板上，以特定的半值波长，设置在430～450nm波长范围内具有70～90％平均透射率的台阶差部分的紫外线反射膜，形成UV截止滤波器。也可将特定半值波长的紫外线反射膜，和在430～450nm波长范围内具有70～90％的平均透射率的台阶差部，在460～520nm波长范围内具有90％以上透射率的蓝色调整膜进行组合。这种UV截止滤波器适用于超高压水银灯光源的投射型显示装置。紫外线反射膜也可设在显示装置的防尘玻璃上。

Description

多层膜截止滤波器及其制造方法、UV截止滤波器、防尘玻璃、显示屏以及投影型显示装置

技术领域

本发明涉及将比特定波长短的波长光截止，使长波长的光透过的光学滤波技术及其制造方法，利用该光学滤波技术的防尘玻璃，在使用该防尘玻璃的投影型显示装置中使用的成像用显示屏，以及使用该显示屏的液晶投影仪等投影型显示装置。

技术背景

放大投影图像的液晶投影仪，年年向高亮度化和小型化发展，使用的光源也成了产生很强紫外线的高输出超高压水银灯。由于光学系统也变小，所以提高了通过光学系统的光能量密度。因此，主要由于紫外线，进而即使可见光中也由于短波长光，使内部光学系统中使用的液晶显示屏和偏光板和相位差板等使用有机物的零件产生劣化，形成短时间内显示质量低的大问题。还存在所谓的液晶显示屏吸收了这样的光后，发热，形成高温，结果使投影画面产生不稳的问题。

为此，在液晶投影仪中，为了保护液晶显示屏及其他部件，免受来自光源产生的紫外线，进而即使可见光中的短波长光产生的危害，在光源和液晶显示屏之间的光路中配置了UV截止滤波器。

作为UV截止滤波器，使用了吸收紫外线的UV吸收玻璃，或者在玻璃基板上设置反射紫外线的紫外线反射膜的UV反射玻璃。

在UV吸收玻璃中，使用了吸收紫外线的玻璃基板，利用材料的组成和厚度可调整吸收(截止)的波长和对吸收～透过变化上升的特性(陡峭度)。

然而，UV吸收玻璃存在的问题是吸收波长的选择受到材料限制，和由于吸收光的能量变成热，所以入射强光时，因温度上升导致玻璃基板破损。近年来由于提高了光能量密度，加大了其危险性。进一步注意到材料的选择、调整，即使这样做不能提高接近截止波长的短波长透射率，仍然产生透过光的衰减。

与其相反，UV反射玻璃，通过调整构成紫外线反射膜的多层膜介电体，可任意选择截止(反射)波长，上升特性陡峭，也可提高接近截止波长的短波长透射率。

UV反射玻璃是一种叫作边缘滤波器的多层膜截止滤波器。这种多层膜截止滤波器利用真空蒸镀法等，在透光性基板上，以规定厚度的光学膜(＝折射率n×几何膜厚d)形成交替层叠高折射率层和低折射率层的多层膜介电体，截止比特定波长短的波长光，可透过长波长的光。

然而，可知由多层膜介电体构成的紫外线反射膜，制造极其困难。即，要形成急剧上升特性时，需要相当多的成膜次数，使高折射率层和低折射率层交替成膜的次数，例如为30层以上。各层膜的厚度很薄，特别是在紫外线区域内，膜厚很薄，而且，为了高精度形成上升的波长，必须高精度控制各层膜的厚度。例如，各层膜的厚度偏差1％时一般认为上升的波长偏差5nm，在当前的成膜技术中，高精度控制膜厚，形成的紫外线反射膜，很难具有如设计所要求的特性。

为此，希望一种可高精度控制膜厚，具有和设计要求一样特性的多层膜截止滤波器，及其制造方法。

液晶投影仪中的UV截止滤波器的功能，对400nm以下波长的紫外线和接近紫外线的一部分可见光几乎完全隔断，可防止这些光线造成有机零件劣化，并能延长制品寿命。除此之外，还要求将蓝色过剩的超高压水银灯一部分蓝色截止住，以改善色平衡。

为此，液晶投影仪机中使用的UV截止滤波器，需要具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性。然而，以前的UV截止滤波器，很难说具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性。图17中示出了超高压水银灯的亮度特性。

作为由细虚线示出的超高压水银灯的亮度特性，蓝色光有点过剩，尽量将在蓝色的波长范围405nm附近的峰值光几乎截止，由于蓝色光很强，进而需要将440nm附近的峰值光截止10～30％左右。

图17中以虚线示出了一例UV吸收玻璃的光谱透射率。以实线示出了一例由介电体多层膜构成的紫外线反射膜的光谱透射率。

UV吸收玻璃的光谱透射率，405nm附近的峰几乎能完全截止，但440nm附近却很平稳，所以很难提高接近截止波长的短波长的透射率。因此，存在所谓透过光发生衰减的问题。

而紫外线反射膜，上升急剧。为了用紫外线反射膜调节440nm附近蜂值的透射率。必须在430nm附近设定上升的半值波长(表示该滤波器最大透射率一半透射率的波长)。图17示出了紫外线反射膜的光谱透射率，半值波长为433nm。

然而，紫外线反射膜由介电体的多层膜构成，例如由33层的多层膜构成。如上所述，为了高精度地形成上升波长，对各层的膜厚度必须高精度地控制，各层膜厚度偏差1％时，认为上升波长则偏差5nm。在通常的制造条件下，即使是高精度的，半值波长的精度为±4nm。因此，极难制造出半值波长准确接近430nm的紫外线反射膜，所以存在的问题是制造上稍有偏差，导致半值波长不同，在440nm附近峰值的透射率会产生很大的变化。

因此，希望一种能确实具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性的UV截止滤波器，及使用这种UV截止滤波器的投影型显示装置。

近年来强烈要求液晶投影仪小型化，显著降低费用，削减零件数量。为此，希望一种能削减UV截止滤波零件的投影型显示装置。

发明内容

本发明鉴于上述希望，第1个目的是提供一种可高精度控制膜厚，具有和设计要求一料特性的多层膜截止滤波器。

第2个目的是提供一种能容易地高精度控制膜厚的多层膜截止滤波器的制造方法。

第3个目的是提供一种确实具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性的UV截止滤波器。

第4个目的是提供一种使用了具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性的UV截止滤波器的投影型显示装置。

第5个目的是提供一种可削减投影型显示装置中作为零件的UV截止滤波器的防尘玻璃。

第6个目的是提供一种可削减投影型显示装置中作为零件的UV截止滤波器的显示屏。

第7个目的是提供一种可削减的作为部件的UV截止滤波器的投影型显示装置。

本发明者为了达到第1个目的，进行了深入研究，得到如下见解，即以各自相同光学膜厚交替反复层叠构成紫外线反射膜的电介体多层膜中的高折射率层和低折射率层的反复交替层，其作为必需的层具有急剧截止比特定波长短的光的功能，使这种反复交替层中的高折射率层和低折射率层的厚度平衡，像以前变更，这一点是很有效的。

即，当反复交替层中高折射率层的光学膜厚为H，低折射率层的光学膜厚为L时，以前反复交替层中的H/L比为1.0，而本发明中，是将H/L或L/H比设定为1.2～2.0的范围。

这样，通过使高折射率层和低折射率层的光学膜厚，一方偏厚，另一方偏薄，以使用了成膜装置中膜厚监测基板的光学式膜厚计，可高精度测定膜厚，并能高精度地控制膜厚，同时发现所得滤波器的上升特性获得了意外的好效果。

为了达到第2个目的，得到的见解是在成膜装置中的蒸镀源和光透过性基板之间设置修正板，使用比以前宽度宽的修正板能有效地使由修正板屏蔽的飞来粒子的比率显著增多。具体讲是，将堆积在透光性基板上层的膜厚与堆积在监测基板上层的膜厚之比作为工艺加工系数时，通过将工艺加工系数设定为0.6～0.85，从透光性基板在监测基板一方上形成厚膜，所以可用光学式膜厚计高精度地测定膜厚，并能很容易地控制膜厚。

