JPH06186418A - ダイクロイックミラーの製造方法 - Google Patents

ダイクロイックミラーの製造方法

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JPH06186418A
JPH06186418A JP19596492A JP19596492A JPH06186418A JP H06186418 A JPH06186418 A JP H06186418A JP 19596492 A JP19596492 A JP 19596492A JP 19596492 A JP19596492 A JP 19596492A JP H06186418 A JPH06186418 A JP H06186418A
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JP
Japan
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dichroic mirror
substrate
multilayer film
dielectric multilayer
flatness
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JP19596492A
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English (en)
Inventor
Itaru Nozaki
格 野崎
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Victor Company of Japan Ltd
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Victor Company of Japan Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 投影型液晶表示装置で使用される液晶パネル
を透過した光を反射または透過させるダイクロイックミ
ラーの製造工程において、ダイクロイックミラーの平面
性を良好なものとする製造方法を提供する。 【構成】 白板ガラスからなる基板21を研磨加工する
際に、平面に加工した基板に誘電体多層膜を形成したと
きに生じる湾曲形状と逆の湾曲形状に仕上げ、その基板
21上に真空蒸着によりSiO膜とTiO膜を交互
に積層した誘電体多層膜22を形成してダイクロイック
ミラーを作製することにより、誘電体多層膜22が有す
る圧縮応力あるいは引っ張り応力により、ダイクロイッ
クミラーの平面性を良好なものとすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はダイクロイックミラーに
係わり、特に投影型液晶表示装置に用いて好適なダイク
ロイックミラーの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】図7に示すように、投影型液晶表示装置
において、光源ランプ1からの光をダイクロイックミラ
ーD1,D2によりR,G,Bの光に分解して液晶パネ
ルL1,L2,L3に導き、それらを透過した映像光
を、ダイクロイックミラーD3,D4により合成し、投
影レンズ2を経てスクリーン3上に液晶パネルの画像を
拡大して写し出している。4枚のダイクロイックミラー
D1〜D4のうちで、液晶パネルL1〜L3を透過した
後の光を透過または反射するD3,D4は、画像の歪み
に対して大きく影響するため、その平面度が特に重要と
なっている。ダイクロイックミラーの中心付近の視野φ
60mmの領域をフィゾー干渉計で測定した場合、ニュ
ートンリングが10本を越えると画像歪みが著しく目立
つようになる。
【0003】このようなダイクロイックミラーの基板と
して白板ガラス等が使われるが、平面度を高めるため
に、通常両面を研磨して仕上げられる。これにより、ニ
ュートンリングで2本から3本の平面度を有する基板が
得られる。この基板上に、光の透過率を波長別に変化さ
せるため、誘電体の薄膜を積層させる必要がある。この
方法は真空蒸着等により、真空中或いは特定ガスの雰囲
気中でSiO2 等の低屈折率の誘電体薄膜とTiO2
等の高屈折率の誘電体薄膜とを交互に積層する。この
ような誘電体多層膜を真空蒸着で積層する際には、膜の
付着強度を高めるために通常基板を300℃程度に、加
熱しながら行っている。1層当たり0.15μm程度の
薄膜を、20層から40層程度積層する場合もある。
