JP2004170757A

JP2004170757A - 液晶プロジェクタ装置用偏光板及びその製造方法

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Publication number: JP2004170757A
Application number: JP2002337809A
Authority: JP
Inventors: Hideo Oura; 秀男大浦
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2002-11-21
Filing date: 2002-11-21
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】偏光板の一部を構成するサファイア基板上に耐熱性の良好な広帯域反射防止膜を形成した液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法を提供する。
【解決手段】光をレンズ光学系、偏光板２０を介して液晶パネルに照射し、前記液晶パネルから反射した反射光を出射する構成の液晶プロジェクタ装置における、偏光板２０の一部を構成するサファイア基板２７の表面上に、波長４３０ｎｍから波長６８０ｎｍの光帯域に亘って、反射率が０．４％以下となる反射防止膜３０を、真空蒸着により多層の酸化物薄膜により積層形成する液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法であって、１０ｍＰａから２０ｍＰａの真空度に保持したサファイア基板２７の表面上に６０秒から６００秒の間、酸素イオンを照射し、引き続き前記酸素イオンを照射しながら、前記サファイア基板２７の表面上に前記多層薄膜を真空蒸着により積層して、反射防止膜３０を形成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶プロジェクタ装置用偏光板及びその製造方法に係り、特に、偏光板の一部を構成するサファイア基板上に、強い光が照射された高温下においても、微細な剥離の発生しない多重酸化膜からなる反射防止膜を好適に形成した液晶プロジェクタ用偏光板及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像表示装置の一つとして、液晶プロジェクタ装置が使用されている。近年は、液晶パネルの高精細化・光源の高輝度化により、表示画像の向上が図られている。
この液晶プロジェクタ装置は、例えば、図６に示すように構成されている。
【０００３】
図６は、単板式液晶プロジェクタ装置を示す構成図である。
光源１は、メタルハライドランプ・キセノンランプ等の高輝度ランプ光源である。この光源１から投射された光は、球面反射鏡２により反射され、赤外線や紫外線等をカットするフィルタ３を透過して、不要な赤外線・紫外線が除去される。その後、インテグレータレンズ４、集光レンズ５を透過して集光された後、入射側の偏光板６を通過して、液晶パネル８に入射する。液晶パネル８に入射した光は液晶により変調されて、液晶パネル８より出射する。液晶パネル８から出射した光は、出射側の偏光板７を透過後、投影レンズ９により拡大投影されて、前方のスクリーン（図示しない）等に画像として映し出させる。
【０００４】
この構造は、カラーフィルタを備えた液晶パネル１枚を用いた単板式の透過型のものである。この単板式に加え、ＲＧＢ３原色の光源分解光に対応して、３枚の液晶パネルを組み込んだ３板式も一般的に知られている。
また、この透過型に対して、反射型液晶パネルにおいて光を反射させて変調して取り出す、反射型の液晶プロジェクタ装置も一般に知られている。
【０００５】
これらの液晶プロジェクタ装置の場合、液晶画像形成部に偏光板６、７を用いているが、光源１からの光は、これらの偏光板６，７で大幅に吸収される。
これに対して、一層の高精細化・高輝度化が求められるため、光源１として、ますます高出力のランプが選択されるようになっている。