为了达到第3个目的，第1点所得见解是，对于紫外线反射膜的透射率特性，可将430～450nm波长范围内的平均透射率设定在70～90％的台阶差部。通过设定这样的台阶差部，由于可将半值波长取为可截止405nm附近的峰值的415～430nm，那么对其也就不要求精度了，这样就能很容易制造这样的紫外线反射膜，而且，在台阶差部，可以良好的控制性调整440nm附近峰值的透射率。由此，可形成具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性的UV截止滤波器。

第2点，所得见解是，将半值波长为415～430nm的紫外线反射膜，和在430～450nm波长范围内具有70～90％的平均透射率、在430～520nm波长范围内具有90％以上透射率的蓝色调整膜进行组合，是很有效的。通过这种组合，紫外线反射膜承担对达到405nm附近峰值的紫外线和可见光区域的反射，蓝色调整膜承担对440nm附近峰值的反射。据此，对紫外线反射膜的半值波长精度几乎没有要求，制造变得很容易，440nm附近峰值的透射率，可由蓝色调整膜以良好的控制性得到调整。由此可形成具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性的UV截止滤波器。

第3点得到的见解是，将具有半值波长为415～430nm吸收特性的紫外线吸收玻璃与上述蓝色调整膜组合，是很有效的。通过这种组合，由蓝色调整膜补偿紫外线吸收玻璃的吸收特性，紫外线吸收玻璃承担对达到405nm附近峰值紫外线和可见光区域的吸收，440nm附近的峰值透射率可由蓝色调整膜以良好的控制性得到调整。由此可形成具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性的UV截止滤波器。

为达到第4个目的，得到的见解是，通过使用超高压水银灯作为光源的同时使用具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性的上述UV截止滤波器的投影型显示装置，即可达到。

为了达到第5个目的，得到的见解如下，即，在构成调制来自投影型显示装置中光源的光而形成规定图像的显示屏的显示装置上，附着尘埃，为了防止投射附着的尘埃，在显示装置入射侧配置的防尘玻璃的前面，设置紫外线反射膜。

即，以前的防尘玻璃，具有的构造是在厚的透明玻璃基板的前面设置为提高光透射率的反射防止膜。紫外线反射膜可任意选择，用调整膜厚来选择截止波长，也可提高接近截止波长的短波长的透射率。因此，紫外线反射膜除了具有截止紫外线的功能外，还具有防反射膜的功能。而且，紫外线几乎全反射掉，吸收很少，所以不使防尘玻璃的温度上升，对于构成显示屏的防尘玻璃，即使给予紫外线截止功能也没有不合适。由此发现，防尘玻璃的防反射膜可以置换成紫外线反射膜。同样，使用了组装这种防尘玻璃的显示屏的投影型显示装置，也就不需要作为零件的UV截止滤波器，从而可削减器件数量。

由此，得到的见解是，通过在显示屏中组装设有紫外线反射膜的防尘玻璃，可达到第6个目的，通过在投影型显示装置中使用这种显示屏，可达到第7个目的。

附图说明

图1是使用了本发明UV截止滤波器的液晶投影仪简要结构的示意结构图。

图2是制造本发明多层膜截止滤波器的物理成膜装置简要结构的示意结构图。

图3是图2装置中的修正板、蒸镀穹形罩、监测基板和蒸镀源，在垂直方向上的位置关系的配置示意图。

图4是监测基板上成膜的光学膜厚与反射率的关系的示意曲线图。

图5是TiO₂的成膜中波长和折射率的关系的示意曲线图。

图6是实施例1、2，比较例1、2中所得多层膜截止滤波器在410nm附近的光谱透射率的示意曲线图。

图7是实施例1、2、比较例1、2中所得多层膜截止滤波器在350～700nm的光谱透射率的示意曲线图。

图8是实施例1中光学监测的光量变化的示意曲线图。

图9是比较例1中光学监测的光量变化的示意曲线图。

图10是实施例3中所得多层膜截止滤波器在350～800nm的光谱透射率的示意曲线图。

图11的(a)、(b)分别是具有带台阶差部紫外线反射膜的本发明UV截止滤波器剖面结构的示意剖面图。(c)是其光谱透射率的示意曲线图。

图12(a)是将紫外线反射膜和蓝色调整膜组合的本发明UV截止滤波器剖面结构的示意剖面图，(b)是其光谱透射率的示意曲线图。

图13(a)是将紫外线吸收玻璃和蓝色调整膜组合的本发明UV截止滤波器剖面结构的示意剖面图，(b)是其光谱透射率的示意曲线图。

图14是本发明投影型显示装置的一实施形态液晶投影仪的简要结构的示意结构图。

图15是本发明显示屏的实施形态剖面结构的示意剖面图。

图16(a)、(b)分别是本发明防尘玻璃的实施形态的示意剖面图。

图17是紫外线反射膜和紫外线吸收玻璃的光谱透射率的示意曲线图。

实施发明的最佳形态

以下对本发明的实施形态进行说明，但本发明不受以下实施形态所限定。

首先，对为达到第1目的多层膜截止滤波器和为达到第2目的的多层膜截止滤波器的制造方法，进行说明。

本发明的多层膜截止滤波器称作边缘滤波器，是截止比特定波长短的波长光，透过比特定波长长的波长光，或截止比特定波长长的波长光，透过比特定波长短的波长光，所以根据功能，有以使用目的命名UV的截止滤波器、IR截止滤波器、二色滤波器、冷镜等的名称。在各种光学测定和投影系统(投影装置)、摄影装置、激光加工装置中，用来截止、或分离不需要的或有害的高频(短波长)光。

本发明的多层膜截止滤波器的主要用途是在液晶投影仪、背面投影机、电视机、投影型显示屏等投影型显示装置的在暴露于高输出水银灯等的含强烈紫外线光源中的光学零件和光源之间配置，截止光源的紫外线和短波长的部分可见光并保护光学零件的UV截止滤波器。投影型显示装置是由显示屏调制来自光源的光，形成规定图像，由放大投射光学部将从显示屏射出的光放大投影到屏幕上的装置。进行彩色显示时，将来自光源的光分成红、绿、蓝的波长带域的光，将各种光输入到显示屏中进行调制，将调制后的各色成分进行合成，并以彩色映像显示。

图1中示出了液晶投影仪的简要结构，该液晶投影仪100，将光源101的光，由蓝绿反射二色镜111和绿反射二色镜112分解成红R、绿G、蓝B三种原色光，红色通过第1液晶显示屏121，绿色通过第2液晶显示屏122、蓝色借助偏光板单元131通过第3液晶显示屏123。这些液晶显示屏121、122、123，称之为光阀，各自显示同一图像。通过液晶显示屏121、122、123进行调制的各个光由二色棱镜140合成彩色图像，由作为放大投影光学部的投影透镜150进行投影。

作为光源101，近年来大多使用高亮度的超高压水银灯。超高压水银灯也用作紫外线源，如图17所示，含有非常多的紫外线成分(波长在400mm以下)。

透过二色镜111、112的光入射到第1液晶显示屏121和第2液晶显示屏122，由于紫外线成分含在蓝色B中而不存在，对紫外线也就没有必要采取对策。从光源101射出的紫外线主要是射入第3液晶显示屏123中。

在通常的液晶投影仪中，在配置在调制蓝色的第3液晶显示屏123前方的偏光板单元131之前的光路中，为了使这些防卫紫外线，配置了UV截止滤波器10。配置UV截止滤波器10的位置，并不仅限于图1所示，从光源101到第3液晶显示屏123的光路中任何位置都可以。并不是作为独立零件，例如，也可以给配置在光路中的透镜附加UV截止滤波器的功能。

用作UV截止滤波器10的多层膜截止滤波器，在透光性基板上形成将高折射率层和低折射率层交替层叠的介电体多层膜，作为紫外线反射膜。

作为透光性基板，只要是透过光线的材质就可以，通常使用无机玻璃，例如可使用碱石灰玻璃、硼硅酸玻璃、铅玻璃、无碱玻璃、石英玻璃、新型陶瓷、コ一ニング社的7971钛硅酸玻璃、蓝宝石玻璃等。