【0004】以上のようにして作成されたダイクロイッ
クミラーは、膜を蒸着する前の基板と比較して、平面度
が非常に悪化してしまう。これは、投影型液晶表示装置
の光学系の設計上の制約から、基板の厚さが通常1.5
mm以下と薄いため、基板上に誘電体多層膜を積層する
時に、基板を300℃程度に加熱するため、誘電体多層
膜の内部応力等により基板の形状を変えてしまうことに
よると言われている。例えば、ニュートンリングで3本
の面を有する白板ガラスにSiO2 とTiO2 の交
互層からなる30層の誘電体多層膜を蒸着したダイクロ
イックミラーの場合、平面度がニュートンリングで20
本程度まで劣化することもある。このようなダイクロイ
ックミラーを図7に示すダイクロイックミラーD3また
はD4に用いた場合、R,G,Bの各々の画像がずれて
しまい画質を劣化させる原因となっていた。
【0005】従来、このようなダイクロイックミラーの
平面度の劣化を補正する手段として、基板の厚さを例え
ば2mmから3mm程度に厚くすることで基板の強度を
高め、誘電体多層膜の内部応力によって基板が変形しに
くくするなどの方法が取られていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、投影
型液晶表示装置で使用される液晶パネルを透過した光を
反射または透過させるダイクロイックミラーにおいて、
ダイクロイックミラーの平面度を良好にする手段とし
て、基板の厚さを厚くする方法が適用されており、良好
な平面度を有するダイクロイックミラーが得られてい
る。しかし、ダイクロイックミラーの厚さが厚くなる
と、反射光と透過光の光軸のずれが大きくなるため、こ
のずれを補正する新たな機構を追加する必要があり、投
射型液晶表示装置のコストアップになっていた。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した従来
の技術の課題を解決するため、誘電体薄膜を基板上に積
層して成るダイクロイックミラーの製造方法において、
前記基板への前記誘電体薄膜の積層後に前記ダイクロイ
ックミラーが平面状になるように、前記基板を湾曲形状
に加工する加工工程を、前記誘電体薄膜を前記基板に積
層する工程の前段に設けたことを特徴とするダイクロイ
ックミラーの製造方法を提供するものである。
【0008】
【実施例】本発明は、投影型液晶表示装置で使用される
ダイクロイックミラーの製造方法において、真空蒸着等
によって誘電体多層膜(誘電体薄膜)を形成する基板
(白板ガラス)を研磨加工する際に基板を湾曲形状に仕
上げ、誘電体多層膜が有する圧縮応力あるいは引っ張り
応力の種類に応じて湾曲した基板の凹面側或いは凸面側
に誘電体多層膜を形成することにより、ダイクロイック
ミラーの平面性を良好なものとする製造方法である。
【0009】以下、本発明のダイクロイックミラーの製
造方法について、添付図面を参照して説明する。図2は
平面基板に誘電体多層膜を形成した後、平面度が劣化し
たダイクロイックミラーの断面模式図である。ニュート
ンリングが2本から3本の平面度を有する白板ガラス1
1上に、真空蒸着によりSiO2 膜とTiO2 膜を
交互に積層した誘電体多層膜12を形成すると、誘電体
多層膜12を形成した面側が凸状に湾曲してしまう。こ
のダイクロイックミラーにおける湾曲の変位を仮にxと
おく。図3にこのダイクロイックミラーの平面度を視野
φ60mmのフィゾー干渉計で測定した結果を示す図であ
る。
【0010】図4は湾曲加工した基板の断面模式図であ
る。白板ガラス21は、図2に示した白板ガラス11と
同一の材質及び厚みのものである。白板ガラス21にお
ける凹面側21aの湾曲の形状を、図2に示した劣化し
たダイクロイックミラーの湾曲の変位xと同一になるよ
うに研磨加工する。この白板ガラス21の凹面側21a
に、先に説明した誘電体多層膜12と同一条件下で多層
膜を形成する。図1はこのようにして作製されたダイク
ロイックミラーの断面模式図である。白板ガラス21の
応力と誘電体多層膜22の応力とが釣り合い、その結
果、ダイクロイックミラーの平面度が良好なものとな
る。本実施例ではSiO2 とTiO2 とから成る誘
電体多層膜であるため、湾曲基板の凹面側に誘電体多層
膜を形成したが、誘電体多層膜の構成材料によっては実
施例とは逆の応力を有することもあり、この場合は湾曲
基板の凸面側に誘電体多層膜を形成すれば良いことは言
うまでもない。
【0011】本発明の製造方法により作製されたダイク
ロイックミラーをフィゾー干渉計で測定した結果を図5
