專利名稱：放熱用石英板、偏光板以及光學(xué)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為了有效地散發(fā)在液晶投影機(jī)中使用的偏光板的發(fā)熱而設(shè)置在偏光板上的放熱用石英板、具備該放熱用石英板的偏光板、以及具備該偏光板的光學(xué)設(shè)備的改良。
背景技術(shù)：
液晶投影機(jī)具有如下結(jié)構(gòu)使用液晶光閥等，根據(jù)圖像信息對(duì)從光源射出的光進(jìn)行調(diào)制，將調(diào)制后的光投影到屏幕上。液晶光閥具有在液晶面板的入射面或出射面?zhèn)日迟N有偏光板的結(jié)構(gòu)，通過偏光板將來自光源的光轉(zhuǎn)換為偏振光，提高光的利用效率。偏光板在遮擋偏光軸方向的光成分以外的光時(shí)發(fā)熱，由于發(fā)熱使偏光板容易產(chǎn)生變形或劣化，成為偏光板的光學(xué)特性劣化的原因。
為了解決這樣的問題，以往是將不具有光學(xué)特性的透明玻璃板粘貼在偏光板上，但放熱效率不夠，所以最近通過將導(dǎo)熱率高的藍(lán)寶石基板粘貼在偏光板上，來提高放熱效率。
但是，藍(lán)寶石基板具有不容易制造、且制造成本高的問題，在日本特開2002-14419公報(bào)中提出使用比藍(lán)寶石便宜、且導(dǎo)熱率比玻璃高的石英板。
圖7(a)和(b)是表示現(xiàn)有的放熱用石英板的結(jié)構(gòu)的正視圖以及側(cè)視圖。該石英板沿外周緣標(biāo)記的虛線的內(nèi)側(cè)為有效光學(xué)范圍，其外側(cè)為非有效范圍，光學(xué)軸具有相對(duì)于底邊90度的角度。并且，在石英板的一面上形成有反射防止膜(AR涂層)。
但是，放熱用石英板的放熱效果僅取決于石英材料自身的導(dǎo)熱率，所以為了維持板厚、同時(shí)提高放熱效果只能增大石英板的面積，在應(yīng)對(duì)構(gòu)成液晶投影機(jī)的各種光學(xué)部件的小型化、高集成化、高輸出化的同時(shí)，要提高放熱效率是很有限的。
專利文獻(xiàn)1日本特開2002-14419公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明就是鑒于上述而提出的，其目的在于，提供放熱用石英板、偏光板以及光學(xué)設(shè)備，能夠不增大用于散發(fā)來自在液晶投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)等中設(shè)置在液晶面板上使用的偏光板的發(fā)熱的石英板的面積、而大幅度提高放熱效率。
為了達(dá)到上述目的，發(fā)明的第一方面是設(shè)置于偏光板面上的放熱用的石英板，其特征在于，沿相當(dāng)于所述偏光板的有效光學(xué)區(qū)域外的石英板的外周緣配置有金屬膜。
發(fā)明的第二方面的特征在于，在第一方面中，所述金屬膜沿所述石英板的至少一個(gè)主面的外周緣而形成。
發(fā)明的第三方面的特征在于，在第一方面或第二方面中，所述金屬膜沿所述石英板的外周面的至少一部分而形成。
發(fā)明的第四方面的偏光板的特征在于，具備第一、第二或第三方面所述的放熱用石英板。
發(fā)明的第五方面的光學(xué)設(shè)備的特征在于，具備第四方面所述的所述偏光板。
根據(jù)本發(fā)明，在設(shè)置在液晶面板上使用的偏光板面上設(shè)置的、用于散發(fā)來自的偏光板的發(fā)熱的石英板中，由于沿相當(dāng)于偏光板的有效光學(xué)區(qū)域外的石英板的外周緣來配置金屬膜，所以能夠不增加放熱用石英板的面積而大幅度提高放熱效率。


圖1(a)、(b)以及(c)是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的放熱用石英板和偏光板的位置關(guān)系的分解立體圖，表示放熱用石英板的結(jié)構(gòu)的主要部分立體圖以及A-A剖面圖。