透光性基板的形状，通常为薄板状，例如，投影型显示装置中使用的光学透镜可用作本发明的UV截止滤波器的基板。

作为构成紫外线反射膜的介电体多层膜的高折射率层材料，可使用TiO₂(n＝2.4)、Ta₂O₅(n＝2.1)、Nb₂O₅(n＝2.2)等，作为低折射率层材料，可使用SiO₂(n＝1.46)或MgF₂(n＝1.38)。折射率随波长而异，上述折射率n为500nm下的值。

膜厚的基本设计，一般是形成以各自相同的光学膜厚反复层叠高折射率层和低折射率层的交替反复层叠可表示成(0.5H、1L、0.5H)^s。将接近于想要截止的波长中心的波长取为设计波长λ，将光学膜厚nd＝1/4λ取为1个单位，将高折射率层(H)的膜厚表示为1H，同样将低折射率层(L)表示为1L。S是称作层叠数的反复次数，表示为将括号内的构成周期性反复。实际上，层叠的层数为2S+1，S值很大时，向反射一透过变化的上升特性(陡峭度)形成的很急。作为S的值可从3～20范围内选定。利用这种反复交替层可确定被截止的特定波长。

为了提高透射带域的透射率，使称作波动的光透射率的凹凸形成平坦的特性，反复交替层接近基板时，改变接近介质的各数层的膜厚，进行最适宜设计。为此记作基板0.5LH…HL(HL)^sHL…H、0.5L。将TiO₂等用于高折射率层时，往往设计时与其用高折射率层终结最外层，不如在最外层上追加上耐环境特性更优良的SiO₂。接触基板的层也由于有时TiO₂与基板反应导致特性劣化，所以在第1层上也有时追加化学稳定的SiO₂。这样的多层膜截止滤波器的设计，使用市售的软件在理论上是可行的(参考文献：OPTRONICS誌1999No5P.175～190)。

将高折射率层和低折射率层交替在透光性基板上成膜，一般是物理成膜法，也可是通常的真空蒸镀法，但可稳定控制膜的折射率，可制作由保存、方法环境变化引起光谱特性随时间变化很小的膜，离子辅助蒸镀和离子喷镀法、溅射法是最好的。真空蒸镀法是在高真空中将薄膜材料加热蒸发，使该蒸发粒子堆积在基板上形成薄膜的方法。离子喷镀法是将蒸镀粒子离子化，利用电场加速附着在基板上的方法、有APS(Advanced Plasma Source)、EBEP(Electron Beam Excited Plasma)法，RF(Radio Frequency)直接基板施加法(在成膜室内产生高频气体等离子体的状态下进行反应性真空蒸镀的方法)等方式。溅射法是利用电场加速的离子撞击薄膜材料，利用撞击薄膜材料发出的喷溅，使薄膜材料蒸发，使蒸发粒子堆积在基板上形成薄膜的方法。成膜层的折射率等光学常数，随成膜方法、成膜条件等而不同，所以在制造前，必须准确测定成膜层的光学常数。

图2是一例用膜厚控制中广泛使用的光学式膜厚计的物理成膜装置。该物理成膜装置200具有成膜装置210和光学式膜厚计220。在构成成膜装置210的真空室211内的下部，配置将高折射率材料和低折射率材料的薄膜材料分别填充到坩埚内的2个蒸镀源212、213。蒸镀源212、213可以各种方法加热或溅射。在真空室211内的上方，可旋转支撑着装载透光性基板的穹顶形状的蒸镀穹形罩214。在蒸镀穹形罩214的上方设置着用于加热蒸镀穹形罩214的基板加热器215。在蒸镀穹形罩214的中央部分穿设监测用的通孔，在此处设置构成光学式膜厚计220的膜厚监测用监测基板221。监测基221由监测玻璃构成。从投光器222射出的光入射到监测基板221的成膜面上，受光器223接受由成膜面反射的光，转变成电信号送往测定器224，由测定器224测定反射光量，将该反射光量输入到记录器225中。在蒸镀源212、213和蒸镀穹形罩214之间固定设置修正膜厚分布的修正板216。

图3示出了修正板216、蒸镀穹形罩214、蒸镀源212、213和监测基板221在垂直方向上的位置关系。2块修正板216分别固定在蒸镀源212、213的上方，蒸镀穹形罩214可旋转。由于修正板216阻挡由蒸镀源212、213飞来的高浓度部分粒子到达蒸镀穹形罩214上，所以修正板216能使飞来的粒子均匀地分布在蒸镀穹形罩上。由于修正板216并不妨碍飞来粒子到达监测基板221上，所以还具有调节向蒸镀穹形罩214成膜层的膜厚和向监测基板221成膜层的膜厚之比率的功能。

从蒸镀源212、213蒸发薄膜材料的粒子，在离子喷镀时由未图示的电场加速，或者真空蒸镀时直接飞向蒸镀穹形罩214，到达载置在旋转的蒸镀穹形罩214上的透光性基板上，进行堆积，在透光性基板上形成光学膜。这时，薄膜材料的粒子密度大的部分被修正板216所阻挡，从而可获得均匀的膜厚分布。将蒸镀源212和蒸镀源213不断地切换，可使2种薄膜材料交替地成膜。在透光性基板上成膜的同时，2种薄膜材料也交替地在监测基板221上成膜。

光学式膜厚计220，在成膜过程中连续测定由附在监测基板221上的膜指定波长(从膜厚计传感器的可使用波长范围内选取)的反射或透射光量的变化，即使产生预先计算的光量变化，成膜已结束。监测基板221上的光量变化，如图4所示，示出了光学膜厚每达到测定波长λ的1/4的整数倍时周期性地反复增加·减少的峰值，以峰值为基准确定成膜量，由于能准确地控制实际的光学膜厚，所以光学式膜厚计220被广泛地用于光学薄膜成膜中。

然而，在截止紫外线(UV截止)时，在设计波长中必须选择短波长，由于各层膜厚形成得极薄，所以膜厚控制极难。在紫外线区域内，如示出了TiO₂的折射率随波长产生的变化的图5所示，由于基板和膜的折射率等光学常数变动很大，所以存在测定精度不稳定的问题。进而，在使用光学式膜厚计的成膜装置中，在光量变化峰附近，光量变化很平坦，所以很难判定光量变化峰值，产生控制精度显著恶化的问题。然而，使用TiO₂时，由于TiO₂的吸收，由于光量变化测定很困难，所以成膜的精度显著恶化。为了实现急剧上升特性增加反复次数S时，成膜更加困难。由此，以前，叠层数S达到10以上时，大量生产是没有道理的。

本发明中，通过对反复交替层的膜厚平衡与修正板的大小上找到了办法，所以克服了这种UV截止滤波器中成膜时膜厚控制的困难性，可高精度地控制膜厚，并能大量生产。

即，在以前的设计中，将反复交替层的光学膜厚比率H/L定为1.0。将H/L定为1.0，就是在监测基板的反射率达到λ/4的整数倍的峰值时，必须准确停止成膜。此时，在光学式膜厚计的光量变化峰值附近，由于光量变化平坦，所以很难判定光量变化的峰值。

与其相反，本发明中，是将反复交替层的H/L或L/H的比设定为1.2～2.0，最好1.3～1.5的范围，使高折射率层和低折射率层中一方厚、另一方就薄那样偏置厚度。这时，若偏置过大时，作为滤波器，其特性会产生恶劣影响。

由此，在一方形成厚膜时，在超过光学式膜厚计的光量变化峰值时，停止成膜，成膜的停止时机非常明确，所以膜厚控制也就很容易。另一方形成薄膜时的膜厚控制，由于是在厚膜上成膜，所以像通常一样达到峰值时就停止成膜，不会产生不合格的薄膜。尤其是，通过将高折射率层一方形成厚膜，可使几何学的膜厚形成的很薄，而且对膜厚控制很难的高折射率层，能以很好的膜厚精度成膜。

