JP2004083316A - 単結晶サファイア基板および単結晶サファイア基板の作製方法ならびに液晶プロジェクタ装置 - Google Patents
単結晶サファイア基板および単結晶サファイア基板の作製方法ならびに液晶プロジェクタ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004083316A JP2004083316A JP2002244737A JP2002244737A JP2004083316A JP 2004083316 A JP2004083316 A JP 2004083316A JP 2002244737 A JP2002244737 A JP 2002244737A JP 2002244737 A JP2002244737 A JP 2002244737A JP 2004083316 A JP2004083316 A JP 2004083316A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- single crystal
- sapphire substrate
- substrate
- degrees
- crystal sapphire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
Abstract
【解決手段】C面から3度以上11度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつその基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく0.3mm以下である単結晶サファイア基板とすること。
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、単結晶サファイア基板および単結晶サファイア基板の作製方法ならびに液晶プロジェクタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
サファイアは、六方晶系の結晶構造を有する酸化アルミニウム(Al2O3)である。サファイアは、例えば、窒化ガリウムとの結晶構造の近似性を利用し、窒化ガリウム結晶の育成基板に用いられている。
【0003】
単結晶サファイア基板を作製する方法の一つとして、EFG(Edge−defined,Film−fed Growth)法がある。EFG法は、単結晶引き上げ法の一つであり、融液の入ったルツボ内にスリット(キャピラリ)を設けたダイ(型)を入れ、毛細管現象によりそのスリットを通して上昇した融液に種結晶をつけ、ダイ上面の形状に合った板状結晶を育成する方法である。
【0004】
しかし、単結晶サファイアは、窒化ガリウム結晶の育成基板以外にも用いられている。その用途の一つに、液晶プロジェクタ装置内の光学基板が挙げられる。液晶プロジェクタ装置は、最近、パソコンの表示画面を投影するプレゼンテーションツールとしての用途に拡大し、装置の小型化、液晶表示の高精細化、光源の高輝度化が図られている。特に、装置の小型化と光源の高輝度化は、装置内の高温化を招き、従来から光学経路に用いられてきた汎用ガラスでは、熱伝導率が小さく放熱・冷却効果が十分でないという問題がある。
【0005】
このため、熱伝導率が大きいサファイアが、液晶プロジェクタ装置内の光路上の光学基板として用いられている。液晶プロジェクタ装置内の光路上の光学基板にサファイアを用いる技術は、例えば、特開平11ー249120号公報あるいは特開平11−337919号公報に開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の従来技術には、解決されていない問題がある。偏光による光の透過損失を少なくするには、単結晶サファイア基板の光の透過面を(0001)C面またはC面と直交するA面等に合わせる必要がある。例えば、光の透過面を(0001)C面に合わせる場合には、EFG法による単結晶引き上げの際に、C軸と直交するA軸方向に融液を引き上げ、正確に(0001)C面を育成するのが好ましい。
【0007】
一方、単結晶サファイアの作製の点からみれば、A軸方向に融液を引き上げてC面を育成する効率は、C面以外の結晶面を育成する効率に比べて低い。なぜならば、C面を育成する際には、結晶欠陥が入りやすく、歩留りが悪くなるからである。
【0008】
かかる問題に鑑みて、本発明は、光透過特性と高い育成効率の両立を実現できる単結晶サファイア基板および単結晶サファイア基板の作製方法ならびにその単結晶サファイア基板を光路上に配置した液晶プロジェクタ装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、C面から3度以上11度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつその基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく0.3mm以下である単結晶サファイア基板としている。このため、単結晶サファイア中の結晶欠陥が少なくなり、その育成効率が向上する。また、光透過損失の許容範囲において、引き上げた単結晶からの基板の切り出しあるいは光学装置への基板のセッティングの際に生じる回転の許容ズレ角度が大きくなる。このため、単結晶サファイア基板は、光学装置、特に液晶プロジェクタ装置内に配置する光学基板として適する。さらに、C面からの傾斜角度が大きいので、種結晶の面さえ適切な傾斜角度とすれば、切り出し後の単結晶サファイア基板のX線を用いた分析を行う必要はない。
【0010】