圖2(a)至(d)是表示金屬膜5的形成圖形的其它例子的剖面圖。
圖3(a)是表示石英原石的圖，(b)是石英棒材(lumbered)的結(jié)構(gòu)圖，(c)是表示在石英棒材的外周面上沿Y方向形成標(biāo)記用的槽的狀態(tài)的圖，(d)是表示沿與X軸、Z軸平行的切斷面L、利用預(yù)定的Y軸方向間距等間隔地將石英棒材切斷的步驟的圖，(e)是表示石英板單片的圖。
圖4(a)至(d)是構(gòu)成蒸鍍夾具的各層的說明圖、以及蒸鍍夾具的結(jié)構(gòu)說明圖。
圖5(a)是表示在設(shè)置于蒸鍍夾具的中間層上的小突起上支撐石英板的狀態(tài)的截面圖，(b)、(c)表示使在蒸鍍爐內(nèi)被蒸鍍夾具支撐的石英板附著金屬物質(zhì)，生成金屬膜的狀態(tài)的圖。
圖6(a)、(b)分別是表示對(duì)石英板形成鋁金屬膜之前的狀態(tài)和成膜后的狀態(tài)的圖。
圖7(a)、(b)是現(xiàn)有的放熱用石英板的結(jié)構(gòu)說明圖。
符號(hào)說明1放熱用石英板、2石英板、2a外周面(側(cè)面)、5金屬膜、10偏光板、10a有效光學(xué)區(qū)域、10b有效光學(xué)區(qū)域外、20石英原石、21石英棒材、30蒸鍍夾具、31最下層、32中間層、33最上層。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖所示的實(shí)施方式，詳細(xì)說明本發(fā)明。
圖1 (a)、(b)以及(c)是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的放熱用石英板和偏光板的位置關(guān)系的分解立體圖、表示放熱用石英板的結(jié)構(gòu)的主要部分立體圖、以及A-A剖面圖。該放熱用石英板1是為了提高例如在液晶投影機(jī)中配置在液晶面板的入射面、或出射面?zhèn)鹊钠獍?0的放熱效率，而設(shè)置在偏光板10的一面或兩面上的放熱單元，其特征在于，具有沿相當(dāng)于偏光板10的有效光學(xué)區(qū)域外10b的石英板2的外周緣配置金屬膜5的結(jié)構(gòu)。
即，在該例中，放熱用石英板1是通過粘接等密合地設(shè)置在矩形的偏光板10的單面?zhèn)壬系?，用虛線表示的邊界線的內(nèi)側(cè)為有效光學(xué)區(qū)域，沿偏光板10的有效光學(xué)區(qū)域外10b形成金屬膜5，使得偏光板10的有效光學(xué)區(qū)域和放熱用石英板1的有效光學(xué)區(qū)域一致。
如圖1(b)、(c)所示，在該例中，沿石英板2的外周緣的兩主面的外周緣形成金屬膜5。具體講，沿石英板2的除了外周面(側(cè)面)2a以外的兩主面的外周緣形成帶狀的金屬膜5。在該例中，為了防止石英板2的四個(gè)角部的缺損，在四個(gè)角部形成有倒角部，但也可以沒有倒角部。
并且，實(shí)際上在石英板2的兩主面的至少一面上形成反射防止膜(AR膜)。
接著，圖2(a)至(d)是表示金屬膜5的形成圖形的其它例子的剖面圖。首先，在圖2(a)的例子中，在沿著石英板2的一個(gè)主面的外周緣的部位和石英板的外周面2a整體上連續(xù)形成金屬膜5。
圖2(b)中，在沿著石英板2的一個(gè)主面的外周緣的部位和石英板的外周面2a的一部分上(在該例中為外周面寬度的一半)連續(xù)形成金屬膜5。
圖2(c)中，在沿著石英板2的兩主面的外周緣的部位和石英板的外周面2a整體上連續(xù)形成金屬膜5。
圖2(d)中，在石英板的外周面2a整體上連續(xù)形成金屬膜5。
并且，上述各實(shí)施方式的金屬膜5可以沿石英板的外周面2a的長(zhǎng)度方向(周向)全長(zhǎng)連續(xù)地形成，也可以有局部不存在金屬膜的部位。