このため、偏光板での光の吸収による発熱が増大し、その発熱の放熱が重大な問題となり、その冷却対策が種々おこなわれている。その一つとして、偏光板の一部を構成する基板として、熱伝導性の良好なサファイア基板を用いることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２０６５０７号公報（第４−５頁、第３−４図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、偏光板の基板として、サファイア基板を使用する場合には、透過する光の効率を上げるために、反射防止膜をその表面に形成する。可視光全帯域の反射防止膜としては、一般に高屈折率膜、中屈折率膜及び低屈折率膜を組み合わせた多層膜を用いる。
【０００８】
例えば、サファイア基板の場合、基板表面がＣ軸に平行であると、屈折率ｎは１．７８となるので、例えば、波長４３０ｎｍから６８０ｎｍの全帯域で反射率０．４％以下の反射防止膜を形成するためには、以下の表１に示すような、構成の６層の多層膜を成膜形成することが必要である。
ここでは、サファイア基板上に、順次形成したジルコニア（ＺｒＯ_２）、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ジルコニア、アルミナ、ジルコニア及びフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）からなる６層膜を示してある。
【０００９】
【表１】

【００１０】
一般に、これら酸化物薄膜の成膜には、膜付着力、光学特性及び安定性（信頼性）を確保するために、基板を温度約２５０℃±５０℃に保持した、５ｍＰａ程度の真空中での電子ビーム（以下、単にＥＢともいう）蒸着法が用いられる。
これには、図４に示す電子ビーム蒸着装置が用いられる。
【００１１】
図４は、一般的な電子ビーム蒸着装置を示す構成図である。
同図に示すように、電子ビーム蒸着装置５０においては、真空槽５４内は、真空ポンプ５５により所定の真空度の真空に排気される。所定の真空度で、電子銃５６より電子ビーム６１が蒸発源５７に放射される。電子ビーム６１の照射により、蒸発源５７が加熱されて、そこに配置された蒸着材料が蒸発し、蒸気流６５となって放射される。この蒸気流６５が、基板ホルダ５２に保持・加熱された基板５３の表面上に到達堆積して、薄膜が形成される。
蒸発源５７は蒸着材料の種類だけ用意されており、順次、蒸着材料が蒸発されて、多層膜からなる反射防止膜を形成することができる。
【００１２】
しかしながら、この電子ビーム蒸着法で成膜した反射防止膜の形成されたサファイア基板を、液晶プロジェクタ装置用の光学部品として用いることができるように、高温耐久性を調べるため、例えば、−２０℃と＋６０℃の繰り返しヒートショック試験（高温耐久性の加速試験である。）を行うと、数μｍオーダーの極微小な膜剥離（以下、マイクロ剥離という）がサファイア基板と反射防止膜間に発生することが分かった。さらに、このマイクロ剥離のあるサファイア基板を用いて液晶プロジェクタ装置の光学部品例えば偏光板を構成すると、コントラスの低下など画像劣化の問題を生じることが分かった。
ここで、マイクロ剥離は、幅が数百ｎｍ、長さ数μｍ〜数十μｍに亘っており、光学顕微鏡で観察すると、灰色に見える。
【００１３】
これに対して、薄膜付着についてさらに信頼性を高める（薄膜付着力を増加させる）ための薄膜の形成方法としては、一般に、所謂、イオンアシスト蒸着（以下、単にＩＡＤともいう）法が知られている。
図５は、一般的なイオンガン付電子ビーム蒸着装置を示す構成図である。
同図に示すように、周知のイオンガン付電子ビーム蒸着装置５０Ａは、電子ビーム蒸着装置５０にイオンガン５８を追加したものであり、イオンガン５８はそこに導入される例えばアルゴンガス（Ａｒ）をイオン化し、イオン化したアルゴン（アルゴンイオン：Ａｒ^＋）を電界により加速して、イオン流６６とし、これを蒸着時に基板５３に照射できるようになっている。なお、以下、イオン流６６を基板５３に照射することを、単にイオンアシストともいう
【００１４】
このＩＡＤ法を用いて、サファイア基板上に反射防止膜を形成し、その基板に上述のヒートショック試験をおこなったところ、マイクロ剥離の数が減少することが認められる。しかしながら、改善効果は見られるものの、これを皆無にできないという問題がある。
【００１５】
