JPH01277816A - 固体表示装置およびその装置を用いたプロジェクションシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は光変調器、プロジェクションＴＶ等に用いられ
る固体表示装置およびその製造方法ならびにプロジェク
ションシステムに関するものである。

「従来の技術」 近年、ＰＬＺＴ（例えば（Ｐｂｏ、５ｔＬａｅ、＋５）
（Ｚｒａ−ｉｉＴｌｏ−ａｓ）Ｏｓ）を用いた光シャッ
タやデイスプレィの研究開発が盛んになってきた。この
ＰＬＺＴをライトバルブとして用いたイメージプロジェ
クタ−は高輝度、高精細化が期待されているが、その電
極構造が問題となっていた。

従来、ＰＬＺＴのプレートを形成するには、第８図に示
すように、ＰｂＯ，ＬａｔＯ，Ｚｒ０ｚ、ＴｉＯ２の各
粉末を出発原料として混合し、仮焼結した後、粉砕して
ＰＬＺＴ粉末を得、これに圧力をかけながら特殊な炉で
焼成してＰＬＺＴプレートまたはウェハーを形成してい
た。また、このようなＰＬＺＴプレートまたはウェハー
に電極を形成する方法として、第９図に示すように、平
板状のＰＬ　Ｚ　Ｔ　（１）の表面に電極（２）（３）
を形成する表面電極法と、第１０図に示すように、ＰＬ
ＺＴのウェハー（１）を作成し、これを２００μｍ程度
にカットし、両面に電極（２）　（３）を形成し、これ
をガラス基板（４）上に固着し、ワイヤリング板からな
るリード線（５）を銀接着剤（６）で取り付ける平行板
電極法があった。

「発明が解決しようとする課題」 酸化物粉末を出発原料とした場合は特殊な炉が必要とな
るばかりか、透光性の良いものを得るには複雑で高価な
炉や装置が必要であった。また表面電極法は加工が比較
的単純であるが、ＰＬＺＴ内部の電界分布が不均一にな
ってクロストークやコントラストの低下が生じるという
問題があった。

平行板電極法は加工工程が複雑でしかも高い加工精度が
要求されるという問題があった。

本発明は電極をＰＬＺＴの内部に埋設した内部電極型と
し、かつ電界が均一になり、作製が容易なものを得るこ
とを目的とするものである「課題を解決するための手段
」 本発明はＰＬＺＴの共沈法で得られた粉末を用い、バイ
ンダーと有機溶剤を混合してスラリー状となし、これに
より生シートを形成し、この生シート上に、垂直走査電
極と水平走査電極を印刷したものを交互に積層した後、
加圧焼成して積層型ＰＬＺＴとなし、これを生シートと
直交する方向に一定厚に切断し、かつ両面を研磨してＰ
ＬＺＴプレートを形成するようにしたものである。

「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明する。

第１図は本発明の製造方法により作られた固体表示装置
で、この固体表示装置（１０）は厚さが約１゜０ｍの透
明なＰＬＺＴセラミックプレート（以下ＰＬＺＴプレー
トという）（１１）に、光軸（光線の入射する方向）と
平行な垂直走査内部電極群（１２）・・・と、水平走査
内部電極群（１３）・・・が一定間隔で埋設されており
、これらのうち垂直走査内部電極群（１２）・・・は外
部電極（１４）・・・を介して端子（１５）・・・に結
合され。

前記水平走査内部電極群（１３）・・・は直接端子（１
６）・・・に結合されている。そして、水平走査内部電
極（１３）とその両側の垂直走査内部電極（１２）’（
１２）で囲まれた部分が１つの画素（１７）・・・を構
成している。

つぎに製造方法を第３図のフローチャートにより説明す
る。

（１）硝酸鉛（ｐｂ（Ｎｏｉ）、）溶液、硝酸ランタン
鉛（Ｌ　ａ　（Ｎ　Ｏｘ　）　−）溶液、硝酸ジルコニ
ウム（Ｚｒ（Ｎ。

ハ□）溶液、チタンアルコキシド（Ｔｉ（ｎ−０−Ｃ，
Ｈ，）、）溶液を所定の割合で混合する。例えばＰＬＺ
Ｔ（９／６５／３５）すなわちＰ　ｂ＠　＠！Ｉ　Ｌ　
ａｏ　６１＋１　Ｚ　ｒｏ　＋＊ｓ　Ｔｌｏ　＋３．０
．となるように各溶液の割合を予め設定して混合する。

このとき、ＰＨ調整のためＮＨ，ＯＨを混合して約１時
間混合する。

（２）温合した後、静止すると微粒子が共沈するので、
これを濾紙にて濾過する。このとき、沈澱物は水酸化物
となるので脱イオン水で洗浄しながら濾過する。

（３）微粒子を約１２０℃で約５時間乾燥した後、ポリ
エチレンポットにジルコニアボールとアセトンを入れて
ボールミルで約２０時間撹拌し、これをフィルターで濾
過し、再度的１２０℃で約５時間乾燥する。