また、別の本発明は、C面から3度以上9度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつその基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく0.5mm以下である単結晶サファイア基板としている。このため、単結晶サファイアの育成効率の向上に加え、0.5mm以下の厚さを有する単結晶サファイア基板であっても、引き上げた単結晶からの基板の切り出しあるいは光学装置への基板のセッティングの際に生じる回転の許容ズレ角度が大きくなる。このため、単結晶サファイア基板は、光学装置、特に液晶プロジェクタ装置内に配置する光学基板として適する。さらに、上述の発明と同様に、切り出し後の単結晶サファイア基板のX線を用いた分析を行う必要はない。
【0011】
また、別の本発明は、C面から3度以上6度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつその基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく1.0mm以下である単結晶サファイア基板としている。このため、単結晶サファイアの育成効率の向上に加え、1.0mm以下の厚さを有する単結晶サファイア基板であっても、引き上げた単結晶からの基板の切り出しあるいは光学装置への基板のセッティングの際に生じる回転の許容ズレ角度が大きくなる。このため、単結晶サファイア基板は、光学装置、特に液晶プロジェクタ装置内に配置される光学基板として適する。さらに、上述の発明と同様に、単結晶サファイア基板のX線を用いた分析を行う必要はない。
【0012】
また、別の本発明は、サファイアの融液に種結晶を接触させて引き上げる単結晶引き上げ工程を含む単結晶サファイア基板の作製方法であって、種結晶の融液接触面を、サファイアのC軸と直交する軸から3度以上11度以下の範囲で傾斜させる単結晶サファイア基板の作製方法としている。このため、EFG法またはCZ法等の単結晶引き上げ後に切り出す基板の厚さを0.3mm以下とする場合であっても、光透過損失の許容範囲における基板の切り出しあるいは光学装置への基板のセッティングの際に生じる回転の許容ズレ角度を大きくとることができる。したがって、単結晶サファイア基板の作製が容易となり、同基板を備えた光学装置、特に液晶プロジェクタ装置の低コスト化をはかることができる。
【0013】
また、別の本発明は、サファイアの融液に種結晶を接触させて引き上げる単結晶引き上げ工程を含む単結晶サファイア基板の作製方法であって、種結晶の融液接触面を、サファイアのC軸と直交する軸から3度以上9度以下の範囲で傾斜させる単結晶サファイア基板の作製方法としている。このため、EFG法またはCZ法等の単結晶引き上げ後に切り出す基板の厚さを0.5mm以下とする場合であっても、光透過損失の許容範囲における基板の切り出しあるいは光学装置への基板のセッティングの際に生じる回転の許容ズレ角度を大きくとることができる。したがって、単結晶サファイア基板の作製が容易となり、同基板を備えた光学装置、特に液晶プロジェクタ装置の低コスト化をはかることができる。
【0014】
また、別の本発明は、サファイアの融液に種結晶を接触させて引き上げる単結晶引き上げ工程を含む単結晶サファイア基板の作製方法であって、種結晶の融液接触面を、サファイアのC軸と直交する軸から3度以上6度以下の範囲で傾斜させる単結晶サファイア基板の作製方法としている。このため、EFG法またはCZ法等の単結晶引き上げ後に切り出す基板の厚さを1.0mm以下とする場合であっても、光透過損失の許容範囲における基板の切り出しあるいは光学装置への基板のセッティングの際に生じる回転の許容ズレ角度を大きくとることができる。したがって、単結晶サファイア基板の作製が容易となり、同基板を備えた光学装置、特に液晶プロジェクタ装置の低コスト化をはかることができる。
【0015】
また、別の本発明は、C面から3度以上11度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつ基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく0.3mm以下である単結晶サファイア基板、C面から3度以上9度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつ基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく0.5mm以下である単結晶サファイア基板またはC面から3度以上6度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつ基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく1.0mm以下である単結晶サファイア基板を光路に配置した液晶プロジェクタ装置としている。このため、サファイア基板を用いることによる放熱性の向上に加えて、製造コストの軽減と、良好な光学特性という効果が得られる液晶プロジェクタ装置を提供可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【0017】
図1は、サファイアの結晶構造を示す図である。サファイアは、六方晶系の結晶構造を持った酸化アルミニウム(Al2O3)である。六角柱1の縦方向の中心軸はC軸であり、C軸と垂直方向に伸びる軸はA軸である。C軸に垂直な面(図1において格子模様で示す面)2は、(0001)C面であり、A軸に垂直な面(図1において斜線で示す面)3は、(11−20)A面である。
【0018】
図2は、単結晶サファイア基板を作製する方法を示す図である。この方法は、EFG(Edge−defined,Film−fed Growth)法と呼ばれ、チョクラルスキー(CZ)法と並び、代表的な単結晶引き上げ法の一つである。以下、簡単に、EFG法を用いた単結晶引き上げ法につき述べる。