そこで、本発明は上記問題を解決し、液晶プロジェクタ装置用偏光板及びその製造方法において、偏光板の一部を構成するサファイア基板上に高温においても膜剥離を生じない耐熱性の良好な広帯域反射防止膜を形成した液晶プロジェクタ装置用偏光板及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための手段として、第１の発明は、光源からの光をレンズ光学系、偏光板を介して液晶パネルに照射し、前記液晶パネルから反射した反射光を出射する構成の液晶プロジェクタ装置における、前記偏光板２０の一部を構成するサファイア基板２７の表面上に、波長４３０ｎｍから波長６８０ｎｍの光帯域に亘って、反射率が０．４％以下となる反射防止膜３０を、真空蒸着により多層の酸化物薄膜により積層形成する液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法であって、
１０ｍＰａから２０ｍＰａの真空度に保持した前記サファイア基板２７の表面上に６０秒から６００秒の間、酸素イオンを照射し、引き続き前記酸素イオンを照射しながら、前記サファイア基板の表面上に前記多層薄膜を真空蒸着により積層して、前記反射防止膜３０を形成することを特徴とする液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法である。
また、第２の発明は、第１の発明に記載の液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法によって製造された液晶プロジェクタ装置用偏光板２０であって、
多層の酸化物薄膜を積層してなる反射防止膜３０が一方の面上に形成されたサファイア基板２７と、前記サファイア基板２７の他方の面上に形成された接着層２５と、前記接着層２５上に形成された偏光膜２４と、を有することを特徴とする液晶プロジェクタ装置用偏光板である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、好ましい実施例により、図面を参照して説明する。なお、参照符号については、従来例の構成と同一の構成には、同一の参照符号を付し、その説明を省略する。
【００１８】
本発明の液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法は、光源からの光をレンズ光学系、偏光板を介して液晶パネルに照射し、前記液晶パネルから反射した反射光を出射する構成の液晶プロジェクタ装置における、前記偏光板の一部を構成するサファイア基板の表面上に、波長４３０ｎｍから波長６８０ｎｍの光帯域に亘って、反射率が０．４％以下となる反射防止膜を、真空蒸着により多層の酸化物薄膜により積層形成する液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法であって、１０ｍＰａから２０ｍＰａの真空度に保持した前記サファイア基板の表面上に６０秒から６００秒の間、酸素イオンを照射し、引き続き前記酸素イオンを照射しながら、前記サファイア基板の表面上に前記多層薄膜を真空蒸着により積層して、前記反射防止膜を形成するものである。
また、本発明の液晶プロジェクタ装置用偏光板は、上述した本発明の液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法によって製造された液晶プロジェクタ装置用偏光板であって、多層の酸化物薄膜を積層してなる反射防止膜が一方の面上に形成されたサファイア基板と、前記サファイア基板の他方の面上に形成された接着層と、前記接着層上に形成された偏光膜と、を有するものである。
【００１９】
＜実施例＞
まず、本発明の液晶プロジェクタ装置用偏光板について説明する。
図１は、本発明の液晶プロジェクタ装置用偏光板の実施例を示す構成図である。
同図に示すように、液晶プロジェクタ装置に用いられる偏光板２０においては、透明な白板ガラスからなる基板２２の一方の面上に接着剤２３を介して偏光膜２４が接着固定されている。基板２２の他方の面上には反射防止膜２１が形成されている。偏光膜２４上には、接着層２５を介してサファイア基板２７が接着固定されている。サファイア基板２７の接着層２５側に接する面上には、反射防止膜２６が形成されており、サファイア基板２７の空気と接する面上には、反射防止膜３０が形成されている。
サファイア基板２７は、ガラス等に比較して熱伝導性が良好で、高い放熱性を有する。
【００２０】
ここで、反射防止膜２１は、基板２２と空気の間の反射を防止し、通常は多層膜で構成されている。一方、サファイア基板２７上に形成する反射防止膜２６、２７のうち、空気と接する側の反射防止膜３０は、サファイアの屈折率が大きい（ｎ＝１．７８）ので、多層膜より構成される。接着剤２３、２５の屈折率ｎは１．５程度であり、接着剤２６と接する側の反射防止膜２６は、単層膜で構成できる。
