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公開番号2024144228
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2024042324
出願日2024-03-18
発明の名称透明ディスプレイの導光波長域別導光板用高弾性ガラス基板
出願人HOYA株式会社
代理人前田・鈴木国際特許弁理士法人
主分類G02B 5/18 20060101AFI20241003BHJP(光学)
要約【課題】回折光学素子形成時の反りが低減されたガラスウエハ、該ガラスウエハから得られる導光板、および該導光板を含む画像表示装置を提供すること。
【解決手段】ガラス部と、その主表面に特定の波長域の光を回折する回折光学素子部とを有し、ガラス部のヤング率が100GPa以上である、導光板を製造するためのガラスウエハ。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
ガラス部と、その主表面に特定の波長域の光を回折する回折光学素子部とを有し、
ガラス部のヤング率が１００ＧＰａ以上である、
導光板を製造するためのガラスウエハ。
続きを表示（約 660 文字）【請求項２】
回折光学素子部が周期的な凹凸構造を有し、該凹凸構造の周期が５００ｎｍ以下である、請求項１に記載のガラスウエハ。
【請求項３】
ガラス部が、直径が５０ｍｍ以上であり、厚さが３．０ｍｍ以下である円板形状を有する、請求項１に記載のガラスウエハ。
【請求項４】
ガラス部の屈折率ｎｄが１．９以上である、請求項１に記載のガラスウエハ。
【請求項５】
ガラス部の－３０℃～７０℃における平均線膨張係数が８０×１０
-6
Ｋ
-1
以下である、請求項１に記載のガラスウエハ。
【請求項６】
ガラス部と、その主表面に特定の波長域の光を回折する回折光学素子部とを有し、
ガラス部の厚さが３．０ｍｍ以下であり、
ガラス部のヤング率が１００ＧＰａ以上である、導光板。
【請求項７】
回折光学素子部が周期的な凹凸構造を有し、該凹凸構造の周期が５００ｎｍ以下である、請求項６に記載の導光板。
【請求項８】
ガラス部の屈折率ｎｄが１．９以上である、請求項６に記載の導光板。
【請求項９】
請求項６に記載の導光板を含む、画像表示装置。
【請求項１０】
画像表示素子と、前記画像表示素子より出射した光を導光する複数の導光板とを備える画像表示装置において、前記導光板が請求項６に記載の導光板である、画像表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラスウエハ、導光板、および画像表示装置に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ＡＲ（拡張現実）、ＭＲ（複合現実）、およびＶＲ（仮想現実）技術の進展に伴い、ＡＲデバイス、ＭＲデバイス、およびＶＲデバイスとして、ヘッドマウントディスプレイといった表示装置が開発されている。その中でも、特許文献１に開示されているような、スマートグラスと言われる眼鏡型ウェアラブル端末が注目されている。
【０００３】
スマートグラスでは、眼鏡レンズに相当する導光板により、画像光源から発せられた光が装着者の瞳の前まで導光され、画像として表示される。
【０００４】
具体的には、画像光源から発せられた光は、導光板表面に形成された回折光学素子により導光板内部へ入射する。そして、導光板内部へ入射した光は、導光板内部で全反射を繰り返しながら進行し、装着者の瞳の前に設けられた回折光学素子により装着者の瞳方向へと出射される。
【０００５】
スマートグラスにおける視野角（ＦＯＶ）が大きいと、装着者は没入感を得られやすい。視野角を大きくする方法としては、複数の導光板を用いる方法が有効である。すなわち、画像光源から発せられる光を、複数の波長域の光、例えば赤色成分（Ｒ成分）の光、緑色成分（Ｇ成分）の光、および青色成分（Ｂ成分）の光に分けて、複数の導光板内で導光させ、最後に、装着者の瞳の前でそれらの光を合成して表示する方法である。光は、導光板表面に形成された回折光学素子により、特定の波長域の光を導光板内部に入射するようにして分けられる。
【０００６】
複数の波長域の光を正確に合成するためには、複数の導光板を、光の回折方向を考慮して精密に位置合わせし、一体化する必要がある。位置合わせの精度が不十分だと、色にじみなどが生じ、画質が低下してしまう。すなわち、複数の導光板を用いて視野角を大きくしようとしても、導光板の位置合わせが不十分な場合には、画質が大きく低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
特開２０１６－１３９１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
スマートグラスに用いられる導光板は、半導体回路の製造設備を用いて製造される。半導体回路の量産工程では、シリコンウエハの表面に、リソグラフィ技術等により多数の集積回路が形成される。そして、その多数の集積回路が形成されたシリコンウエハをダイシングにより切断、分離し、多数の半導体回路素子が製造される。
【０００９】
導光板についても、半導体回路の量産工程と同様の工程により製造できる。すなわち、ガラスウエハといった薄板形状のガラスの表面に多数の回折光学素子を形成し、ダイシングにより切断、分離して、多数の導光板を製造できる。
【００１０】
ガラスウエハの表面には、導光板の光入射位置および光出射位置に回折光学素子が形成される。回折光学素子は、例えば、透明の無機材料や有機材料を用いて形成され、所定の回折が起きるよう周期的な凹凸構造を有している。凹凸構造は、例えば一つの凹、凸が数百ｎｍから数十ｎｍ程度の非常に微細なものである。
（【００１１】以降は省略されています）

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