【0019】
ルツボ4には、溶融状態のサファイア融液5が入っており、そこに、スリット(キャピラリ)6を設けたダイ(型)7が入っている。サファイア融液5は、細い矢印で示すように、毛細管現象によりスリット6を上昇する。その上昇したサファイア融液5に種結晶8を接触させ、その種結晶8を引き上げていく。この時、サファイア融液5に接触する種結晶8の融液接触面(図2において斑点模様で示す面)8aを、A軸から角度φだけ傾斜させた面としている。本発明の単結晶サファイア基板の作製方法では、角度φをA軸から3〜11度の範囲の角度としている。
【0020】
図3は、EFG法により作製された単結晶サファイア基板9を示す図である。今、単結晶の引き上げ方向と単結晶サファイア基板9の上下方向とは平行であるものとする。図3で示す略正方形の面は、図2における太矢印Xから見た方向の面であり、図3で示す縦長の長方形の面は、略長方形の面を横から見た面である。図3では、図2において太矢印Xから見た方向の面(引き上げ方向の面と垂直な面)を、単結晶面と称する。種結晶8の融液接触面8aをA軸から角度φだけ傾斜させて引き上げると、単結晶面の法線方向は、C軸から角度φだけ傾斜した方向となる。すなわち、単結晶面は、C面から角度φだけ傾斜した面となる。この結果、単結晶面をC面とするように単結晶サファイア基板を作製する場合と比べて、結晶欠陥が入りにくくなる。
【0021】
EFG法により作製された板から、図3に示す単結晶サファイア基板9を切り出す際に、同基板9の上下方向と単結晶の引き上げ方向とを完全に平行にすることは容易ではない。このため、図3に示すように、引き上げ方向と、単結晶サファイア基板9の上下方向とに、回転ズレ角度θが生じる。単結晶面が正確なC面の場合には、回転ズレ角度θが生じても、C軸を中心に単結晶サファイア基板9が回転するだけなので、回転ズレ角度θの大小は問題にならない。
【0022】
しかし、単結晶面とC面との間の角度φが大きくなると、回転ズレ角度θを小さくしないと、単結晶サファイア基板9を光学基板として用いたときに、光透過損失が大きくなる。光透過損失は、単結晶サファイア基板9の厚みにも依存する。このため、単結晶サファイア基板9のC軸に対して傾斜する角度φと許容できる回転ズレ角度θとの関係を、複数種類の厚み毎に調べる必要がある。許容できる回転ズレ角度θが大きいほど、単結晶サファイア基板9は使用容易な基板ということになる。
【0023】
なお、単結晶引き上げ方法は、EFG法に限定されるものではなく、CZ法等の他の単結晶引き上げ法としても良い。例えば、CZ法において、種結晶を回転させながらサファイアの融液を引き上げる際に、種結晶の融液接触面をC軸から3度以上11度の範囲で傾斜した面とすれば、引き上げ方向の面を光学装置内の光の透過方向にすることができる。また、種結晶の融液接触面をC軸と直交する軸から3度以上11度の範囲で傾斜した面とすれば、引き上げ方向の面と直交する面を光学装置内の光の透過方向にすることができる。なお、角度φは、後述のように、3度以上9度以下、3度以上6度以下の範囲とすることもできる。
【0024】
次に、図2に示す単結晶引き上げ方法によって作製した単結晶サファイア基板9の作製条件と同基板の特性評価について、2つの実施例で説明する。
【0025】
【実施例1】
(1)単結晶サファイアの引き上げ
単結晶の引き上げ軸をA軸方向から0.0〜12.0度の範囲で変化させて、EFG法による単結晶サファイアの育成を行った。得られたサファイアは、幅40mm、厚さ1.6mm、長さ250mmの板状単結晶である。
(2)単結晶サファイア基板の作製
上記の板状単結晶は、35mm×30mmの角形に切断され、両面研磨に供された。その後、0.3〜1.0mmの範囲にある8種類の厚さ(t)の研磨サンプルが準備された。
(3)単結晶サファイア基板の評価方法
C軸の軸方位は、X線回折法により測定された。また、光透過損失は、平行ニコルの間に各単結晶サファイア基板を入れて、軸方位のズレのない各サファイア基板の出射光と、軸方位を傾斜させた各サファイア基板の出射光とを比較して求められた。
【0026】
また、光透過損失の値0.50%は、液晶プロジェクタ装置内の光学基板として使用する際の許容損失を考慮して設定された。以後、実施例2における光透過損失の値0.25%も同様である。光透過損失0.50%に対する許容回転ズレ角度は、切り出した研磨サンプルを単結晶面内で回転させて、光透過損失が0.50%を超えるときの限界角度で表した。欠陥評価は、多結晶化したりあるいは単結晶の育成後の冷却途中において、クラックが発生したサンプル数に基づいて行われた。10回の育成に対して5回以上の異常が見られた場合には「×」、10回の育成に対して2回から4回の異常が見られた場合には「△」、10回の育成に対して1回の異常が見られた場合には「○」、10回の育成に対して異常が見られなかった場合には「◎」という評価がつけられた。
【0027】
(4)単結晶サファイア基板の評価結果
図4は、厚さの異なる単結晶サファイア基板を複数用意し、C軸に対して傾斜する角度φ(実施例1では、単に、「角度φ」という)と、光透過損失0.50%に対する許容回転ズレ角度θとの関係をプロットした図である。また、表1は、図4に示す結果の一部と欠陥評価とを示す図である。
【0028】
【表1】
【0029】
図4に示すように、単結晶サファイア基板9の厚みが増すほど、許容回転ズレ角度θは小さくなる。また、角度φが大きくなるほど、許容回転ズレ角度θは小さくなる。許容回転ズレ角度θは、図4中の点線で示すように、単結晶サファイア基板9の切り出しや、同基板の光学装置へのセッティングの誤差を考慮し、3度としている。許容回転ズレ角度θが3度より小さくなると、実質的に使用が困難になる。図4の結果によれば、角度φが大きい単結晶サファイア基板9を使用する場合には、厚みを薄くしなければ、光透過損失の許容範囲で使用できないことがわかる。
