JP5168724B2 - 透明多結晶スピネル基板とその製造方法、および電気光学装置 - Google Patents
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Description
以下、本発明を詳しく説明する。
内部の光学的欠陥の最大長さが100μm以下であることを特徴とする透明多結晶スピネル基板である。
前記透明多結晶スピネル基板に含有される不純物の内、W、Co、Feの含有量が、それぞれ10ppm未満であり、かつその大きさが20μm以下であることを特徴とする第1の技術に記載の透明多結晶スピネル基板である。
第1の技術または第2の技術に記載の透明多結晶スピネル基板の少なくとも片面側に偏光素子が配置された偏光板が、電気光学物質を挟持した一対の基板に対向して設けられていることを特徴とする電気光学装置である。
内部の光学的欠陥の最大長さが50μm以下であることを特徴とする透明多結晶スピネル基板である。
前記透明多結晶スピネル基板に含有される不純物の内、W、Co、Feの含有量が、それぞれ5ppm未満であり、かつその大きさが10μm以下であることを特徴とする第4の技術に記載の透明多結晶スピネル基板である。
第4の技術または第5の技術に記載の透明多結晶スピネル基板が、電気光学物質を挟持した一対の基板と対向すると共に、接近した位置に設けられていることを特徴とする電気光学装置である。
第1の技術、第2の技術、第4の技術、第5の技術のいずれか1項に記載の透明多結晶スピネル基板の製造方法であって、
所定量以下の不純物を含む原料粉末を分別する工程と、
分別された原料粉末を所定の寸法に成形する成形体作製工程と、
前記成形体を焼結して一次焼結体を形成する一次焼結工程と、
前記一次焼結体を、1600〜1800℃で加圧焼結して、二次焼結体を形成する二次焼結工程と、
を有することを特徴とする透明多結晶スピネル基板の製造方法である。
得られた二次焼結体を研磨して、所定の寸法に鏡面加工することにより、透明多結晶スピネル基板を得ることができる。なお、必要に応じて、研磨後の表面にAR(反射防止)コーティングを施してもよい。
1600〜1800℃の温度で二次焼結され、不純物に基く内部の光学的欠陥の最大長さが100μm以下であり、含有される不純物の内、W、Co、Feの含有量が、それぞれ10ppm未満である透明多結晶スピネル基板の少なくとも片面側に偏光素子が配置された偏光板が、電気光学物質を挟持した一対の基板に対向して設けられていることを特徴とする電気光学装置である。
請求項1に記載の電気光学装置に用いられる透明多結晶スピネル基板であって、
内部の光学的欠陥の最大長さが50μm以下であることを特徴とする透明多結晶スピネル基板である。
前記透明多結晶スピネル基板に含有される不純物の内、W、Co、Feの含有量が、それぞれ5ppm未満であることを特徴とする請求項2に記載の透明多結晶スピネル基板である。
前記偏光板と前記電気光学物質を挟持した一対の基板とが、接近した位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置である。
請求項1に記載の電気光学装置に用いられる透明多結晶スピネル基板の製造方法であって、
所定量以下の不純物を含む原料粉末を分別する工程と、
分別された原料粉末を所定の寸法に成形する成形体作製工程と、
前記成形体を焼結して一次焼結体を形成する一次焼結工程と、
前記一次焼結体を、1600〜1800℃で加圧焼結して、二次焼結体を形成する二次焼結工程と、
を有することを特徴とする透明多結晶スピネル基板の製造方法である。
また、前記透明多結晶スピネル基板を電子光学装置の偏光板用基板や防塵窓用基板として用いることにより、画像のばらつきが抑制されて、表示画像品質が向上した電気光学装置を提供することができる。
以下に、実施例および比較例を示し、具体的に説明する。
以下に示す手順により、実施例1〜5としての本発明に係る透明多結晶スピネル基板および比較例1〜5としての透明多結晶スピネル基板を作製し、適宜各種測定を行う。
各種不純物を有するスピネル粉末(平均粒径:0.1μm)を、水中で分散させた後、10μm、あるいは5μmの目開きを持つ篩で分別した後、乾燥させ、その不純物量を測定した。