に示す。外形が70mm×70mm、厚さが1.2mm
の白板ガラスをニュートンリングが10本程度になるよ
うに研磨加工して、この白板ガラスの凹面側に1層当た
り約0.15μmのSiO2 とTiO2 の交互層を
20層積層したものである。このダイクロイックミラー
の平面度を視野φ60mmのフィゾー干渉計で測定した
結果、干渉縞の間隔は約0.32μmである。図6は本
発明の製造方法により作成された別のダイクロイックミ
ラーをフィゾー干渉計で測定した結果である。外形が8
0mm×80mm、厚さが1.5mmの白板ガラスをニ
ュートンリングが10本程度になるように研磨加工し
て、この白板ガラスの凹面側に1層当たり約0.15μ
mのSiO2 とTiO2 の交互層を40層積層した
ものである。このダイクロイックミラーの平面度を視野
φ60mmのフィゾー干渉計で測定した結果、干渉縞の
間隔は約0.32μmである。
【0012】図5及び図6に示す本発明の製造方法で作
製されたダイクロイックミラーは、図3に示す従来の製
造方法で作製されたダイクロイックミラーに比べ、平面
度が向上していることが確認できる。
【0013】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のダ
イクロイックミラーの製造方法によれば、投影型液晶表
示装置で使用されるダイクロイックミラーの製造工程に
おいて、真空蒸着等によって誘電体多層膜を形成する基
板を研磨加工時に湾曲するように仕上げ、この基板に誘
電体多層膜を形成することにより、基板の厚さを厚くす
ることなくダイクロイックミラーの平面度を改善するこ
とができるという実用上極めて優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の製造方法で作製したダイクロイックミ
ラーの断面模式図である。
【図2】基板に誘電体多層膜を形成後に平面度が劣化し
たダイクロイックミラーの断面模式図である。
【図3】図2に示すダイクロイックミラーをフィゾー干
渉計で測定した写真である。
【図4】湾曲加工した基板の断面模式図である。
【図5】本発明の製造方法により作成されたダイクロイ
ックミラーをフィゾー干渉計で測定した結果を示す図で
ある。
【図6】本発明の製造方法により作成された別のダイク
ロイックミラーをフィゾー干渉計で測定した結果を示す
図である。
【図7】投影型液晶表示装置の構成模式図である。
【符号の説明】
21 白板ガラス(基板) 22 誘電体多層膜(誘電体薄膜)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年4月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】このようなダイクロイックミラーの基板と
して白板ガラス等が使われるが、平面度を高めるため
に、通常両面を研磨して仕上げられる。これにより、ニ
ュートンリングで2本から3本の平面度を有する基板が
得られる。この基板上に、光の透過率を波長別に変化さ
せるため、誘電体の薄膜を積層させる必要がある。この
方法は真空蒸着等により、真空中或いは特定ガスの雰囲
気中でSiO等の低屈折率の誘電体薄膜とTiO
の高屈折率の誘電体薄膜とを交互に積層する。このよう
な誘電体多層膜を真空蒸着で積層する際には、膜の付着
強度を高めるために通常基板を300℃程度に、加熱し
ながら行っている。1層当たり0.15μm程度の薄膜
を、20層から40層程度積層する場合もある。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0004
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】以下のようにして作成されたダイクロイッ
クミラーは、膜を蒸着する前の基板と比較して、平面度
が非常に悪化してしまう。これは、投影型液晶表示装置
の光学系の設計上の制約から、基板の厚さが通常1.5
mm以下と薄いため、基板上誘電体多層膜を積層する時
に、基板を300℃程度に加熱するため、誘電体多層膜
の内部応力等により基板の形状を変えてしまうことによ
ると言われている。例えば、ニュートンリングで3本の
面を有する白板ガラスにSiOとTOの交互層から
なる30層の誘電体多層膜を蒸着したダイクロイックミ
ターの場合、平面度がニュートンリングで20本程度ま
で劣化することもある。このようなダイクロイックミラ
ーを図7に示すダイクロイックミラーD3またはD4に
用いた場合、R,G,Bの各々の画像がずれてしまう画