本发明中，修正板216的宽度比通常的宽，增多了用修正板216阻挡飞来粒子的比率。即，将堆积在透光性基板上的膜厚度/堆积在监测基板上的膜厚度之比作为加工系数，该加工系数设定在0.6～0.85范围内。加工系数过低时，附着在透光性基板上的粒子量过少，就生产效率方面很不理想。以前的成膜装置中通常的加工系数大概在0.9～1.1的范围。

由此，在监测基板221上堆积的膜比透光性基板上堆积的膜要厚，可准确地测定膜厚，从而可解决在紫外线区域内折射率等光学常数不稳定的问题。监测基板221的光量变化峰值出现在透光性基板的成膜峰值之前，所以在超过光量变化的峰值时刻，可停止成膜，成膜的停止时刻很明确，膜厚控制很容易。结果可提高膜厚精度。

通过将这些反复交替层的膜厚平衡的改进和扩大修正板宽度对降低加工系数的改进进行组合，再加上在超过低折射率层成膜时的光学式膜厚计光量变化峰值时可停止成膜的效果，膜厚控制变得更加容易。

本发明，将反复交替层H/L或L/H的比设定为1.2～2.0的多层膜截止滤波器用作UV截止滤波器时，作为上升的半值波长，最好从400～450nm范围内选择，从而可截止紫外线和短波长的可见光。特别是用超高压水银灯作光源时，为了改善光源的色平衡，可将超高压水银灯的440nm附近的峰值反射10～30％，最好10～20％，半值波长最好设定为425～440nm，更好为430～435nm附近。

在UV截止滤波器中透光性基板设置紫外线反射膜的面和相反面上，为提高透光率，通常形成防反射膜。

本发明的多层膜截止滤波器，可完全适用于在透光性基板上形成具有反复交替层的电介体多层膜的滤波器，但并不仅限于UV截止滤波器，无需多说，也可适用于IR截止滤波器、二色滤波器、冷镜等。

实施例1

将反复交替层的膜厚比率取为H/L＝1.33，将H层的膜厚形成平衡的厚度。将最外层和与基板接触的第1层设定为SiO₂。

透光性基板材料使用BK7(n＝1.52的白板玻璃)。使用膜的材料，高折射率层(H)为TiO₂，低折射率层(L)为SiO₂，成膜方法使用RF离子喷镀装置(昭和真空(株)制)。使用单色式光学监测方式的光学式膜厚计。使用宽度比通常宽的修正板，加工系数设定为0.8。

膜厚构成是λ＝360nm，层数33，从基板侧开始，形成1.08L、0.44H、1.04L、0.88H、0.80L、1.16H、0.76L、(1.12H、0.84L)¹⁰、1.00H、0.92L、1.16H、0.60L、1.04H、1.80L。

所得多层膜截止滤波器在波长410nm附近的放大光谱透射率示于图6。波长350～700nm范围的光谱透射率示于图7。

反复交替层中的光学式膜厚计的反射率变化示于图8。实线表示高折射率层的成膜、点划线表示低折射率层的成膜。各线右端表示该时刻停止成膜。

实施例2

在和实施例1相同的成膜条件下，膜厚构成是λ＝360nm，层数19，从基板侧开始，形成1.08L、0.44H、1.04L、0.88H、0.80L、1.16H、0.76L、(1.12H、0.84L)³、1.00H、0.92L、1.16H、0.60L、1.04H、1.80L。

所得多层膜截止滤波器在波长410nm附近放大的光谱透射率示于图6。波长350～700nm范围的光谱透射率示于图7。

该层构成，由于考虑到生产效率而减少了层数，由于反复交替层的叠层数很小，光谱特性也急剧减少。

比较例1

在和实施例1相同的成膜条件下，进行和以前设计一样的最佳设计。膜厚构成是λ＝360nm，层数33，从基板侧开始，形成1L、0.3H、0.94L、1.1H、0.58L、1.3H、0.79L、(1H、1L)¹⁰、1.02H、0.71L、1.74H、0.32L、1.35H、1.68L。

反复交替层中光学式膜厚计的反射率变化示于图9。实线表示高折射率层的成膜，点划线表示低折射率层的成膜。各线的右端表示此时刻停止成膜。

比较例2

在和实施例1相同的成膜条件下，膜厚构成是λ＝360nm，层数19，从基板侧开始，形成1L、0.3H、0.94L、1.1H、0.58L、1.3H、0.79L、(1H、1L)³、1.02H、0.71L、1.74H、0.32L、1.35H、1.68L。

虽然层数减少，制作容易，但光谱特性陡峭度很少劣化。

实施例1和比较例1层数相同，反复交替层的膜厚平衡却不同。实施例1的光谱特性急剧。同样，实施例2和比较例2层数相同，反复交替层膜厚的平衡虽然不同，但实施例2的光谱特性急剧。

图9所示光学监测器光量的变化表示，在H/L＝1.0的以前的反复交替层成膜的高折射率层成膜时，由于必须在峰值顶点停止成膜，所以停止成膜的时刻很难判断，膜厚控制也就很难。而，低折射率层成膜时，在加工系数为0.8的效果下，由于在超过峰值时刻成膜就可以停止，所以膜厚控制很容易。

与其相反，将如图8所示的反复交替层的膜厚平衡取为H/L＝1.33的本发明光学监测器光量的变化表示，在高折射率层成膜时，由于在超过峰值时刻成膜停止，所以膜厚控制很容易。低折射率层成膜时，在将加工系数为0.8的效果下，由于在超过峰值时刻成膜停止，所以膜厚控制很容易。

实施例3

制作在透光性基板的一个面上设置紫外线反射膜、在透光性基板的另一个面上设置防反射膜的UV截止滤波器。将反复交替层的膜厚比率设定为H/L＝1.31时，将H层的膜厚作为厚度平衡。最外层和与基板接触的第1层取为SiO₂。

透光性基板的材料使用BK7(n＝1.52的白板玻璃)。膜的使用材料，高折射率层(H)使用TiO₂，低折射率层(L)使用SiO₂，成膜方法使用RF离子喷镀装置(昭和真空(株)制)。使用单色式光学监测式的光学式膜厚计。使用宽度比通常宽的修正板，加工系数设定为0.8。

膜厚构成是设计波长＝371nm，层数33，从基板侧开始，形成1L、0.36H、1.21L、0.74H、0.97L、1.08H、0.87L、1.08H(0.88L、1.15H)⁸、0.88L、1.12H、0.9L、1.01H、1.02L、1.03H、0.71L、1.09H、1.75L。半值波长为433nm。

作为防反射膜，通常形成4层膜。膜构成，从基板侧开始，形成0.23H、0.4L、2.17H、1L(设计波长：550nm)。

所得多层膜截止滤波器的光谱透射率示于图10。点划线表示所得多层膜截止滤波器的光谱透射率，虚线表示紫外线吸收玻璃一例的光谱透射率。细虚线表示超高压水银灯的亮度分布。

图10示出的实施例3，构成与超高压水银灯的亮度特性相吻合的光谱透射率。即，作为图10所示的超高压水银灯的亮度特性，蓝色光有点过剩，在蓝色波长范围内只截止了405nm附近的峰值光，蓝色光仍然很强，进而在440nm附近，最好在430～450nm波长范围内的光，也必须截止10～30％。

紫外线吸收玻璃的透射率特性，可完全截止405nm附近的峰值，但440nm附近比较平稳，所以使接近截止波长的短波长透射率提高很难。因此，透过光产生衰减。将430～450nm波长范围的光截止10～30％也是很难的。

在图10所示的实施例3多层膜截止滤波器中，半值波长为433nm。因此，在405nm附近的峰值可完全截止，同时，430～450nm波长范围的光可截止10～30％。因此，可截止蓝色过剩的超高压水银灯的一部分蓝色，并能改善色平衡。而且，由于上升急剧，可提高接近截止波长的短波长透射率。

以下对达到第3目的UV截止滤波器和达到第4目的投影型显示装置进行说明。

在投影型显示装置100中使用UV截止滤波器10的目的，是完全截止400nm以下波长的紫外线和接近紫外线的一部分可见光，以防止这些光线引发有机零件劣化，延长制品的寿命，除此之外，在使用超高压水银灯作光源101时，截止蓝色过剩的超高压水银灯的一部分蓝色，以改善色平衡。本发明的UV截止滤波器的特征是具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性。具体讲是只将图17所示的超高压水银灯蓝色波长范围内405nm附近的峰值光截止住，为增强蓝色光，进而将440nm附近的峰值光也截止10～30％，最好截止10～20％。