なお、反射防止膜３０の形成されたサファイア基板２７を反射防止膜付サファイア基板４０とする。
【００２１】
以下、実施例１乃至２、及び比較例１乃至４の反射防止膜付サファイア基板４０を製作し、ヒートショック試験を行い評価した結果を説明する。
【００２２】
（実施例１）
図２は、本発明の液晶プロジェクタ装置用偏光板の実施例における反射防止膜付サファイア基板を示す構成図である。
同図に示すように、本実施例１の液晶プロジェクタ装置用偏光板２０における反射防止膜付サファイア基板４０は、サファイア基板２７上に反射防止膜３０を構成したものである。
反射防止膜３０は、サファイア基板２７に接する側より、ジルコニア膜３１、アルミナ膜３２、ジルコニア膜３３、アルミナ膜３４、ジルコニア膜３５、フッ化マグネシウム膜３６を順次積層したものから構成される。
【００２３】
本実施例１における上記各薄膜の形成には、図３に示すイオンガン付電子ビーム蒸着装置を使用した。
図３は、本発明に係るイオンガン付電子ビーム蒸着装置を示す構成図である。
同図に示すように、イオンガン付電子ビーム蒸着装置５０Ｂは、上述したイオンガン付電子ビーム蒸着装置５０Ａにおいて、導入ガス６７をＡｒとしたのに代えて、導入ガス５９を酸素（Ｏ_２）又は酸素とアルゴンの混合ガス（Ｏ_２＋Ａｒ）とした以外は、イオンガン付電子ビーム蒸着装置５０Ａと同様の構成である。従って、イオンガン付電子ビーム蒸着装置５０Ｂにおいては、イオンガン５８によって生成するイオン流６２は、酸素イオンＯ^２−、又は酸素イオンＯ^２−とアルゴンイオンＡ^＋の混合したものとなる。
【００２４】
用いたサファイア基板２７のサイズは、縦３０ｍｍ、横３５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍである。両面とも鏡面研磨されており、表面の平坦度は干渉縞２本以内である。サファイア基板表面がＣ軸に平行であり、屈折率ｎは１．７８である。
サファイア基板２７上に形成する反射防止膜３０が可視光全帯域、例えば波長４３０ｎｍから波長６８０ｎｍの帯域に亘って、反射率０．４％以下となるように、反射防止膜３０を構成する各薄膜を構成してある。
【００２５】
これには、中心波長を５００ｎｍとすると、ジルコニア膜３１は光学膜厚ｎｄが０．１０７、アルミナ膜３２は光学膜厚ｎｄが０．９２７、ジルコニア膜３３は光学膜厚ｎｄが０．１６８、アルミナ膜３４は光学膜厚ｎｄが０．８３０、ジルコニア膜３５は光学膜厚ｎｄが２．１６７、及びフッ化マグネシウム膜３６は光学膜厚ｎｄが１．０３８となるように各薄膜を形成する。ここで、ジルコニア（ＺｒＯ_２）膜３１，３３，３５の屈折率ｎは２．０３であり、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）膜３２，３４の屈折率ｎは１．６３であり、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）膜の屈折率ｎは１．３８である。これらは、上述の表１に示したとおりである。
【００２６】
サファイア基板２７を有機溶剤で洗浄し、乾燥した後、イオンガン付電子ビーム蒸着装置５０Ｂの真空槽５４内の基板ホルダ５２の所定位置に取り付け、真空槽５４を真空ポンプ５５で排気する。基板温度を図示しない加熱装置により、２５０°Ｃ±５０°Ｃに保持する。真空槽５４の真空度が５ｍＰａ以下になるまで排気する。
その後、導入ガス５９として酸素ガスを導入する。導入ガス圧は１０乃至２０ｍＰａ（真空槽５４の真空度を示す。）である。
この状態で、イオンガン５８に所定電圧を印加し、Ｏ^２−のイオン流６２を発生させ、６０秒間サファイア基板２７に照射した。すなわち、ＥＢ蒸着前にイオンアシストを行った。
【００２７】
その後、Ｏ^２−のイオン流６２を照射しながら、すなわちイオンアシストしながら電子ビーム蒸着により、サファイア基板２７上に各膜３１乃至３６を上述した表１の構成の通りに形成し、反射防止膜３０を作製し、反射防止膜付サファイア基板４０を得る。各膜の電子ビーム蒸着時、イオン銃のアノード加速電圧はＤＣ１００Ｖ、出力電流ＤＣ１２Ａ、パワー１．１ｋＷである。ここでは、イオンアシストは、全ＥＢ蒸着中行った。
【００２８】