然后，圖3、圖4、圖5是表示本發(fā)明的放熱用石英板的制造步驟的說明圖，圖3表示將從石英原石中切出的石英棒材(lumbered)切斷成石英板的工序，圖4表示形成金屬膜的工序。
首先，圖3(a)表示石英原石20，通過僅切斷相當(dāng)于該石英原石20中的Y軸方向有效長(zhǎng)度的部分，得到(b)所示的長(zhǎng)方體狀的石英棒材21。在(c)中在該石英棒材21的外周面上形成沿著Y方向的標(biāo)記用的槽21a。然后，在(d)中沿著與X軸、Z軸平行的切斷面L、按預(yù)定的Y軸方向間距等間隔地將石英棒材21切斷，得到(e)所示的石英板2單片。
該石英板2經(jīng)過磨平工序的機(jī)械粗面加工、拋光工序的鏡面加工后，在兩主面上形成AR膜。
圖4、圖5表示為了通過蒸鍍?cè)谑宓姆枪鈱W(xué)區(qū)域的任意位置上形成金屬膜而使用的蒸鍍夾具的結(jié)構(gòu)例的圖。圖4(a)、(b)以及(c)是構(gòu)成蒸鍍夾具的各層的說明圖、以及蒸鍍夾具的結(jié)構(gòu)說明圖。圖5(a)是圖4(c)的A-A剖面圖、圖5(b)是圖4(c)的B-B剖面圖、圖5(c)是圖5(b)的主要部分放大圖。
該蒸鍍夾具30作為掩模來發(fā)揮功能，用于在蒸鍍爐內(nèi)在保持石英板2的狀態(tài)下、僅在沿著石英板的外周緣的任意范圍內(nèi)使蒸鍍物質(zhì)成膜。
如圖4(a)所示，蒸鍍夾具30由最下層31、中間層32、最上層33三片薄板狀框體構(gòu)成，圖4(b)是表示通過在最下層31上依次層疊中間層32、最上層33來組裝蒸鍍夾具30的狀態(tài)的俯視圖。
最下層31由框體31a和向中央部突出的掩模部31b構(gòu)成，該掩模部31b作為遮蔽石英板2的有效光學(xué)區(qū)域的掩模而發(fā)揮作用。中間層32由具有與最下層31的框體31a相匹配的形狀的框體32a、和從框體32a的內(nèi)周緣的預(yù)定位置(該例中為四條邊各自的中央部)向中心部突出的小突起32b構(gòu)成，小突起32b與石英板2的外周緣相接觸、支撐石英板2。最上層33由框體33a構(gòu)成，該框體33a具有與最下層31和中間層32的各框體31a、32a相匹配的形狀。
圖4(c)表示從(b)所示的夾具的上面一側(cè)向框體中央部放置石英板2后的狀態(tài)，(d)是從背面?zhèn)扔^看(c)的圖。
圖5(a)利用截面來表示在設(shè)于蒸鍍夾具30的中間層32上的小突起32b上支撐了石英板2的狀態(tài)，設(shè)于最下層31上的掩模部31b相對(duì)于石英板2的下表面以非接觸狀態(tài)對(duì)置。并且，在各小突起32b和掩模部31b的外周緣之間形成有間隙S。
圖5(b)、(c)表示使在蒸鍍爐內(nèi)被蒸鍍夾具30支撐的石英板2附著金屬物質(zhì)、生成金屬膜的狀態(tài)，從粗箭頭40方向飛濺來的蒸鍍物質(zhì)從間隙S內(nèi)朝著石英板2行進(jìn)，經(jīng)過細(xì)箭頭40a、40b所示的直線路徑和彎曲路徑，各自附著在石英板的一個(gè)主面和外周面上。
另外，上述實(shí)施方式所示的蒸鍍夾具是形成圖2(b)所示的一例的金屬膜用的結(jié)構(gòu)例，為了得到圖1、圖2(a)、(c)、(d)分別示出的金屬膜，只要根據(jù)各金屬膜形成范圍的不同使夾具的結(jié)構(gòu)不同即可。
然后，圖6(a)和(b)是表示對(duì)石英板形成鋁金屬膜之前的狀態(tài)和成膜后的狀態(tài)的圖。石英板2是長(zhǎng)寬各邊的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的正方形，設(shè)金屬膜5的寬度為X。該情況下，假設(shè)導(dǎo)熱率即為放熱效果，當(dāng)將金屬膜5的寬度X和石英板的一邊的長(zhǎng)度L的關(guān)系設(shè)定為X＝L/10時(shí)，判明了圖6(b)所示的本發(fā)明的放熱用石英板與(a)所示的石英板相比具有大約3.2倍的放熱效果。換言之，如果將(a)所示的石英板和(b)所示的放熱用石英板各自的放熱效果設(shè)定為相等，則與(a)的石英板相比，能夠使本發(fā)明的放熱用石英板的面積小型化大約70％。