【0030】
また、表1に示すように、角度φが3度より小さいと、欠陥評価は、「△」または「×」となる。したがって、単結晶サファイア基板9を作製する効率(=歩留り)の点では、角度φは、3度以上とすべきである。また、より好ましくは、欠陥評価が「◎」となるような角度φ、すなわち、5度以上とすべきである。一方、光透過損失0.50%に対する許容回転ズレ角度θの点では、厚さ0.3mmという極薄の単結晶サファイア基板9を使用した場合には、その角度φを、11.0度以内にすれば良い。また、厚さが0.5mmになると、角度φを9.0度以内に、厚さが1.0mmになると角度φを6.0度以内にすれば良い。すなわち、表1の太線で囲まれた範囲が、作製効率と光学特性との両立がとれた範囲となる。
【0031】
ただし、表1は、3種類の厚さの単結晶サファイア基板9の評価を示したものであるため、太線で囲まれた領域自体の大きさおよび形状は、本発明の保護範囲を律するものではない。もっと多くの厚さを有する単結晶サファイア基板9を用意すれば、太線で囲まれた領域の下部は、3段ではなく、もっと多くの段を有することになる。ここで重要な点は、角度φが、欠陥評価の制限から3度を下限とし、実質的に光学基板として使用される厚さの限界において、光透過損失の許容制限から11.0度を上限としていることである。
【0032】
このように、光学基板が使用される厚みの範囲(0.3〜1.0mm)で、作製効率と光学特性の両立をはかるためには、角度φを、3.0度以上11.0度以内、さらに好ましくは、3.0度以上9.0度以内、さらに好ましくは、3.0度以上6.0度以内とする必要がある。なお、サファイア基板と偏光板とのセッティングに際してプラスマイナス1度のズレが生じることを考慮すれば、角度φが3.0度以上と十分大きいため、切り出し後の単結晶サファイア基板のX線を用いた分析をしなくても、種結晶8の融液接触面8aの面方位のみを正確に測定しさえすれば良い。このように、角度φを大きくすると、X線使用者の被爆管理が不要となるというメリットもある。
【0033】
次に、光透過損失を、実施例1で設定した0.50%から0.25%に変更した条件下で評価した結果について、説明する。
【0034】
【実施例2】
単結晶サファイアの引き上げ条件と、単結晶サファイア基板9の作製条件は、実施例1と同一なので、その説明を省略する。
(1)単結晶サファイア基板の評価方法
C軸の軸方位、光透過損失の測定、欠陥評価については、実施例1と共通する。光透過損失0.25%に対する許容回転ズレ角度θは、切り出した研磨サンプルを単結晶面内で回転させて、光透過損失が0.25%を超えるときの限界角度で表した。
【0035】
(2)単結晶サファイア基板の評価結果
図5は、厚さの異なる単結晶サファイア基板9を複数用意し、C軸に対して傾斜する角度φ(以下、実施例2では、単に「角度φ」という)と、光透過損失0.25%に対する許容回転ズレ角度θとの関係をプロットした図である。また、表2は、図5に示す結果の一部および欠陥評価を示す図である。
【0036】
【表2】
【0037】
図5に示すように、単結晶サファイア基板9の厚みが増すほど、許容回転ズレ角度θは小さくなる。また、角度φが大きくなるほど、許容回転ズレ角度θは小さくなる。許容回転ズレ角度θは、図5中の点線で示すように、図4で説明した角度と同じ角度(3度)としている。
【0038】
表2に示すように、角度φが3度より小さいと、欠陥評価は、「△」または「×」となるので、実施例1と同様、角度φは3度以上とすべきである。また、より好ましくは、欠陥評価が「◎」となるような角度φ、すなわち、5度以上とすべきである。一方、光透過損失0.25%に対する許容回転ズレ角度θの点では、厚さ0.3mmという極薄の単結晶サファイア基板9を使用した場合には、角度φを9.0度以内にすれば良い。厚さが0.5mmになると、角度φを7.0度以内に、また、厚さが1.0mmになると、角度φを5.0度以内にすれば良い。すなわち、表2の太線で囲まれた範囲が、作製効率と光学特性との両立がとれた範囲となる。
【0039】
ただし、表2は、3種類の厚さの単結晶サファイア基板9の評価を示したものであるため、太線で囲まれた領域自体の大きさおよび形状は、本発明の保護範囲を律するものではない。もっと多くの厚さを有する単結晶サファイア基板9を用意すれば、太線で囲まれた領域の下部は、3段ではなく、もっと多くの段を有することになる。ここで重要な点は、角度φは、欠陥評価の制限から3度を下限とし、実質的に光学基板として使用される厚さの限界において、実施例1の条件より厳しい光透過損失の許容制限から9.0度を上限としていることである。
【0040】
このように、光学基板が使用される厚みの範囲(0.3〜1.0mm)で、作製効率と光学特性の両立をはかるためには、角度φを、3.0度以上9.0度以内、さらに好ましくは、3.0度以上7.0度以内、さらに好ましくは、3.0度以上5.0度以内とする必要がある。なお、X線を用いた分析の要否についても、実施例1と同様のメリットがある。
【0041】
次に、本発明の単結晶サファイア基板を使用した液晶プロジェクタ装置について、説明する。
【0042】
図6は、単一液晶パネルを備えた液晶プロジェクタ装置の内部構成を模式的に示す図である。この液晶プロジェクタ装置は、メタルハイドライドランプ等の光源11と、半球状の反射鏡12と、紫外線カット用のフィルタ13と、集光レンズ14と、入射側偏光板ユニット15と、液晶パネル16と、出射側偏光板ユニット17と、投影レンズ18とを備えている。入射側偏光板ユニット15および出射側偏光板ユニット17は、それぞれ高分子材料で構成された偏光板とその偏光板を保持する保持板とから構成される。
