岡本硝子 株式会社 光を匠岡本硝子 株式会社
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研究開発  
Okamoto Glass Co., Ltd. 液晶プロジェクター用ガラス偏光子
ガラス材料
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薄膜技術
精密加工技術
ガラス偏光子
 
液晶プロジェクター用ガラス偏光子
  岡本硝子は、世界で初めて、液晶プロジェクター等に使用可能な可視光領域ガラス偏光子(光の振動を揃える素子)を、川副博司東京工業大学名誉教授の指導を得て、ナノサイズの金属微粒子を制御する技術により開発しました。

このガラス偏光子は、従来の有機樹脂フィルム製偏光子にはない優れた耐熱性及び耐光性を有しており、この開発により、投射型液晶表示装置等の一層の高輝度化及び小型化が可能になります。

背景
  近年、液晶プロジェクターには、より大きくかつ鮮明な画像をより小型の装置で実現することが求められており、光源はより明るく、液晶素子はより小さくなって来ています。その結果として、液晶素子だけでなくその前後に置かれる偏光子にもより強い光が導入されることになり、高い耐熱性と耐光性が要求されるようになって来ました。

現状の液晶プロジェクターに使用されている可視領域用の偏光子は樹脂製の偏光フィルムであり、耐熱性・耐光性が低いという致命的な欠点を有しています。これを補う目的で樹脂フィルムはサファイア等の基板に貼り合せて使用されていますが、それでも樹脂フィルムを熱から保護するために、液晶プロジェクター内部には冷却用ファン等の冷却装置が設置されています。冷却装置は小型・軽量化を阻み、騒音化という新たな問題を引き起こしている他、構造設計を複雑にしてコストダウンへの大きな障害となっています。

なお、現在、市販されているガラス偏光子は、光通信用であり、これらの素子は約1500nmの波長の遠赤外光に適用するものであって、波長500nm付近の可視光領域の光に適用する為には技術的困難があり実用的なガラス偏光子は実現出来ていませんでした。

新規開発された可視光用ガラス偏光子
  今回開発に成功した偏光子は、耐熱性ガラスとして通常使用されるホウ珪酸ガラスを母材としているために、樹脂フィルムに比べて圧倒的に優れた耐熱性と耐光性を持ちます。光通信用途の数分の一と短い可視光領域の光に対して実用的な性能を実現するために、ナノサイズの金属微粒子をより精密に制御する技術を開発し、可視光用ガラス偏光子を実現しました。

これにより、液晶プロジェクターの飛躍的性能向上が実現します。

1)高輝度ランプの使用により、画面の高輝度化が可能。
2)高エネルギー密度の光が利用出来るために、装置の小型化、軽量化が可能になる。
3)熱や光による性能の劣化が無いため、良好な画質が長時間に亘って維持出来る。
4)耐熱設計の簡略化が可能になり、光学エンジンの構造の簡素化が進む。

将来計画他
  今回は、RGB3色のうち最も熱対策が急がれたG(緑色)領域に開発を集中しましたが、将来的には、R(赤色)及びB(青色)領域も開発する予定です。
参考: 液晶プロジェクター用ガラス偏光子の写真
  岡本硝子と記載した紙の上に複数のガラス偏光子を載せて撮影しました。
 
  ガラス偏光子が重なっていない箇所、偏光軸が平行な状態で重なっている箇所では、光が透過するため、下の岡本硝子という文字が見えます。一方、ガラス偏光子が偏光軸を直交させた状態で重なっている場合には、光が透過しないため、下の文字が見えません。
 

 

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