このようにして得られた本実施例１の液晶プロジェクタ装置用偏光板における反射防止膜付サファイア基板４０に繰り返しヒートショック試験を行い、マイクロ剥離の有無を調べた。上述のようにマイクロ剥離は、幅が数百ｎｍ、長さ数μｍ〜数十μｍに亘っており、光学顕微鏡で観察すると、灰色のスジとして観察される。
繰り返しヒートショック試験とは、大気中で６０°Ｃに保持したオーブン中に２０分保持した後、−２０°Ｃに保持した冷凍庫中に２０分保持する。次に、再び、オーブンに入れて６０°Ｃに２０分保持し、次に−２０°Ｃに２０分保持する。このサイクルを１０回繰り返す。ここで、オーブンから冷凍庫への移動及びその逆の移動は５秒以内に行う。これは、高温加速試験である。
【００２９】
繰り返しヒートショック試験の後、倍率２００倍の光学顕微鏡で観察した結果、マイクロ剥離の発生は、全くなかった。
実施例１の蒸着条件、繰り返しヒートショック試験の結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】

【００３１】
なお、ＥＢ蒸着前のイオンアシスト時間については、６０秒から１８００秒の間で、マイクロ剥離が発生しないことが確かめられた。３０秒では、十分な効果が得られない。生産性を考慮すると、ＥＢ蒸着前のイオンアシスト時間は６０秒から６００秒が好ましい。
また、蒸着前及び蒸着中イオンアシストにおいては、導入ガスとしては、酸素１００％から、酸素２０％＋アルゴン８０％の間の混合ガスを用いると、マイクロ剥離が発生しない。このときの真空槽内の真空度は１０〜２０ｍＰａが良好である。真空度が１０ｍＰａより小さくなると、イオンガンのプラズマ放電が不安定になり、２０ｍＰａより大きくなると、ＥＢ蒸着における蒸着レートが低下し、形成される各薄膜の光学特性の制御が困難になる。
【００３２】
（実施例２）
実施例２の液晶プロジェクタ装置用偏光板における反射防止膜付サファイア基板を作製した。実施例２における反射防止膜付サファイア基板は実施例１におけるサファイア基板において、全ての酸化膜薄膜のＥＢ蒸着時にイオンアシストを行って、各酸化膜薄膜を作製したのに代えて、サファイア基板に接するジルコニア膜３１の作製時にイオンアシストし、他の薄膜の作製時にはイオンアシストしなかった以外は、実施例１における反射防止膜付サファイア基板と同様に作製した。
【００３３】
実施例２における反射防止膜付サファイア基板に、実施例１と同様に繰り返しヒートショック試験を行い、マイクロ剥離の有無を調べた。マイクロ剥離の発生はなかった。
実施例２における蒸着条件及び繰り返しヒートショック試験の結果を表２に示す。
なお、イオンアシスト時の真空度、導入ガスの成分の好適な範囲は、実施例１の場合と同様である。
【００３４】
（比較例１）
比較例１の液晶プロジェクタ装置用偏光板における反射防止膜付サファイア基板を作製した。比較例１における反射防止膜付サファイア基板は実施例１におけるサファイア基板において、ＥＢ蒸着前にイオンアシストし、且つ全ての薄膜のＥＢ蒸着時にイオンアイストを行って、各薄膜を作製し反射防止膜を形成したのに代えて、ＥＢ蒸着前のイオンアシスト及びＥＢ蒸着時のイオンアシストを行わなかった以外は、実施例１の反射防止膜付サファイア基板と同様に作製した。
【００３５】
比較例１における反射防止膜付サファイア基板に、実施例１と同様に繰り返しヒートショック試験を行い、マイクロ剥離の有無を調べた。マイクロ剥離は多数発生していた。
比較例１における蒸着条件及び繰り返しヒートショック試験の結果を表２に示す。
【００３６】
（比較例２）
比較例２の液晶プロジェクタ用偏光板における反射防止膜付サファイア基板を作製した。比較例２における反射防止膜付サファイア基板は実施例１におけるサファイア基板において、ＥＢ蒸着前にイオンアシストし、且つ全ての薄膜のＥＢ蒸着時に酸素イオンによるイオンアイストを行って、各薄膜を作製し反射防止膜としたのに代えて、ＥＢ蒸着前のイオンアシストを行わず、ＥＢ蒸着時のイオンアシストをアルゴンイオンで行った以外は、実施例１における反射防止膜付サファイア基板と同様に作製した。
【００３７】
比較例２における反射防止膜付サファイア基板に、実施例１と同様に繰り返しヒートショック試験を行い、マイクロ剥離の有無を調べた。マイクロ剥離は比較例１よりははるかに少ないが発生していた。
比較例２における蒸着条件及び繰り返しヒートショック試験の結果を表２に示す。
【００３８】
（比較例３）