【0043】
光源11からの光は、反射鏡12により反射されて、フィルタ13で紫外線をカットされ、集光レンズ14を通って、入射側偏光板ユニット15に入射する。入射側偏光板ユニット15の偏光板は、入射した光の内で一方向に振動する波長成分のみを通過させる。こうして入射側偏光板ユニット15を通過した光は、液晶パネル16を通過し、出射側偏光板ユニット17に入る。出射側偏光板ユニット17の偏光板も、入射した光の内で一方向に振動する波長成分のみを通過させる。出射側偏光板ユニット17を通過した光は、投影レンズ18により拡大されて、外部のスクリーンに画像が映される。
【0044】
先に作製された単結晶サファイア基板9は、入射側偏光板ユニット15を構成する保持板、出射側偏光板ユニット16を構成する保持板、液晶パネル16を構成するガラス板、その他の光路上にある光学基板として用いられる。この結果、サファイアの持つ高熱伝導率特性に起因して、液晶プロジェクタ装置の放熱性が高まる。特に、最近では、光源11の高輝度化の要請により、液晶プロジェクタ装置内の蓄熱が問題視され、青板ガラス、ホウ珪酸ガラス等の汎用ガラスでは対応不能になってきている。単結晶サファイア基板9の使用によって、従来の蓄熱問題が解決する。
【0045】
さらに、液晶プロジェクタ装置内に配置される単結晶サファイア基板9を、光透過面がC面より3〜11度の範囲で傾斜した面とするように作製した基板とすることで、単結晶サファイア基板9における複屈折による影響を軽減できる。また、単結晶サファイア基板9の作製効率の向上にもつながる。すなわち、サファイア育成時に結晶欠陥が入りにくく、かつ単結晶サファイア基板9の切り出し時に起きるズレによる光透過損失も生じにくい。
【0046】
図7は、3枚の液晶パネルを備えた液晶プロジェクタ装置の内部構成を模式的に示す図である。
【0047】
この液晶プロジェクタ装置は、図7に示すように、光源21と、半球面の反射鏡22と、偏光変換プリズム23と、全反射ミラー24と、ダイクロイックミラー25,26,27と、全反射ミラー28,29と、紫外線カットフィルタ兼偏光板30と、ダイクロイックフィルタ兼偏光板31,32と、液晶パネル33,34,35と、合成プリズム36と、投射レンズ37とを備えている。
【0048】
ダイクロイックミラー25は、入射光の青色成分のみを反射し、その他成分を透過するミラーである。ダイクロイックミラー26は、入射光の緑色成分のみを反射し、その他成分を透過するミラーである。ダイクロイックミラー27は、入射光の赤色成分のみを反射し、赤外線を透過するミラーである。
【0049】
光源21からの光は、反射鏡22で反射され、偏光変換プリズム23にて偏光される。偏光変換プリズム23を通った偏光は、全反射ミラー24にて反射される。ダイクロイックミラー25に入射した光の内、青色成分の光のみがダイクロイックミラー25で反射し、他の成分の光は、ダイクロイックミラー25を透過する。ダイクロイックミラー25を透過した光の内、緑色成分の光のみは、ダイクロイックミラー26にて反射し、他の成分の光は、ダイクロイックミラー26を透過する。ダイクロイックミラー26を透過した光の内、赤色成分の光のみは、ダイクロイックミラー27にて反射し、赤外線は、ダイクロイックミラー27を透過する。
【0050】
青色成分の光は全反射ミラー28で反射され、紫外線カットフィルタ兼偏光板30を通る。緑色成分の光はダイクロイックフィルタ兼偏光板31を通る。赤色成分の光は全反射ミラー29で反射され、ダイクロイックフィルタ兼偏光板32を通る。紫外線カットフィルタ兼偏光板30、ダイクロイックフィルタ兼偏光板31およびダイクロイックフィルタ兼偏光板32を通ったB、GおよびRの各成分の光は、各液晶パネル33,34,35を通る。その後、各液晶パネル33,34,35を通った光は、合成プリズム36にて合成され、投射レンズ37により拡大されて、外部のスクリーンに画像が映される。
【0051】
先に作製された単結晶サファイア基板9は、3枚の液晶パネルを備えた液晶プロジェクタ装置内の光路上に配置される光学基板に用いられる。この結果、サファイアの持つ高熱伝導率特性に起因して、液晶プロジェクタ装置の放熱性が高まる。また、液晶プロジェクタ装置内に配置される単結晶サファイア基板9を、光透過面がC面より3〜11度の範囲で傾斜した面とするように作製した基板とすることで、単結晶サファイア基板9における複屈折による影響を軽減できる。また、単結晶サファイア基板9の作製効率の向上にもつながる。すなわち、サファイア育成時に欠陥が入りにくく、かつ単結晶サファイア基板9の切り出し時に起きるズレによる透過損失も生じにくい。
【0052】
このように、図6および図7に基づいて説明した液晶プロジェクタ装置は、単結晶サファイア基板9の作製コストの低減に伴う装置のコストダウンと、光透過損失の低減との両立を図る目的で提供可能である。
【0053】
以上のように、本発明の単結晶サファイア基板9およびその作製方法の好適な実施の形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない限り、種々の変形を施した実施の形態を採用することができる。例えば、ダイ7のスリット6の形状を変え、単結晶サファイアの断面形状を長方形以外の形状としても良い。また、欠陥評価は、単結晶の育成後の冷却途中におけるクラックの発生のみ、あるいは多結晶化におけるクラックの発生のみの評価であっても良い。
【0054】
【発明の効果】