对于本发明的UV截止滤波器的第1种实施形态，参照图11进行说明。

图11(a)中所示的第1实施形态的UV截止滤波器10a，其构造是在透光性基板11一个面上设置带台阶差部的紫外线反射膜12，和在透光性基板11另一面上设置防反射膜13。图11(b)中所示的第1实施形态的UV截止滤波器10b，其构造是在透光性基板11一个面上设置带台阶差部的紫外线反射膜12，而在透光性基板11另一面上没有设置膜。

作为透光性基板11，只要是透过可见光线的材质就可以，通常使用无机玻璃，例如，碱石灰玻璃、硼硅酸玻璃、铅玻璃、无碱玻璃、石英玻璃、新型玻璃、“コ一ニンク”粒的7971钛硅酸玻璃、蓝宝石玻璃等。

透光性基板11的形状，通常为薄板状，例如，可将投影型显示装置中使用的光学透镜用作本发明UV截止滤波器的基板。

带台阶差部分紫外线反射膜12的透射率特性，由于与超高压水银灯的亮度特性相吻合，所以，半值波长最好为415～430nm，作为台阶差部的波长，在430～450nm下，为70～90％的平均透射率，最好为80～90％的平均透射率，在460～520nm波长范围内，为90％以上，最好95％以上的透射率。

具有这种透射率特性的带台阶差部紫外线反射膜12，由于是上述多层膜截止滤波器的一种，通过能利用进行多层膜构造设计的市售的软件进行设计。

带台阶差部分紫外线反射膜12也能以良好精度控制膜厚，和本发明的多层膜截止滤波器一样，将反复交替层的H/L或L/H比设定为1.2～2.0，最好设定为1.3～1.5的范围。在物理成膜时，在蒸镀源和透光性基板之间设置修正板，将堆积在透光性基板上的膜层厚度/堆积在监测器基板上的膜层厚度之比作为加工系数时，该加工系数最好为0.6～0.85的范围。

图11(c)中以实线①示出了下述实施例4中，实际是在B K7(n＝1.52的白板玻璃)上成膜的带台阶差部紫外线反射膜的光谱透射率。虚线⑦是超高压水银灯的亮度特性。

具有该①所示光谱透射率的带台阶差部分紫外线反射膜是TiO₂_SiO₂交替的37层膜滤波器。半值波长为425nm，波长范围428～450nm范围(台阶差部)的平均透射率约为85％。在460～520nm波长范围内，可达到95％以上高透射率。

这种带台阶差部分紫外线反射膜，半值波长最好为415～430nm的范围，由于半值波长的容许范围很宽，所以制造很容易。当半值波长低于415nm时，不能充分截止超高压水银灯在405nm附近的峰值，也难以防止零件劣化。而，高于430nm时，因制造时半值波长的偏差对440nm附近峰值的透射率产生影响，也就不存在设置台阶差部的意义了。

将台阶差部的波长范围取为430～450nm，是因为可调整超高压水银灯在440nm附近峰值的透射率，并抑制蓝色，调整色平衡。将台阶差部的平均透射率设定为70～90％，最好80～90％，这是因为从色平衡方面考虑，需要将透射率设定为此范围。

进而需要，在460～520nm波长范围内具有90％以上，最好95％以上的透射率，这是因为不使光源亮度降低，需要形成明亮的投射光。

设在如图11(a)所示的UV截止滤波器10a上的防反射膜13，具有抑制在透光性基板11表面上的反射，和提高可见光线透射率的功能。

防反射膜13是由无机被覆膜、有机被覆膜的单层或多层构成。作为无机被覆膜的材质，有SiO₂、SiO、ZrO₂、TiO₂、TiO、TiO₂O₃、Ti₂O₅、Al₂O₃、Ta₂O₅、CeO₂、MgO、Y₂O₃、SnO₂、MgF₂、WO₃等无物，这些可单独使用，或2种以上并用。形成多层膜结构时，构成使高折射率层和低折射率层交替层叠的结构。形成多层膜结构时，最外层最好由耐环境性优良的SiO₂形成。

无机被覆膜的成膜方法，例如可采用真空蒸镀法、离子喷镀法、溅射法、CVD法，利用饱和溶液中化学反应折出法等。有机被覆膜，除了真空蒸镀法外，也可用旋转涂布法、浸渍涂布法等涂布方法成膜。

防反射膜也和上述多层膜截止滤波器的设计一样，使用市售软件进行理论设计。

在图11(a)所示的设有带台阶差部分紫外线反射膜12和防反射膜13的UV截止滤波器10a，由于设置了防反射膜13，所以可单独用作UV截止滤波器。

UV截止滤波器10a、10b，几乎不吸收紫外线，由于不发热，也可用作下述液晶显示屏中使用的防尘玻璃。

设有这种带台阶差部紫外线反射膜12的UV截止滤波器10a、10b，用设定的半值波长可反射超高压水银灯的比405nm附近峰值短波长的紫外线和可见光线，并能由台阶差部调节440nm附近峰值的透射率。因此，可防止紫外线使零件劣化，同时，确实能减少超高压水银灯的过剩蓝色，调整色平衡。

以下对本发明UV截止滤波器的第2种实施形态，参照图12进行说明。

该第2实施形态的UV截止滤波器10c，如图12(a)所示，其结构是在透光性基板11的一个面上设有紫外线反射膜14，和在透光性基板11的另一面上设有作为蓝色反射膜的蓝色调整膜15。

这种UV截止滤波器10c中的紫外线反射膜14，具有半值波长415～430nm的透射率特性，具有反射比半值波长短波长的紫外线和可见光线的功能。当半值波长小于415nm时，不能充分截止超高压水银灯在405nm附近的峰值，难以防止零件劣化。当半值波长大于430nm时，因制造上的半值波长的偏差对440nm附近峰值的透射率产生影响，也就没有设置蓝色调整膜的意义了。这种紫外线反射膜14，半值波长为415～430nm，容许范围很宽，所以制造容易。

蓝色调整膜15具有调整超高压水银灯在440nm附近峰值透射率的功能，在430～450nm波长范围内，需要具有70～90％，最好80～90％的平均透射率，在460～520nm波长范围内，需要具有90％以上，最好95％以上的透射率。将430～450nm波长范围内的平均透射率设定为70～90％，最好80～90％，是因为从色平衡方面考虑，需要将超高压水银灯的440nm附近峰值的透射率设定为此范围。在460～520nm波长范围内需要具有90％以上，最好95％以上的透射率，这是因为不使光源的亮度降低，形成明亮的投射光。

蓝色调整膜15是将高折射率层和低折射率层交替层叠在透光性基板11上的介电体多层膜构成。但是，层叠数比紫外线反射膜少一些，也没有反复交替层。蓝色调整膜15也可使用进行上述多层膜截止滤波器设计的市售软件进行设计。

下述实施例5中，实际在B K7上成膜的紫外线反射膜14的光谱透射率由图12(b)中的虚线②示出，蓝色调整膜15的光谱透射率由图12(b)中的点划线③示出。将它们结合的UV截止滤波器10c的光谱透射率由实线④示出。虚线⑦是超高压水银灯的亮度特性。

具有图12所示透射率特性的紫外线反射膜14，是TiO₂-SiO₂交替的33层膜，半值波长为425nm。蓝色调整膜15是TiO₂-SiO₂的9层膜，在430～450nm波长范围内的平均透射率约为85％，在460～520nm波长范围内具有96％以上的透射率。

由于紫外线反射膜14的半值波长为425nm，在430～450nm的波长范围内，蓝色调整膜15的透射率起支配作用，UV截止滤波器10c在430～450nm波长范围内的透射率大致接近于蓝色调整膜15的透射率。