比較例３の液晶プロジェクタ装置用偏光板におけるサファイア基板を作製した。比較例３における反射防止膜付サファイア基板は実施例１におけるサファイア基板において、酸素イオンによるイオンアシストを行ったのに代えて、アルゴンガスによるイオンアシストを行った以外は実施例１における反射防止膜付サファイア基板と同様に作製した。
【００３９】
比較例３における反射防止膜付サファイア基板に、実施例１と同様に繰り返しヒートショック試験を行い、マイクロ剥離の有無を調べた。マイクロ剥離は比較例２よりは少ないが発生していた。
比較例３における蒸着条件及び繰り返しヒートショック試験の結果を表２に示す。
【００４０】
（比較例４）
比較例４の液晶プロジェクタ装置用偏光板における反射防止膜付サファイア基板を作製した。比較例４における反射防止膜付サファイア基板は実施例１のサファイア基板において、ＥＢ蒸着前にイオンアシストを行ったのに代えて、ＥＢ蒸着前にイオンアシストを行わなかった以外は実施例１の反射防止膜付サファイア基板と同様に作製した。
【００４１】
比較例４の反射防止膜付サファイア基板に、実施例１と同様に繰り返しヒートショック試験を行い、マイクロ剥離の有無を調べた。マイクロ剥離は比較例３より少ないが、僅かに発生していた。
比較例４における蒸着条件及び繰り返しヒートショック試験の結果を表２に示す。
【００４２】
なお、サファイア基板上に形成する多層膜からなる広帯域反射防止膜の例として、表１に示す構成のものを示したが、表３に示す構成のものでも良い。
【００４３】
【表３】

【００４４】
すなわち、サファイア基板と空気の間に形成する多層薄膜からなる反射防止膜で、サファイア基板上に、光学膜厚ｎｄが０．１００である酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５：屈折率２．１０）、光学膜厚ｎｄが０．５５３である二酸化珪素（ＳｉＯ_２：屈折率１．４６）、光学膜厚ｎｄが０．４０７である酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、光学膜厚ｎｄが０．５１３である二酸化珪素（ＳｉＯ_２）、光学膜厚ｎｄが２．３０７である酸化タンタル（Ｔａ_２Ｏ_５）、及び光学膜厚ｎｄが１．０５４であるフッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）を順次積層しても良い。中心波長は５００ｎｍである。
【００４５】
ＥＢ蒸着する際には、酸素イオン（又は、酸素イオンとアルゴンイオンの混合：実施例１と同様）による、ＥＢ蒸着前及びＥＢ蒸着中イオンアシストを行うことにより、良好な付着力を有し耐熱性の良好な反射防止膜付サファイア基板を得る。なお、高屈折率膜としては、チタニア（ＴｉＯ_２）も用いることができる。
【００４６】
以上、表２より分かるように、サファイア基板上に、上述した表１に示す構成の多層膜からなる反射防止膜をＥＢ蒸着により形成する際に、ＥＢ蒸着前に、サファイア基板に酸素イオン（酸素イオンとアルゴンイオンの混合でも良い）のイオンアシストした上で、酸素イオン（酸素イオンとアルゴンイオンの混合でも良い）イオンアシストしながら各薄膜のＥＢ蒸着を行うと、十分な付着力を有し、耐熱性の良好な反射防止膜をサファイア基板上に形成できることが分かる。なお、ＥＢ蒸着中の酸素イオンのイオンアシストはサファイア基板に接する第１層の薄膜に対して行うだけでも良い。これらの反射防止膜付サファイア基板を用いると耐熱性の良好な液晶プロジェクタ用偏光板を得ることができる。
【００４７】
一方、反射防止膜を形成する際に、蒸着前にイオンアシストを行わない場合には、いずれも良好な付着力を有する耐熱性の良好な反射防止膜を得ることができない。蒸着前イオンアシストをアルゴンイオンによって行っても、不十分であることが分かる。
このように、本発明に係るサファイア基板上に形成した反射防止多層光学膜は、従来法で形成した膜に比べ高い剥離信頼性を有するので、この基板を用いて可視光の広帯域で反射の無い高輝度液晶プロジェクタ装置用偏光板を実現でき、液晶プロジェクタ装置における光利用効率向上を図ることができる効果がある。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法は、請求項１記載によれば、１０ｍＰａから２０ｍＰａの真空度に保持した前記サファイア基板の表面上に６０秒から６００秒の間、酸素イオンを照射し、引き続き前記酸素イオンを照射しながら、前記サファイア基板の表面上に前記多層薄膜を真空蒸着により積層して、前記反射防止膜を形成することにより、偏光板の一部を構成するサファイア基板上に高温においても膜剥離を生じない耐熱性の良好な広帯域反射防止膜を形成した液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法を提供できるという効果がある。