本発明によれば、光透過特性と高い育成効率の両立を実現する単結晶サファイア基板および単結晶サファイア基板の作製方法ならびに液晶プロジェクタ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】サファイアの結晶構造を示す図である。
【図2】本発明の単結晶サファイア基板を作製する方法の一例(EFG法)を示す図である。
【図3】図2に示すEFG法により作製された単結晶サファイア基板を示す図である。
【図4】本発明の実施例1において、厚さの異なる単結晶サファイア基板を複数用意し、角度φと、光透過損失0.50%に対する許容回転ズレ角度θとの関係をプロットした図である。
【図5】本発明の実施例2において、厚さの異なる単結晶サファイア基板を複数用意し、角度φと、光透過損失0.25%に対する許容回転ズレ角度θとの関係をプロットした図である。
【図6】本発明の単結晶サファイア基板を配置する、単一液晶パネルを備えた液晶プロジェクタ装置の内部構成を模式的に示す図である。
【図7】本発明の単結晶サファイア基板を配置する、3枚の液晶パネルを備えた液晶プロジェクタ装置の内部構成を模式的に示す図である。
【符号の説明】
8 種結晶
8a 融液接触面
9 単結晶サファイア基板
Claims (7)
- C面から3度以上11度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつ上記基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく0.3mm以下であることを特徴とする単結晶サファイア基板。
- C面から3度以上9度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつ上記基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく0.5mm以下であることを特徴とする単結晶サファイア基板。
- C面から3度以上6度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつ上記基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく1.0mm以下であることを特徴とする単結晶サファイア基板。
- サファイアの融液に種結晶を接触させて引き上げる単結晶引き上げ工程を含む単結晶サファイア基板の作製方法であって、
上記種結晶の融液接触面を、サファイアのC軸あるいはC軸と直交する軸から3度以上11度以下の範囲で傾斜させていることを特徴とする単結晶サファイア基板の作製方法。 - サファイアの融液に種結晶を接触させて引き上げる単結晶引き上げ工程を含む単結晶サファイア基板の作製方法であって、
上記種結晶の融液接触面を、サファイアのC軸あるいはC軸と直交する軸から3度以上9度以下の範囲で傾斜させていることを特徴とする単結晶サファイア基板の作製方法。 - サファイアの融液に種結晶を接触させて引き上げる単結晶引き上げ工程を含む単結晶サファイア基板の作製方法であって、
上記種結晶の融液接触面を、サファイアのC軸あるいはC軸と直交する軸から3度以上6度以下の範囲で傾斜させていることを特徴とする単結晶サファイア基板の作製方法。 - C面から3度以上11度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつ上記基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく0.3mm以下である単結晶サファイア基板、C面から3度以上9度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつ上記基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく0.5mm以下である単結晶サファイア基板またはC面から3度以上6度以下の範囲で傾斜した基板面を持ち、かつ上記基板面と直角方向の厚さが0.0mmより大きく1.0mm以下である単結晶サファイア基板を光路に配置したことを特徴とする液晶プロジェクタ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002244737A JP2004083316A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | 単結晶サファイア基板および単結晶サファイア基板の作製方法ならびに液晶プロジェクタ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002244737A JP2004083316A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | 単結晶サファイア基板および単結晶サファイア基板の作製方法ならびに液晶プロジェクタ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004083316A true JP2004083316A (ja) | 2004-03-18 |
Family
ID=32053127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002244737A Pending JP2004083316A (ja) | 2002-08-26 | 2002-08-26 | 単結晶サファイア基板および単結晶サファイア基板の作製方法ならびに液晶プロジェクタ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004083316A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008207993A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Hitachi Chem Co Ltd | サファイア単結晶の製造方法 |