组合了这种紫外线反射膜14和蓝色调整膜15的UV截止滤波器10c，由紫外线反射膜14反射超高压水银灯比405nm附近峰值短波长的紫外线和可见光线，由蓝色调整膜14的反射可大致调节440nm附近峰值的透射率。因此，可防止紫外线引发零件劣化，同时，可准确调节超高压水银灯的过剩蓝色，调整色平衡。

第2实施形态2的UV截止滤波器10c也几乎不吸收紫外线，由于不发热，如下述，也可用作液晶显示屏中使用的防尘玻璃。

以下对本发明UV截止滤波器的第3种实施形态，参照图13进行说明。

该第3实施形态的UV截止滤波器10d，如图13(a)所示，其结构是在紫外线吸收性透光性基板11b的一个面上设有上述蓝色调整膜15，在另一面上设有防反射膜13。

紫外线吸收性透光性基板11b由紫外线吸收玻璃构成，在调整超高压水银灯在440nm附近峰值的透射率方面，具有不充分的性能。因此，蓝色调整膜15具有补足紫外线吸收性透光性基板11b的性能，和调节超高压水银灯440nm附近峰值透过量的功能。

紫外线吸收性透光性基板11b具有吸收比超高压水银灯405nm附近峰值短波长紫外线和可见光线的功能，所以半值波长必须在415～430nm范围内。蓝色调整膜的透射率特性如上述。

在下述实施例6中在1.1mm厚的紫外线吸收玻璃11b的一个面上设有TiO₂-SiO₂的9层膜的蓝色调整膜15，另一个面上设有防反射膜13，从而制成UV截止滤波器10d。该紫外线吸收玻璃11b的吸收特性由图13(b)中的虚线⑧示出，蓝色调整膜15的透射率特性由图13(b)中的点划线③示出。并用紫外线吸收玻璃和蓝色调整膜的UV截止滤波器10d的光谱透射率由实线⑤所示。细虚线⑦表示超高压水银灯的亮度特性。

紫外线吸收玻璃的透射率特性⑧可完全截止405nm附近的峰值，在440nm附近比较平稳，透射率超过90％，将440nm附近的峰值光截止10～30％是困难的。

图13(b)的UV截止滤波器10d在440nm附近，蓝色调整膜的透射率影响很大，产生台阶差。440nm的透射率约75％。

组合了这种紫外线吸收玻璃11b和蓝色调整膜15的UV截止滤波器10d，由紫外线吸收玻璃11b吸收比超高压水银灯405nm附近短波长的紫外线和可见光线，由蓝色调整膜15大致调节440nm附近峰值的透射率。因此，可防止零件劣化，同时，可确实调节超高压水银灯的过剩蓝色，调整色平衡。

实施例4

在图11(a)所示的透光性基板11的一个面上设置带台阶差部紫外线反射膜12，在透光性基板11的另一个面上设置防反射膜13，从而制成UV截止滤波器10a。

成膜方法使用RF离子喷镀装置(昭和真空(株)制)。使用单色式光学监测器方式的光学式膜厚计。使用比通常宽度宽的补正板，将加工系数设定为0.8。作为透光性基板11，使用BK7(n＝1.52的白板玻璃)。作为带台阶差部紫外线反射膜12是TiO₂-SiO₂交替形成37层膜的滤波器。其膜构成如下。高折射率层(TiO₂)以H表示，低折射率层(SiO₂)以L表示。

从基板侧开始，形成1L、0.63H、0.67L、1.47H、0.59L、(1.16H、0.83L)⁵、1.08H、(0.91L、1.03H)²、0.88L、(1.26H、0.77L)⁵、0.88H、1.14L、1.04L、1.04H、0.67L、1.04H、1.9L(设计波长：370nm)。该带台阶差部紫外线反射膜12的光谱透射率以图11中的实线①示出。

带台阶差部紫外线反射膜的半值波长为425nm，波长范围428～450nm范围(台阶差部)的平均透射率约85％。在460～520nm波长范围内达到97％以上的高透射率。

作为防反射膜，通常形成4层膜结构。膜构成，从基板侧开始形成0.23H、0.4L、2.17H、1L(设计波长：550nm)。

实施例5

在图12(a)所示的透光性基板11的一个面上设置紫外线反射膜14，在透光性基板11的另一个面上设置蓝色调整膜15，从而制成UV截止滤波器10c。

成膜方法使用RF离子喷镀装置(昭和真空(株)制)。使用单色式光学监测器方式的光学式膜厚计。使用比通常宽度宽的修正板，加工系数设定为0.8。作为透光性基板11，使用BK7。作为紫外线反射膜14，形成TiO₂-SiO₂交替的33层膜的UV截止滤波器，其膜构成如下。

从基板侧开始，形成1L、0.36H、1.21L、0.74H、0.97L、1.08H、0.87L、1.08H、(0.88L、1.15H)⁸、0.88L、1.12H、0.9L、1.01H、1.02L、1.03H、0.71L、1.09H、1.75L(设计波长：365nm)。半值波长为425nm。该紫外线反射膜的光谱透射率以图12(b)中的②示出。

作为蓝色调整膜15，形成TiO₂(H)-SiO₂(L)的9层膜。膜构成如下。

从基板侧开始，形成1.22L、0.25H、0.57L、2.68H、0.31L、2.42H、2.05L、2.19H、1.2L(设计波长：500nm)。该蓝色调整膜的光谱透射率由图12(b)中③示出。

该蓝色调整膜在430nm下的透射率为87.3％，在440nm下的透射率为84.3％，在450nm下的透射率为89.3％，430～450nm下的平均透射率为85.8％。

并用紫外线反射膜和蓝色调整膜的UV截止滤波器10c的光谱透射率以图12(b)中实线④示出。

实施例6

如图13(a)所示，作为透光性基板使用厚度1.1mm的紫外线外吸收玻璃11b，在该一个面上形成和实施例5相同的蓝色调整膜15，在另一面上形成和实施例4相同的防反射膜13，从而制成UV截止滤波器10d。

紫外线吸收玻璃的光谱透射率以图13(b)中的虚线⑧示出，蓝色调整膜的光谱透射率以图13(b)中的点划线③示出。并用这些紫外线吸收玻璃和蓝色调整膜的UV截止滤波器10d的光谱透射率以同图中的实线⑤示出。

以下对达到第5目的的防尘玻璃、达到第6目的的显示屏、达到第7目的投影型显示装置进行说明。

图14中示出了作为本发明投影型显示装置的实施形态的液晶投影仪的简要构成。

该液晶投影仪300与图1所示的液晶投影仪100不同，在调制蓝色的第3液晶显示屏中使用了本发明的显示屏20，随之省去了UV截止滤波器10。对于其他零件，由于相同，对同一零件付与了相同的符号，其说明省略。

在以前的液晶投影仪中，配置在调制蓝色的第3液晶显示屏20前方的偏光板单元131前的光路中，为防止这些零件免受紫外线，配置了UV截止滤波器10。

在图14中所示的液晶投影仪300中，由于在第3液晶显示屏20中使用了设有紫外线反射膜的本发明显示屏，所以也就不需要UV截止滤波器10了，可削减零件数量，并形成密集化，低成本化。

图15中示出了第3液晶显示屏20的一种实施形态剖面图。这种显示屏20的配置是在四角筒状的箱体21内，在构成液晶显示装置30的对向基板31和液晶基板32之间设置间隔。对向基板31配置在入射一侧，在和液晶基板32对向的内面上形成未图示的对向电极、定向膜。液晶基板32配置在射出侧，在与对向基板31相对的内面上形成未图示的TFT等活性元件、定向膜。在对向基板31和液晶基板32之间封装未图示的液晶层。软配线33与箱体外和液晶显示装置30连接。称作廉价的遮光膜34以框缘状设在对向基板31的外面上，在对向基板31的入射侧表面上胶接着入射侧防尘玻璃41，在液晶基板32的射出侧面上也胶接射出侧防尘玻璃42。