（４）乾燥した微粉末を高純度（９９，５％以上）のア
ルミナのるつぼに入九で約８００℃で約２時間仮焼成す
る。

（５）再び前記（３）の工程を繰返えす、すると、ＰＬ
ＺＴの粉末が得られる。このときの粉末の特性は、比重
７．８ｇ／ａ！？、１次粒子径（最小径）約０．１μ＋
ａ。

２次粒子径（最大径）約０．９２μｍ、比表面積約８．
４ホ／ｇであった。

（６）ＰＬＺＴの共沈粉末に、有機バインダ（ポリビニ
ルブチラール）、可塑剤（ジブチルフタレート）、有機
溶剤（メチルエチルケトンとトルエンの５０％ずつの混
合液）を加え、ボールミルで撹拌し、スラリー状物を作
る。これを真空説泡器で溶剤を除去し、粘度１０，００
０−３０，０ＯＯｃ、ｐ、とする。

（７）このスラリー状物を第２図の（ａ）に示すように
、約８０℃の雰囲気中を３０ａｉ／１１１ｉｎ程度で移
動するテープ（１８）上にドクターブレードシート成型
機を用いてＰ　Ｌ　Ｚ　Ｔのグリーンシート（生シート
）（１９）を形成する。このときの生シート（１９）は
厚さ約１４０μｍ、比誘電率約４８００の特性を有する
ものが得られる。

（８）第２図（ｂ）に示すように、生シート（１９）を
フィルム（１８）付きのまま所定の大きさに型抜きする
。

そして第２図（Ｑ）に示すように白金ペーストで垂直走
査内部電極（１２）と水平走査内部電極（１３）を印刷
する。すなわち、一方の垂直走査電極用生シート（１９
ａ）には例えば１．Ｏ■巾の垂直走査内部電極（１２）
だけを２．０ｗｍ間隔で平行に印刷する。他方の水平走
査電極用生シート（１９ｂ）には例えば１．８ｍ巾の水
平走査内部電極（１３）だけを２．０ｎｎ間隔で平行に
、かつ前記垂直走査内部電極（１２）と直交して印刷す
る。

（９）第２図（ｄ）に示すように、垂直走査内部電極（
１２）を印刷した生シート（１９ａ）と水平走査内部電
極（１３）を印刷した生シート（１９ｂ）を、テープ（
１８）を剥して交互に積層し、約９０℃、約３０００ｐ
ｓｉで約３０分間熱圧着し、さらに５００〜６００℃で
数時間加熱し、バインダを除去しながら雰囲気焼結する
。すると、第２図（ｅ）のような積層型ＰＬＺＴ（２２
）が形成される。前記雰囲気焼成は、第４図に示すよう
に、内部のアルミするつぼ（２０）中の、ＺｒＯ，セン
タ（２１）上に前記積層型ＰＬＺＴ（２２）をセットし
、上からアルミするつぼ（２３）をかぶせ、るつぼ（２
０）　（２３）間に雰囲気粉（２４）を充填し、さらに
アルミナカバー　（２５）をかぶせ、これを外部るつぼ
（２６）に収納し。

酸素導入管（２９）から酸素を注入する。すると、酸素
は内部るつぼ（２０）とカバー（２５）の隙間、雰囲気
粉（２４）、２つのるつぼ（２０）　（２３）の底部隙
間を経て積層型Ｐ　Ｌ　Ｚ　Ｔ　（２２）まで送り込ま
れて雰囲気焼成がなされる。

（１０）この積層型Ｐ　Ｌ　Ｚ　Ｔ　（２２）を第２図
（ｆ）のようにダイヤモンドブレードで厚さ約１．０ｍ
に切断してプレートを形成する。このとき、水平走査内
部電極（１３）が略中央で切断される位置で切断して一
端面を露出させる。この切断されたプレートの両面を鏡
面に研磨し、さらに、垂直走査内部電極（１２）・・・
に外部電極（１４）をできるだけ細く導電性接着剤で形
成し、最後に、垂直端子（１５）と水平端子（１６）を
接続する。

以上のようにして構成されたＰＬＺＴの固体表示装置を
プロジェクションシステムに応用した例が第５図に示さ
れる。この第５図において、（２９）はキセノンランプ
の光源、（３０）　（３１）はブルー反射のダイクロイ
ックミラー、（３２）はグリーン反射のダイクロイック
ミラー、（３３）はレッド反射のダイクロイックミラー
、（３４）　（３５）　（３６）は全反射ミラー。

