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公開番号2025013602
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2024195560,2020210992
出願日2024-11-08,2020-12-21
発明の名称導光板
出願人日本電気硝子株式会社
代理人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20250117BHJP(光学)
要約【課題】AR/MR用ウェアラブルデバイス等のメガネ型デバイスの導光板として使用した場合に、画像の色再現性を高めることが可能な導光板を提供する。
【解決手段】ガラス板1と、ガラス板1の主面に形成された樹脂層2と、を備えた導光板10であって、
ガラス板1及び樹脂層2のアッベ数νdの差が10未満であり、
ガラス板1及び樹脂層2の屈折率ndが1.7以上、かつ、差が1.0以下であることを特徴とする導光板10。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ガラス板と、ガラス板の主面に形成された樹脂層と、を備えた導光板であって、
ガラス板及び樹脂層のアッベ数νｄの差が１０未満であり、
ガラス板及び樹脂層の屈折率ｎｄが１．７以上、かつ、差が１．０以下であることを特徴とする導光板。
続きを表示（約 480 文字）【請求項２】
ガラス板の厚みが０．１～１ｍｍ、樹脂層の厚みが１μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の導光板
【請求項３】
ガラス板の厚み１０ｍｍでの波長４５０～６５０ｎｍにおける内部透過率が７０％以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の導光板。
【請求項４】
波長４５０ｎｍと６５０ｎｍにおける外部透過率の差が５％以下であることを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の導光板。
【請求項５】
ガラス板の主面の表面粗さＲａが５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の導光板。
【請求項６】
樹脂層の表面に凹凸構造が形成されていることを特徴とする請求項１～５のいずれか一項に記載の導光板。
【請求項７】
樹脂層が光硬化樹脂からなることを特徴とする請求項１～６のいずれか一項に記載の導光板。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか一項に記載された導光板を備えてなることを特徴とするＡＲ／ＭＲ用ウェアラブルデバイス。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＡＲ（拡張現実）／ＭＲ（複合現実）用ウェアラブルデバイス等のメガネ型デバイスに使用される導光板に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、ＡＲ／ＭＲ用ウェアラブルデバイス等のメガネ型デバイスが開発されている。当該メガネ型デバイスは、外部の景色を見ながらメガネ部分の導光板に表示される映像を見ることができる、シースルー型のデバイスである。このようなシースルー型デバイスでは、ユーザーの左右の瞳に対応する導光板に異なる映像を表示することで３Ｄ表示を実現したり、瞳の水晶体を利用して網膜に像を結合させることで、ユーザーの網膜に直接映像を投射したりすることもできる。
【０００３】
導光板を用いた映像の表示方法としては、導光板上の入射側表面に形成された回折格子により、画像表示素子から発せられたコリメート光やレーザー光を導光板内部に入射させ、その入射した光を導光板内部で全反射させながら導波し、出射側表面に形成された回折格子で光を外部に取り出し、ユーザーの瞳に入射させるというものがある。導光板として、高屈折率で剛性に優れるガラス板の表面を樹脂でコーティングした後に、ナノインプリントにより高精細な回折格子を形成したものが提案されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２０－８５９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
樹脂でコーティングしたガラス板からなる導光板をＡＲ／ＭＲ用ウェアラブルデバイス等のメガネ型デバイスに使用した場合、画像を色再現性良く投影できない場合がある。
【０００６】
以上に鑑み、本発明は、ＡＲ／ＭＲ用ウェアラブルデバイス等のメガネ型デバイスの導光板として使用した場合に、画像の色再現性を高めることが可能な導光板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の導光板は、ガラス板と、ガラス板の主面に形成された樹脂層と、を備えた導光板であって、ガラス板及び樹脂層のアッベ数νｄの差が１０未満であり、ガラス板及び樹脂層の屈折率ｎｄが１．７以上、かつ、差が１．０以下であることを特徴とする。
【０００８】
本発明の導光板はガラス板と樹脂層を備え、それぞれが各材質に応じた屈折率を有している。ここで、ガラス板と樹脂層の屈折率差が小さいと、両者の界面での光散乱を抑制することができる。ただし、各材料の屈折率には波長依存性があるため、波長によって屈折率差が異なる場合がある。例えばある波長ではガラス板と樹脂層の屈折率差が小さく、両者の界面での光散乱を抑制することができたとしても、別の波長ではガラス板と樹脂層の屈折率差が大きく、両者の界面での光散乱が大きくなる場合がある。そこで、本発明者は屈折率波長依存性の指標となるアッベ数νｄに着目し、ガラス板と樹脂層のアッベ数νｄの差を上記の通り小さくすることにより、前記課題を解決できることを見出した。具体的には、ガラス板と樹脂層のアッベ数νｄの差を小さくすれば、両者の屈折率波長依存性曲線の傾きの差が小さくなるため、各波長での屈折率差のばらつきが小さくなり、その結果として各波長での両者の界面での光散乱を抑制することができる。それにより、画像の色再現性を高めることができる。
また本発明の導光板は、ガラス板と樹脂層の屈折率ｎｄの差が１．０以下であるため、ガラス板と樹脂層の屈折率差が小さくなって、両者の界面での光散乱ロスが生じ難くなる。
【０００９】
本発明の導光板は、ガラス板の厚みが０．１～１ｍｍ、樹脂層の厚みが１μｍ以下であることが好ましい。導光板に入射した光は、主にガラス板と樹脂層の界面での屈折率差により生じる光散乱によるロスと、ガラス板や樹脂層内部での吸収によるロスにより強度が低下する。ガラス板や樹脂層の厚みが小さい場合、その内部での吸収ロスが小さくなり、ガラス板と樹脂層の界面での光散乱ロスの影響が相対的に大きくなる傾向がある。従って、ガラス板や樹脂層の厚みが上記の通り小さい場合は、本発明の効果を享受しやすくなる。
【００１０】
本発明の導光板は、ガラス板の厚み１０ｍｍでの波長４５０～６５０ｎｍにおける内部透過率が７０％以上であることが好ましい。このようにすれば、光がガラス板内部を導波する際の吸収ロスが小さくなり、出射光強度を高めることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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