防尘玻璃41，42，可防止灰尘附着在对向基板31和液晶基板32的外面上时附着灰尘产生放大投影显示，通过使灰尘远离液晶显示面形成焦点失调，具有使灰尘附着不明显的功能。为此，防尘玻璃41、42的厚度可形成1.1mm厚，与液晶基板32和对向基板31使用的玻璃材质一样，可使用石英玻璃和新型陶瓷一类的玻璃。使用将折射率调整到和所用石英玻璃和新型陶瓷一样的硅系粘接剂和丙烯酸系粘接剂等透明粘接剂，将防尘玻璃41，42分别以不产生气泡那样粘接在液晶基板32和对向基板31上。

在入射侧防尘玻璃41的外表面上，以前是设置防反射膜，而本发明中设置紫外线反射膜50，以取代防反射膜。紫外线反射膜50是由介电体多层膜构成，利用设计膜截止比特定波长短的波长光，使长波长光透过，可付予急剧特性，反射紫外线，根据需要反射短波长的可见光，对于所需要的可见光，可提高其透射率。

紫外线反射膜的透射率特性，如图17所示，与紫外线吸收玻璃比较，上升(约425nm)急剧，几乎全部反射掉紫外线(小于400nm)，而且上升后提高了可见光区域(400nm～750nm)的透射率。没有设置紫外线反射膜的透明玻璃基板对可见光的透射率，大约96％。因此，紫外线反射膜，在可见光区域内作为防反射膜而发挥功能，对于透过的光不产生衰减，所以可将防尘玻璃中以前的防反射膜置换成紫外线反射膜，而且也不降低光量。

在射出侧防尘玻璃42的外面设置防反射膜51。

在上述液晶投影仪300中使用的第1液晶显示屏121、第2液晶显示屏122具有将本发明的显示屏10的紫外线反射膜50置换成了防反射膜的结构，其他构造没有不同。

防尘玻璃41、42，有时不粘胶接合，分别与对向基板31和液晶基板32相隔一定间距配置。离间配置时，在防尘玻璃41、42和对向基板31、液晶基板32之间形成空气层，由于产生光反射，在防尘玻璃41、42的内面侧和对向基板31和液晶基板32的各个外侧上，设置防反射膜。

本发明的显示屏20，在入射侧配置设有紫外线反射膜50的防尘玻璃41，由紫外线反射膜50反射紫外线、根据需要的射短波长的可见光线，可只将需要的可见光线入射到液晶显示装置30中，因此，可防护液晶显示装置30受紫外线的影响，可防止定向膜及其他有机物受紫外线而劣化，提高了可靠性。可防止液晶显示装置30和防尘玻璃41因吸收紫外线后形成高温，对投影画面不会引发产生不稳。

图16中示出了本发明防尘玻璃的一实施形态剖面结构。图16(a)示出了与液晶显示装置胶接型的防尘玻璃，图16(b)示出了与液晶显示装置以间距配置型的防尘玻璃。

图16(a)所示防尘玻璃41在透明玻璃基板40的一个面上设置紫外线反射膜50，而在另一面上未形成膜。透明玻璃基板40使用与对向基板31相同材质的玻璃，例如可使用石英玻璃、新型陶瓷、コ一ニング社的7971钛硅酸玻璃，蓝宝石玻璃等。要使尘埃充分远离对向基板31的入射面，厚度可为0.7～3mm厚。过厚时，会产生放热性降低和重量增加的问题。

该防尘玻璃41如图15所示，在从光源入射含紫外线光的液晶显示装置30的入射侧基板面上，用粘接剂粘贴付上未设置膜的面，用作显示屏20的一部分。

图16(b)中示出了防尘玻璃43在透明玻璃基板40的一个面上设置紫外线反射膜50，在另一个面上设置防反射膜51。该防尘玻璃43的配置是与从光源入射含紫外线光的液晶显示装置30的入射侧基板面形成间距，使紫外线反射膜50形成外方侧，使防反射膜51形成内方侧，用作液晶显示屏的一部分。这种防尘玻璃43的透明玻璃基板40，可以是与对向基板31不同的材质，通常使用无机玻璃，例如可用碱石灰玻璃、硼硅酸玻璃、铅玻璃、无碱玻璃、石英玻璃、新型陶瓷、コ一ニング社的7971钛硅酸玻璃、蓝宝石玻璃等。

作为紫外线反射膜50，可使用能反射比400nm短波长的紫外线的UV截止滤波器所使用的紫外线反射膜。在光源使用超高压水银灯的投影型显示装置中，可将超高压水银灯440nm附近的峰值反射掉10～30％，最好反射掉10～20％，半值波长为425～440nm，最好取在430～435nm附近。作为这样的紫外线反射膜，可使用反复交替层中高折射率层H和低折射率层L的光学膜厚平衡H/L或L/H的比取为1.2～2.0范围的本发明多层膜截止滤波器。

在光源101为超高压水银灯时，作为最好的外线反射膜，最好使用上述带台阶差部紫外线反射膜14。由此，作为与液晶显示装置30胶接型的本发明防尘玻璃41，如图11(b)所示，最好采用具有如下构造的UV截止滤波器10b，即，在透光性基板11的一个面上设置带台阶差部紫外线反射膜12，在透光性基板11的另一个面上不设置膜。作为与液晶显示装置30离间地配置型的防尘玻璃43，如图11(a)所示，可采用具有如下构造的UV截止滤波器10a，即，在透光性基板11的一个面上设置带台阶差部紫外线反射膜12，在透光性基板11的另一个面上设置防反射膜13。

进而，作为与液晶显示装置30离间地配置型的防尘玻璃，如图12(a)所示，最好采用具有如下构造的UV截止滤波器10c，即，在透光性基板11的一个面上设置紫外线反射膜14，在透光性基板11的另一个面上设置蓝色调整膜，作为蓝色反射膜。

如以上说明，本发明的多层膜截止滤波器通过将反复交替层的膜厚平衡像以前变更，膜厚控制变得很容易，由于能以高精度形成多层膜，所以具有如设计一样的特性。

根据本发明多层膜截止滤波器的制造方法，通过降低加工系数，在监测器基板上形成厚膜，使膜厚控制变得容易，可制造出具有如设计一样特性的多层膜截止滤波器。

本发明的UV截止滤波器，通过使用带台阶差部紫外线反射膜，具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性，可防止紫外线引起的零件劣化，同时，能准确减少超高压水银灯的过剩蓝色，调整色平衡。

本发明的UV截止滤波器通过组合紫外线反射膜和蓝色调整膜，具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性，同时能防止紫外线引起的零件劣化，可准确减少超高压水银灯的过剩蓝色，调整色平衡。

本发明的UV截止滤波器通过组合紫外线吸收玻璃和蓝色调整膜，具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合的透射率特性，可防止紫外线引起的零件劣化，同时能准确减少超高压水银灯的过剩蓝色，调整色平衡。

本发明的投影型显示装置通过使用具有与超高压水银灯的亮度特性相吻合透射率特性的UV截止滤波器，可防止紫外线引起的部件劣化，同时，可准确减少超高压水银灯的过剩蓝色，获得良好的色平衡。

本发明的防尘玻璃通过设置紫外线反射膜取代防反射膜，具有不降低有用可见光透射率而反射有害紫外线等的持性。

本发明的显示屏通过组装设有紫外线反射膜的防尘玻璃，不使用作为零件的UV截止滤波器就可保护显示装置免受紫外线影响。

本发明的投影型显示装置通过使用组装了设有紫外线反射膜的防尘玻璃的显示屏，可不需要作为零件的UV截止滤波器，削减了零件数量。

本发明的滤波器，例如，用于投影型显示装置中，可从含紫外线的光源中截止掉有害的紫外线和短波长的可见光线，防止紫外线引起的零件劣化。

本发明的多层膜截止滤波器的制造方法可制造如下用途中使用的滤波器，即可从含紫外线光源的光中，截止掉有害的紫外线和短波长的可见光线，防止紫外线等引起的零件劣化。

本发明的防尘玻璃，可用于如下用途，例如，组装到投影型显示装置的液晶显示屏中，可从含紫外线光源的光中，截止掉有害的紫外线和短波长的可见光线，防止紫外线等引起的显示屏劣化。