對(duì)其詳細(xì)說明，圖6(a)的石英板2的表面積為L(zhǎng)2。另一方面，圖6(b)的放熱用石英板1的石英板部分的表面積為L(zhǎng)2，金屬膜5的表面積為2LX+2X(L-X)＝4X(L-X)。從而，圖6(b)的放熱用石英板1的各部的合計(jì)面積為4X(L-X)+L2。
此處，考慮金屬膜5由鋁構(gòu)成的情況，石英的導(dǎo)熱率為0.14W/m·C，鋁的導(dǎo)熱率為0.86W/m·C。
此處，設(shè)基板厚度/膜厚一定、僅考慮表面積，只要將表面積與導(dǎo)熱率相乘，即可進(jìn)行圖6(a)和(b)的比較。
圖6(b)的放熱用石英板1的放熱效果的指數(shù)為0.86×{4X(L-X)+0.14L2}，圖6(a)的石英板2的放熱效果的指數(shù)為0.14L2。
因此，可預(yù)測(cè)本發(fā)明的放熱用石英板1與石英板2單體的情況相比，具有{3.44X(L-X)+0.14L2}/0.14L2倍的放熱效果。
并且，通過在石英板的外周緣配置金屬膜5，使金屬膜作為緩沖機(jī)構(gòu)來發(fā)揮作用，大幅地降低在單片彼此碰撞時(shí)端面產(chǎn)生缺損的概率。
通過在各種光學(xué)設(shè)備例如液晶投影機(jī)中使用的偏光板上設(shè)置本發(fā)明的放熱用石英板來進(jìn)行使用，即使是相同面積的放熱用石英板也能夠大幅度提高放熱效果，因此，能夠追隨偏光板的小型化而實(shí)現(xiàn)石英板的小型化，同時(shí)提高其放熱效果。并且，可應(yīng)用該偏光板的光學(xué)設(shè)備不限于液晶投影機(jī)，能夠應(yīng)用于使用液晶光閥等的普通光學(xué)設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種放熱用石英板，設(shè)置于偏光板面上用于放熱，其特征在于，沿著相當(dāng)于所述偏光板的有效光學(xué)區(qū)域外的石英板的外周緣配置有金屬膜。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放熱用石英板，其特征在于，所述金屬膜沿著所述石英板的至少一個(gè)主面的外周緣而形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放熱用石英板，其特征在于，所述金屬膜沿著所述石英板的外周面的至少一部分而形成。
4.一種偏光板，其特征在于，具備權(quán)利要求1、2或3所述的放熱用石英板。
5.一種光學(xué)設(shè)備，其特征在于，具備權(quán)利要求4所述的所述偏光板。
全文摘要
放熱用石英板、偏光板以及光學(xué)設(shè)備。本發(fā)明提供能夠不增大在液晶投影機(jī)的光學(xué)系統(tǒng)等中設(shè)置于液晶面板上使用的放熱用石英板的面積、而大幅度提高放熱效率的放熱用石英板、偏光板以及光學(xué)設(shè)備。在設(shè)置于偏光板(10)面上的放熱用的石英板(1)中，沿相當(dāng)于偏光板的有效光學(xué)區(qū)域外(10B)的石英板(2)的外周緣配置有金屬膜(5)。
文檔編號(hào)G03B21/00GK1844971SQ20061007303
公開日2006年10月11日 申請(qǐng)日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月8日
發(fā)明者磯村智樹, 松本浩 申請(qǐng)人:愛普生拓優(yōu)科夢(mèng)株式會(huì)社