JP2011246306A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Tdk Corp | 単結晶製造方法及び該単結晶製造方法を用いた基板製造方法、並びに該単結晶製造方法に用いられる引下げ装置 |
CN103849928A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-06-11 | 江苏苏博瑞光电设备科技有限公司 | 一种多片式导模法蓝宝石晶片生长工艺 |
JP2015036790A (ja) * | 2013-08-15 | 2015-02-23 | ソニー株式会社 | 光源装置、画像表示装置、及び光学ユニット |
JP2015124096A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | 並木精密宝石株式会社 | 大型基板用の単結晶サファイアリボン |
WO2017208572A1 (ja) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | ソニー株式会社 | 画像表示装置、及び光源装置 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11337919A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-12-10 | Kyocera Corp | 液晶プロジェクタ装置 |
JP2000196186A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Fuji Electric Co Ltd | Iii族窒化物レ―ザダイオ―ドおよびその製造方法 |
JP2001272671A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
JP2001298169A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Seiko Epson Corp | 半導体装置とその製造方法 |
WO2002017369A1 (en) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Showa Denko K.K. | Method of fabricating group-iii nitride semiconductor crystal, metho of fabricating gallium nitride-based compound semiconductor, gallium nitride-based compound semiconductor, gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device, and light source using the semiconductor light-emitting device |
JP2003089597A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 基板の表面に形成されたエピタキシャル薄膜及びその製造方法 |
-
2002
- 2002-08-26 JP JP2002244737A patent/JP2004083316A/ja active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11337919A (ja) * | 1998-03-27 | 1999-12-10 | Kyocera Corp | 液晶プロジェクタ装置 |
JP2000196186A (ja) * | 1998-12-25 | 2000-07-14 | Fuji Electric Co Ltd | Iii族窒化物レ―ザダイオ―ドおよびその製造方法 |
JP2001272671A (ja) * | 2000-03-24 | 2001-10-05 | Seiko Epson Corp | プロジェクタ |
JP2001298169A (ja) * | 2000-04-13 | 2001-10-26 | Seiko Epson Corp | 半導体装置とその製造方法 |
WO2002017369A1 (en) * | 2000-08-18 | 2002-02-28 | Showa Denko K.K. | Method of fabricating group-iii nitride semiconductor crystal, metho of fabricating gallium nitride-based compound semiconductor, gallium nitride-based compound semiconductor, gallium nitride-based compound semiconductor light-emitting device, and light source using the semiconductor light-emitting device |
JP2003089597A (ja) * | 2001-09-12 | 2003-03-28 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 基板の表面に形成されたエピタキシャル薄膜及びその製造方法 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008207993A (ja) * | 2007-02-26 | 2008-09-11 | Hitachi Chem Co Ltd | サファイア単結晶の製造方法 |