乾燥した粉末をプレス成形によりφ30×5mmtの大きさに予備成形した後、CIP(冷間等方圧プレス)を行って成形体を得た。なお、CIPは、147.1MPaの圧力条件の下で行った。
前記成形体を、真空雰囲気の条件の下、1700℃で焼結し、一次焼結体を得た。
一次焼結体に、Ar雰囲気下、雰囲気圧力200MPaの条件の下、表1に示す2次焼結温度にて、HIPによる加圧焼結を行い、二次焼結体を得た。加圧焼結することにより、空孔をより小さくすることができる。
得られた二次焼結体の不純物量を、ICP発光分析にて測定した。
その結果を、表1に示す。
得られた二次焼結体を研磨機(ナノファクター社製NF−300)を用いて鏡面加工して、□20×1mmtの大きさのスピネル焼結体を得た。
鏡面加工したスピネル焼結体を用いて、金属不純物に基づく欠陥の最大長さおよび空孔に基づく欠陥の最大長さを、光学顕微鏡にて測定した。
測定結果を表1に併せて示す。
同様に、鏡面加工したスピネル焼結体を用いて、アルキメデス法にて相対密度を測定した。
測定結果を表1に併せて示す。
同様に、鏡面加工したスピネル焼結体を用いて、分光光度計(日立ハイテクノロジーズ社製U−4100)にて、波長420〜680nmの波長領域における平均透過率を測定した。併せて、スピネル焼結体の粒径を測定した。
各測定結果を表1に併せて示す。
鏡面加工したスピネル焼結体の表面に、PVDにてMgF2のARコートを施し、実施例1〜5および比較例1〜5の透明多結晶スピネル基板を得た。
得られた透明多結晶スピネル基板を用いて、以下に示すように、偏光板および防塵窓用基板としての使用の可否につき評価した。
a.偏光板への使用の可否
得られた透明多結晶スピネル基板に用途に合わせた偏光フィルムを貼り付けて偏光板とし、図1に示す液晶プロジェクターにおいてこの偏光板81を液晶パネル80と対向して設け、得られる画像の状態を測定した。この際、画像として問題がない場合は「○」、欠陥に起因する画像の歪みが発生した場合は「×」と評価した。
測定結果を表1に併せて示す。
得られたスピネル基板を用いて、図1に示す液晶プロジェクターにおける防塵窓82とし、液晶パネル80と対向して設け、得られる画像の状態を測定した。この際、画像として問題がない場合は「○」、欠陥に起因する画像の歪みが発生した場合は「×」と評価した。
測定結果を表1に併せて示す。
51 反射鏡
53 赤外集光レンズ
54 紫外カットフィルター
60 偏光変換インテグレータ
61 フライアイレンズ
62 スリット
63 レンズ
70 ダイクロイックミラー
71 ミラー
80 液晶パネル
81 偏光板
82 防塵窓
83 1/2波長板
84 クロスダイクロイックプリズム
90 投射レンズ系
Claims (5)
- 1600〜1800℃の温度で二次焼結され、不純物に基く内部の光学的欠陥の最大長さが100μm以下であり、含有される不純物の内、W、Co、Feの含有量が、それぞれ10ppm未満である透明多結晶スピネル基板の少なくとも片面側に偏光素子が配置された偏光板が、電気光学物質を挟持した一対の基板に対向して設けられていることを特徴とする電気光学装置。
- 請求項1に記載の電気光学装置に用いられる透明多結晶スピネル基板であって、
内部の光学的欠陥の最大長さが50μm以下であることを特徴とする透明多結晶スピネル基板。 - 前記透明多結晶スピネル基板に含有される不純物の内、W、Co、Feの含有量が、それぞれ5ppm未満であることを特徴とする請求項2に記載の透明多結晶スピネル基板。
- 前記偏光板と前記電気光学物質を挟持した一対の基板とが、接近した位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
- 請求項1に記載の電気光学装置に用いられる透明多結晶スピネル基板の製造方法であって、
所定量以下の不純物を含む原料粉末を分別する工程と、
分別された原料粉末を所定の寸法に成形する成形体作製工程と、
前記成形体を焼結して一次焼結体を形成する一次焼結工程と、
前記一次焼結体を、1600〜1800℃で加圧焼結して、二次焼結体を形成する二次焼結工程と、
を有することを特徴とする透明多結晶スピネル基板の製造方法。
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