特許ウォッチ

公開番号2024144229
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-11
出願番号2024042412
出願日2024-03-18
発明の名称保持部を備えた透明ディスプレイの導光板用ガラス基板
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C03C 3/068 20060101AFI20241003BHJP(ガラス;鉱物またはスラグウール)
要約【課題】回折光学素子形成時の平坦性の低下を抑制できるガラスウエハ、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】外縁に保持部を有し、1つの主表面の面積が1950mm²以上であり、厚さが3.0mm以下である薄板形状を有し、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】図7
特許請求の範囲【請求項１】
外縁に保持部を有し、
１つの主表面の面積が１９５０ｍｍ
2
以上であり、厚さが３．０ｍｍ以下である薄板形状を有し、
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 140 文字）【請求項２】
主表面に回折光学素子部を有する、請求項１に記載のガラスウエハ。
【請求項３】
保持部に研磨面を有する、請求項１に記載のガラスウエハ。
【請求項４】
請求項２に記載のガラスウエハを分離する工程を含む、導光板の製造方法。

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 1,600 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】
ここで、スマートグラス等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多数の集積回路が形成され、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。
【０００６】
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。
【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】
半導体回路素子の生産では、フォトリソグラフィ技術により微細な回路パターンを形成する。フォトリソグラフィ技術では回路パターンの原盤に相当するフォトマスクを用い、露光、現像によりフォトレジストにマスクのパターンを転写し、現像後にウエハ上に形成した膜をエッチングにより選択的に除去して回路パターンを形成する。この方法は、一度フォトマスクを作製すれば、フォトマスクを繰り返し使用して多数のシリコンウエハ上にマスクパターンを転写することができるので半導体回路素子の量産に適している。導光板の量産についても、回折光学素子の形成にはフォトリソグラフィ技術を適用することが好ましい。
【０００９】
一方、導光板の試作段階で回折光学素子の設計を変更、調整する度に回折光学素子の凹凸パターンに対応するフォトマスクを作製することは、費用、手間等の面で望ましくない。そこで、ガラスウエハの主表面に酸化チタン、窒化ケイ素、炭化ケイ素などの膜を形成した後、電子線レジストを塗布し、電子線描画によりレジストを選択的に露光し、現像、エッチングの各工程を経て回折光学素子を作製する。
【００１０】
ここで、導光板の試作から量産へ移行するにあたり、試作品で確認した性能を量産でも高い精度で再現することが求められる。そのため、導光板の試作に使用するガラスウエハと量産で使用するガラスウエハとは、材料、形状、サイズなどが同じであることが望ましい。試作段階での電子線描画では、一方の主表面上に電子線レジストを塗布したガラスウエハを真空チャンバー内で固定し、ガラスウエハ上の電子線レジストに電子線を照射、走査してレジストを選択的に露光する。一連の工程においてガラスウエハは両主表面に傷が付かないように扱う必要がある。すなわち、真空チャンバー内では、ガラスウエハは、真空チャック等で裏面（一方の主表面）を吸着固定できず、ガラスウエハの外縁を保持するなどして固定することになる。このとき、ガラスウエハは自重によりわずかに歪み、主表面の平坦性が低下することがあった。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許