导光板、图像显示装置以及导光板的制造方法与流程

    专利查询2025-11-16  2


    本技术内容涉及一种导光板、图像显示装置和制造导光板的方法。


    背景技术:

    1、传统上,为了实现包括增强现实(ar)、虚拟现实(vr)、混合现实(mr)等在内的扩展现实(xr),已经开发了向观众的瞳孔发射图像光的导光板。

    2、在导光板中使用用于衍射图像光的衍射光栅。纳米压印法是用于形成衍射光栅的典型方法。纳米压印法将形成有凹凸图案的模具压在树脂材料上,然后固化树脂材料,从而形成具有凹凸形状的树脂图案。例如,在专利文献1和2中,公开了使用这种纳米压印法的方案。

    3、现有技术文献

    4、专利文献

    5、专利文献1:美国专利申请公开号2005/0270312

    6、专利文献2:美国专利申请公开号2020/0333527


    技术实现思路

    1、本技术内容要解决的问题

    2、在纳米压印法中,需要严格控制树脂材料的用量。在树脂材料的用量不恰当的情况下,衍射光栅的形成就会变得不充分,因此,例如,可能发生波前干扰、衍射率漂移等。因此,图像质量可能恶化。然而,利用现有的喷墨系统严格控制树脂材料的用量是非常困难的。

    3、因此,本技术内容的主要目的是提供一种即使在不能严格控制树脂材料的用量时也可以抑制图像质量劣化的导光板、图像显示装置和制造导光板的方法。

    4、问题的解决方案

    5、本技术内容提供了一种导光板,包括:用于衍射光的衍射光栅;形成为与衍射光栅相邻的层厚度调节单元;以及用于对光进行全内反射并引导光的基板,其中所述层厚度调节单元包括具有预定节距的凹凸区域或具有预定层厚度的空白区域,或者所述凹凸区域和所述空白区域两者。

    6、当存在于所述导光板周围的空气的折射率为n1,所述层厚度调节单元的折射率为n2,入射在所述层厚度调节单元上的光的侧向入射角为θ,并且存在于所述导光板周围的光的波长为λ时,凹凸区域的节距λ可以满足以下公式(1)。

    7、[数学式1]

    8、……(1)

    9、所述凹凸区域的高度可以与所述衍射光栅的高度不同。

    10、所述凹凸区域的高度可以根据与所述衍射光栅相距的距离而改变。

    11、所述凹凸区域的高度可以随着与所述衍射光栅相距的距离的增加而减小。

    12、所述凹凸区域的占空比可以与所述衍射光栅的占空比不同。

    13、所述凹凸区域的占空比可以根据与所述衍射光栅相距的距离而改变。

    14、所述凹凸区域的占空比可以随着与所述衍射光栅相距的距离的增加而减小。

    15、所述空白区域的层厚度可以根据与所述衍射光栅相距的距离而改变。

    16、所述空白区域的层厚度可以随着与所述衍射光栅相距的距离的增加而增加。

    17、所述层厚度调节单元的宽度可以是0.1mm或更大。

    18、所述衍射光栅可以是入射衍射光栅、出射衍射光栅、扩展衍射光栅或返回衍射光栅。

    19、所述凹凸区域可以具有与所述衍射光栅基本相同的光栅矢量,并且所述凹凸区域的衍射率可以是3%或更小。

    20、所述衍射光栅的直径可以小于2mm。

    21、所述层厚度调节单元可以形成在所述衍射光栅周围。

    22、所述层厚度调节单元可以形成在两个所述衍射光栅之间。

    23、所述层厚度调节单元可以形成在两个所述衍射光栅之间和周围。

    24、另外,本技术内容提供了一种图像显示装置,包括:导光板;以及用于将图像光发射到导光板的图像形成单元。

    25、此外,本技术内容提供了一种通过纳米压印法制造导光板的方法,该方法至少包括:在基板的表面上形成树脂材料;将模具压在所述树脂材料上;通过在将所述模具压在所述树脂材料上的状态下利用紫外线照射所述树脂材料来固化所述树脂材料,来将所述模具的母版图案转移到所述树脂材料;以及通过将所述模具与所述树脂材料分离来在所述树脂材料上形成树脂图案,其中所述母版图案包括形成用于衍射光的衍射光栅的第一凹凸图案,还包括形成具有预定节距的凹凸区域的第二凹凸图案或形成具有预定层厚度的第一空白区域的第二空白区域,或者包括所述第二凹凸图案和所述第二空白区域两者。

    26、根据本技术内容,可以提供一种即使在不能严格控制树脂材料的用量时,也能抑制图像质量劣化的导光板、图像显示装置和制造导光板的方法。注意,本文所示的效果不是限制性的,而是可以呈现本技术内容所示的任何效果。



    技术特征:

    1.一种导光板,包括:

    2.根据权利要求1所述的导光板,其中

    3.根据权利要求1所述的导光板,其中

    4.根据权利要求3所述的导光板,其中

    5.根据权利要求4所述的导光板,其中

    6.根据权利要求1所述的导光板,其中

    7.根据权利要求6所述的导光板,其中

    8.根据权利要求7所述的导光板,其中

    9.根据权利要求1所述的导光板,其中

    10.根据权利要求9所述的导光板,其中

    11.根据权利要求1所述的导光板,其中

    12.根据权利要求1所述的导光板,其中

    13.根据权利要求1所述的导光板,其中

    14.根据权利要求1所述的导光板,其中

    15.根据权利要求1所述的导光板,其中

    16.根据权利要求1所述的导光板,其中

    17.根据权利要求1所述的导光板,其中

    18.一种图像显示装置,包括:

    19.一种通过纳米压印法制造导光板的方法,所述方法至少包括:


    技术总结
    提供了一种即使在不能严格控制树脂材料的用量时也能抑制图像质量的劣化的导光板、图像显示装置和制造导光板的方法。提供了一种导光板,包括:用于衍射光的衍射光栅;形成为与衍射光栅相邻的层厚度调节单元;以及用于对光进行全内反射并引导光的基板,其中所述层厚度调节单元包括具有预定节距的凹凸区域或具有预定层厚度的空白区域,或者所述凹凸区域和所述空白区域两者。

    技术研发人员:清水一恵,加藤健太郎,克里斯托夫·佩洛兹,张傑
    受保护的技术使用者:索尼集团公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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