本发明的投影型显示装置可用于在屏幕上放大投影图像的用途。

Claims

1.一种多层膜截止滤波器，在透光性基板形成具有以各自相同光学膜厚，反复层叠高折射率层和低折射率层的反复交替层的介电体多层膜，其特征是：

当上述高折射率层的光学膜厚为H，上述低折射率层的光学膜厚为L时，上述反复交替层中的H/L或L/H之比为1.2～2.0的范围。

2.一种多层膜截止滤波器的制造方法，在透光性基板上，使由蒸镀源飞来的形成高折射率层的粒子和形成低折射率层的粒子，反复交替成膜，同时，也在监测器基板上成膜，一边测定在该监测器基板上成膜层的光学膜厚，一边进行膜厚控制，其特征是：

在上述蒸镀源和透光性基板之间设置修正板，将堆积在上述透光性基板上的膜层厚度/堆积在上述监测器基板上的膜层厚度之比作为加工系数时，将上述加工系数定为0.6～0.85的范围。

3.根据权利要求2记载的多层膜截止滤波器的制造方法，其特征是形成以各自相同光学膜厚交替反复层叠上述高折射率层和低折射率层的反复交替层。

而且，当上述高折射率层的光学膜厚为H、上述低折射率层的光学膜厚为L时，将上述反复交替层中的H/L或L/H之比定为1.2～2.0的范围。

4.一种UV截止滤波器，其特征是在透光性基板的一个面上，设置带台阶差部紫外线反射膜，该膜在半值波长为415～430nm，430～450nm波长范围内具有70～90％的平均透射率、在460～520nm波长范围内具有90％以上的透射率。

5.根据权利要求4记载的UV截止滤波器，其特征是上述带台阶差部紫外线反射膜由介电体多层膜构成，上述介电体多层膜具有将以各自相同光学膜厚交替反复层叠高折射率层和低折射率层的反复交替层。

而且，当上述高折射率层的光学膜厚为H、低折射率层的光学膜厚为L时，上述反复交替层中的H/L或L/H之比为1.2～2.0的范围。

6.一种UV截止滤波器，其特征是在透光性基板的一个面上设有半值波长为415～430nm的紫外线反射膜，在上述透光性基板的另一个面上，设有在430～450nm波长范围内具有70～90％平均透射率，在460～520nm波长范围内具有90％以上透射率的蓝色调整膜。

7.根据权利要求6记载的UV截止滤波器，其特征是上述紫外线反射膜由介电体多层膜构成，上述介电体多层膜具有以各自相同的光学膜厚交替反复层叠高折射率层和低折射率层的反复交替层。

而且，当上述高折射率层的光学膜厚为H、上述低折射率层的光学膜厚为L时，将上述反复交替层中的H/L或L/H之比为1.2～2.0的范围。

8.一种UV截止滤器，其特征是在具有半值波长为415～430nm吸收特性的紫外线吸收性透光性基板一个面上，设有在430～450nm波长范围内具有70～90％平均透射率，在460～520nm波长范围内具有90％以上透射率的蓝色调整膜。

9.一种投影型显示装置，具有超高压水银灯的光源、调制上述光源的光形成规定图像的显示屏、配置在上述光源和上述显示屏之间光路中的UV截止滤波器、和放大投影从上述显示屏射出光，其特征是：

上述UV截止滤波器在透光性基板的一个面上设有带台阶差部分紫外线反射膜，其在半值波长为415～430nm，430～450nm波长范围内具有70～90％的平均透射率，在460～520nm波长范围内具有90％以上的透射率。

10.一种投影型显示装置，具有超高压水银灯的光源、调制上述光源的光形成规定图像的显示屏、配置在上述光源和上述显示屏之间光路中的UV截止滤波器、和放大投影从上述显示屏射出光，其特征是：

上述UV截止滤波器在透光性基板的一个面上设有半值波长415～430nm的紫外线反射膜，在上述透光性基板的另一个面上设有在430～450nm波长范围内具有70～90％平均透射率，在460～520nm滤长范围内具有90％以上透射率的蓝色调整膜。

11.一种投影型显示装置，具有超高压水银灯的光源，调制上述光源的光形成规定图像的显示屏、在上述光源和上述显示屏之间的光路中配置的UV截止滤波器，和放大投影由上述显示屏射出光，其特征是：

上述UV截止滤波器在具有半值为波长415～430nm吸收特性的紫外线吸收性透光性基板一个面上，设有在430～450nm波长范围内具有70～90％平均透射率，在460～520nm滤长范围内具有90％以上透射率的蓝色调整膜。

12.一种防尘玻璃，配置在调制光源来的光形成规定图像的显示装置中射入上述光源来的光的前面侧，并防止尘埃附着在显示装置上，其特征是：

在透明玻璃基板的一个面上设置紫外线反射膜。

13.根据权利要求12中记载的防尘玻璃，其特征是上述紫外线反射膜由介电体多层膜构成，上述介电体多层膜，具有以各自相同的光学膜厚交替反复层叠高折射率层和低折射率层的复交替层，

而且，当上述高折射率层的光学膜厚为H、上述低折射率层的光学膜厚为L时，上述反复交替层中的H/L或L/H之比为1.2～2.0的范围。

14.根据权利要求12中记载的防尘下玻璃，其特征是上述紫外线反射膜是在半值波长为415～430nm、430～450nm波长范围内具有70～90％的平均透射率，在460～520nm波长范围内具有90％以上透射率的带台阶差部紫外线反射膜。

15.根据权利要求12记载的防尘玻璃，其特征是在透明玻璃基板的一个面上设有半值波长为415～430nm的紫外线反射膜，在该透明玻璃基板的另一个面上，设有在430～450nm波长范围内具有70～90％的平均透射率、在460～520nm范围内具有90％以上透射率的蓝色调整膜。

16.一种显示屏，具有为调制光源来的光形成规定图像的显示装置，和配置在上述显示装置中射入上述光源来的光前面并防止尘埃附着在上述显示装置的防尘玻璃，其特征是：

上述防尘玻璃是在透明玻璃基板的前面具有紫外线反射膜。

17.根据权利要求16记载的显示屏，其特征是上述紫外线反射膜由介电体多层膜构成，上述介电体多层膜具有以各自相同的光学膜厚交替反复层叠高折射率层和低折射率层的反复交替层。

而且，当上述高折射率层的光学膜厚为H、低折射率层的光学膜厚为L时，上述反复交替层中的H/L或L/H之比在1.2～2.0的范围内。

18.根据权利要求16记载的显示屏，其特征是上述紫外线反射膜是在半值波长为415～430nm、430～450nm波长范围内具有70～90％的平均透射率、在460～520nm波长范围内具有90％以上透射率的带台阶差部紫外线反射膜。

19.根据权利要求16记载的显示屏，其特征是上述防尘玻璃在透明玻璃基板的一个面上设置半值波长为415～430nm的紫外线反射膜，在该透明玻璃基板的另一个面上设置在430～450nm波长范围内具有70～90％平均透射率、在460～520nm波长范围内具有90％以上透射率的蓝色调整膜。

20.一种投影显示装置，具有光源、具有为调制光源来的光形成规定图像的显示装置和配置在上述显示装置中射入上述光源来的光前面并防止尘埃附着在上述显示装置的防尘玻璃的显示屏、和放大投影从上述显示屏射出光的放大投射光学部，其特征是，上述防尘玻璃在透明玻璃基板的前面具有紫外线反射膜的。

21.根据权利要求20中记载的投影型显示装置，其特征是上述紫外线反射膜由介电体多层膜构成，上述介电体多层膜具有以各自相同的光学膜厚交替反复层叠高折射率层和低折射率层的反复交替层，

22.根据权利要求20记载的投影型显示装置，其特征是上述紫外线反射膜是在半值波长415～430nm、430～450mm波长范围内具有70～90％平均透射率、在460～520nm波长范围内具有90％以上透射率的带台阶差部分紫外线反射膜。

23.根据权利要求20记载的投影型显示装置，其特征是上述防尘玻璃在透明玻璃基板的一个面上设置半值波长为415～430nm的紫外线反射膜，在上述透明玻璃基板的另一个面上设置在430～450nm波长范围内具有70～90％平均透射率、460～520nm波长范围内具有90％以上透射率的蓝色调整膜。