JP2011246306A (ja) * | 2010-05-26 | 2011-12-08 | Tdk Corp | 単結晶製造方法及び該単結晶製造方法を用いた基板製造方法、並びに該単結晶製造方法に用いられる引下げ装置 |
JP2015036790A (ja) * | 2013-08-15 | 2015-02-23 | ソニー株式会社 | 光源装置、画像表示装置、及び光学ユニット |
US10120273B2 (en) | 2013-08-15 | 2018-11-06 | Sony Corporation | Light source apparatus, image display apparatus, and optical unit |
JP2015124096A (ja) * | 2013-12-25 | 2015-07-06 | 並木精密宝石株式会社 | 大型基板用の単結晶サファイアリボン |
CN103849928A (zh) * | 2014-03-19 | 2014-06-11 | 江苏苏博瑞光电设备科技有限公司 | 一种多片式导模法蓝宝石晶片生长工艺 |
WO2017208572A1 (ja) * | 2016-05-30 | 2017-12-07 | ソニー株式会社 | 画像表示装置、及び光源装置 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO342572B1 (no) | LCD-anordning | |
US7502078B2 (en) | Projection type display apparatus with means for supplying an air cooling stream to a gap between a light receiving surface of a prism and a third surface of a closed triangular prismatic housing | |
WO2012174846A1 (zh) | 可用于紫外深紫外的硼酸盐双折射晶体及生长方法和用途 | |
JPH11337919A (ja) | 液晶プロジェクタ装置 | |
US4861142A (en) | Projection type liquid crystal displaying device | |
US20010046032A1 (en) | Optical component and projector using the same | |
US20150109557A1 (en) | Retardation element, liquid crystal display device, and projection display device | |
US6702443B2 (en) | Projector | |
JP2003161708A (ja) | 光リソグラフィー用光学部材及びその評価方法 | |
JP2004083316A (ja) | 単結晶サファイア基板および単結晶サファイア基板の作製方法ならびに液晶プロジェクタ装置 | |
TWI434110B (zh) | 具有傾斜板延相片的扭曲向列透射液晶顯示器(xLCD)之對比補償 | |
JP3443549B2 (ja) | 偏光板 | |
JP2006323119A (ja) | 固体偏光素子及びその製造方法、並びに、それを用いた液晶表示装置、液晶表示パネル及び光アイソレータ | |
EP3537188B1 (en) | Color wheel and method for manufacturing a color wheel | |
JP3598009B2 (ja) | 液晶表示装置およびこれを用いた液晶プロジェクタ表示装置 | |
JP2009229756A (ja) | 透過型液晶パネルの製造方法 | |
JPWO2019225758A1 (ja) | 光学装置 | |
JP3601791B2 (ja) | サファイヤ板、偏光板付きサファイヤ板及び液晶プロジェクタ装置 | |
JP4434207B2 (ja) | タンタル酸リチウム単結晶および光学撮像系デバイス | |
JP2009229753A (ja) | 透過型液晶表示素子の製造方法及び透過型液晶表示素子ならびに液晶プロジェクタ装置 | |
JP4199452B2 (ja) | 液晶プロジェクタの製造方法 | |
JPWO2019225757A1 (ja) | 光学装置 | |
Belouet et al. | X-ray topographic study of dislocations in KH2 (1− x) D2xPO4 single crystals | |
JP3744888B2 (ja) | 液晶プロジェクタ装置用液晶パネル | |
JP3516628B2 (ja) | 透過型液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050725 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080722 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080909 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090421 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090804 |