（３７）はプロジェクションレンズ、（３８）はスクリ
ーンである。このような構成において、プレー、グリー
ン、レッドの各径路中にそれぞれ前記積層型ＰＬＺＴか
らなる固体表示装置（１０）　（１０）　（１０）を配
置する。そして、各固体表示装置（１０）　（１０）　
（１０）の垂直走査内部電極（１２）・・・と水平走査
内部電極（１３）・・・で構成される各画素（１７）・
・・毎に電圧を変化させることによりマトリックスライ
トバルブとして作用する。

「発明の効果」 （１）生シートの積層によってＰＬＺＴを形成したので
、このＰＬＺＴの透過率は、酸化物粉末を出発原料とし
た従来品より約２０％向上できた。

（２）走査電極間の印加電圧の変化に対し、光強度が第
６図のように略直線的に変化する特性が得られ、光の制
御が容易かつ精密になる。

（３）走査電極への駆動電圧の立上りと王立りに対して
光強度の変化のレスポンスが第７図に示すように５０〜
２００μｓｅｃと極めて早い。

（４）光軸に対し、走査電極の方向が一致しているので
走査電極によって透過光量がほとんど妨げられることが
ない。

（５）電界分布が均一になるので、クロストークやコン
トラストの低下がほとんどない。

（６）生シートの積層によって形成するので、同一品質
のものが多数、しかも簡単に製造できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による固体表示装置の一実施例を示すも
ので、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、第２図（ａ）
−（ｇ）は製造工程の説明図、第３図は製造工程のフロ
ーチャート、第４図は雰囲気焼成の説明図、第５図は本
発明装置を用いたプロジェクションシステムの説明図、
第６図は印加電圧−光強度特性図、第７図はレスポンス
の特性図、第８図は従来品の製造工程のフローチャート
、第９図は従来品の斜視図、第１０図は他の従来品の製
造工程の説明図である。 （１）・・・従来のＰＬＺＴプレート、（２）　（３）
・・・電極。 （４）・・・ガラス基板、（５）・・・リード線、（６
）・・・銀接着剤、（１０）・・・固体表示装置、　（
１１）・・・本発明によるＰＬＺＴプレート、（１２）
・・・垂直走査内部電極、（１３）・・・水平走査内部
電極、（１４）・・・外部電極、（１５）　（１６）・
・・端子、（１７）・・・画素、　（１８）・・・テー
プまたはフィルム、（１９ａ）・・・垂直走査電極用生
シート、（１９ｂ）・・・水平電極用生シート、（２０
）　（２３）・・・るつぼ、（２１）・・・Ｚｒｏ、セ
ッター、（２２）・・・積層型ＰＬＺＴ、（２４）−・
・雰囲気粉、（２５）・・・カバー、（２７）・・・酸
素導入管、　（２９）・・・光源、（３０）　（３１）
・・・ブルー反射ダイクロイックミラー、　（３２）・
・・グリーン反射ダイクロイックミラー。 （３３）・・・レッド反射ダイクロイックミラー、（３
４）　（３５）　（３６）・・・全反射ミラー、（３７
）・・・プロジェクションレンズ、（３ｇ）・・・スク
リーン。 出願人　株式会社富士通ゼネラル 同　　弁理士　加　納　−釈硼円 第　　２　　図 第　　３　　図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）共沈粉末を用いたＰＬＺＴの表面に、水平走査電
   極を形成した層と、垂直走査電極を形成した層とを積層
   し、前記水平走査電極と垂直走査電極を、光軸と略平行
   な内部電極としたことを特徴とする固体表示装置。
2. （２）水平走査電極を形成したシート状の層と、垂直走
   査電極を形成したシート状の電極とを交互に積層し、シ
   ートと直交する方向に所定の厚さで切断して積層型シー
   ト状とした請求項（１）記載の固体表示装置。
3. （３）ＰＬＺＴの共沈法で得られた粉末を用い、バイン
   ダーと有機溶剤を混合してスラリー状となし、これによ
   り生シートを形成し、この生シート上に、垂直走査電極
   と水平走査電極を印刷したものを交互に積層した後、加
   圧焼成して積層型ＰＬＺＴとなし、これを生シートと直
   交する方向に一定厚に切断し、かつ両面を研磨してＰＬ
   ＺＴプレートを形成するようにしたことを特徴とする固
   体表示装置の製造方法。
4. （４）共沈法の粉末は、硝酸鉛溶液、硝酸ランタン溶液
   、硝酸ジルコニウム溶液およびチタンアルコキシド溶液
   に、ｐＨ調整用ＮＨ＿４ＯＨを加えて混合し沈澱したも
   のをろ過乾燥して得るようにした請求項（３）記載の固
   体表示装置の製造方法。
5. （５）ブルー光線径路、グリーン光線径路、レッド光線
   径路にそれぞれ積層ＰＬＺＴを介在させた後プロジェク
   ションレンズ系へ供給するようにしたプロジェクション
   システム。