質を劣化させる原因となっていた。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】以下、本発明のダイクロイックミラーの製
造方法について、添付図面を参照して説明する。図2は
平面基板に誘電体多層膜を形成した後、平面度が劣化し
たダイクロイックミラーの断面模式図である。ニュート
リングが2本から3本の平面度を有する白板ガラス11
上に、真空蒸着によりSiO膜とTiO膜を交互に
積層した誘電体多層膜12を形成すると、誘電体多層膜
12を形成した面側が凸状に湾曲してしまう。このダイ
クロイックミラーにおける湾曲の変位を仮にxとおく。
図3にこのダイクロイックミラーの平面度を視野φ60
mmのフィゾー干渉計で測定した結果を示す図である。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0010
【補正方法】変更
【補正内容】
【0010】図4は湾曲加工した基板の断面模式図であ
る。白板ガラス21は、図2に示した白板ガラス11と
同一の材質及び厚みのものである。白板ガラス21にお
ける凹面側21aの湾曲の形状を、図2に示した劣化し
たダイクロイックミラーの湾曲の変位xと同一になるよ
うに研磨加工する。この白板ガラス21の凹面側21a
に、先に説明した誘電体多層膜12と同一条件下で多層
膜を形成する。図1はこのようにして作製されたダイク
ロイックミラーの断面模式図である。白板ガラス21の
応力と誘電体多層膜22の応力とが釣り合い、その結
果、ダイクロイックミラーの平面度が良好なものとな
る。本実施例ではSiOとTiOとから成る誘電体
多層膜であるため、湾曲基板の凹面側に誘電体多層膜を
形成したが、誘電体多層膜の構成材料によっては実施例
とは逆の応力を有することもあり、この場合は湾曲基板
の凸面側に誘電体多層膜を形成すれば良いことは言うま
でもない。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0011
【補正方法】変更
【補正内容】
【0011】本発明の製造方法により作製されたダイク
ロイックミラーをフィゾー干渉計で測定した結果を図5
に示す。外形が70mm×70mm、厚さが1.2mm
の白板ガラスをニュートンリングが10本程度になるよ
うに研磨加工して、この白板ガラスの凹面側に1層当た
り約0.15μmのSiOとTiOの交互層を20
層積層したものである。このダイクロイックミラーの平
面度を視野φ60mmのフィゾー干渉計で測定した結
果、干渉縞の間隔は約0.32μmである。図6は本発
明の製造方法により作成された別のダイクロイックミラ
ーをフィゾー干渉計で測定した結果である。外形が80
mm×80mm、厚さが1.5mmの白板ガラスをニュ
ートンリングが10本程度になるように研磨加工して、
この白板ガラスの凹面側に1層当たり約0.15μmの
SiOとTiOの交互層を40層積層したものであ
る。このダイクロイックミラーの平面度を視野φ60m
mのフィゾー干渉計で測定した結果、干渉縞の間隔は約
0.32μmである。 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年11月24日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】図2に示すダイクロイックミラーをフィゾー干
渉計で測定した結果を示す図である。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図3
【補正方法】変更
【補正内容】
【図3】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図5
【補正方法】変更
【補正内容】
【図5】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】誘電体薄膜を基板上に積層して成るダイク
    ロイックミラーの製造方法において、 前記基板への前記誘電体薄膜の積層後に前記ダイクロイ
    ックミラーが平面状になるように、前記基板を湾曲形状
    に加工する加工工程を、 前記誘電体薄膜を前記基板に積層する工程の前段に設け
    たことを特徴とするダイクロイックミラーの製造方法。
JP19596492A 1992-06-30 1992-06-30 ダイクロイックミラーの製造方法 Pending JPH06186418A (ja)

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