また、本発明の液晶プロジェクタ装置用偏光板は、請求項２記載によれば、請求項１に記載の液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法によって製造された液晶プロジェクタ装置用偏光板であって、多層の酸化物薄膜を積層してなる反射防止膜が一方の面上に形成されたサファイア基板と、前記サファイア基板の他方の面上に形成された接着層と、前記接着層上に形成された偏光膜と、を有することにより、偏光板の一部を構成するサファイア基板上に高温においても膜剥離を生じない耐熱性の良好な広帯域反射防止膜を形成した液晶プロジェクタ装置用偏光板を提供できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の液晶プロジェクタ装置用偏光板の実施例を示す構成図である。
【図２】本発明の液晶プロジェクタ装置用偏光板の実施例における反射防止膜付サファイア基板を示す構成図である。
【図３】本発明に係るイオンガン付電子ビーム蒸着装置を示す構成図である。
【図４】一般的な電子ビーム蒸着装置を示す構成図である。
【図５】一般的なイオンガン付電子ビーム蒸着装置を示す構成図である。
【図６】単板式液晶プロジェクタ装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１…光源、２…反射鏡、３…フィルタ、４…インテグレータレンズ、５…集光レンズ、６…偏光板、７…偏光板、８…液晶パネル、９…投影レンズ、１０…単板式液晶プロジェクタ、２０…液晶プロジェクタ用偏光板、２１…反射防止膜、２２…基板、２３…接着剤、２４…偏光膜、２５…接着層、２６…反射防止膜、２７…サファイア基板、３０…反射防止膜、３１…ジルコニア（ＺｒＯ_２）膜、３２…アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）膜、３３…ジルコニア（ＺｒＯ_２）膜、３４…アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）膜、３５…ジルコニア（ＺｒＯ_２）膜、３６…フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）膜、５０…電子ビーム蒸着装置、５０Ａ，５０Ｂ…イオンガン付電子ビーム蒸着装置、５２…基板ホルダ、５３…基板、５４…真空槽、５５…真空ポンプ、５６…電子銃、５７…蒸着源、５８…イオンガン、５９…導入ガス、６１…電子ビーム、６２…イオン流、６５…蒸気流、６６…イオン流、６７…導入ガス。

Claims

光源からの光をレンズ光学系、偏光板を介して液晶パネルに照射し、前記液晶パネルから反射した反射光を出射する構成の液晶プロジェクタ装置における、前記偏光板の一部を構成するサファイア基板の表面上に、波長４３０ｎｍから波長６８０ｎｍの光帯域に亘って、反射率が０．４％以下となる反射防止膜を、真空蒸着により多層の酸化物薄膜により積層形成する液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法であって、
１０ｍＰａから２０ｍＰａの真空度に保持した前記サファイア基板の表面上に６０秒から６００秒の間、酸素イオンを照射し、引き続き前記酸素イオンを照射しながら、前記サファイア基板の表面上に前記多層薄膜を真空蒸着により積層して、前記反射防止膜を形成することを特徴とする液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法。
請求項１に記載の液晶プロジェクタ装置用偏光板の製造方法によって製造された液晶プロジェクタ装置用偏光板であって、
多層の酸化物薄膜を積層してなる反射防止膜が一方の面上に形成されたサファイア基板と、
前記サファイア基板の他方の面上に形成された接着層と、
前記接着層上に形成された偏光膜と、を有することを特徴とする液晶プロジェクタ装置用偏光板。