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导光板和导光板的制造方法

文献发布时间:2024-04-18 19:58:30


导光板和导光板的制造方法

技术领域

本发明涉及导光板和导光板的制造方法。

背景技术

近年来,能够实现VR(虚拟现实)、AR(增强现实)和MR(混合现实)的可穿戴设备受到关注。这样的可穿戴设备中常常使用由高折射率玻璃构成的导光板。

在这样的导光板中,为了容易识别和管理,认为优选在导光板的表面形成标识符等标记。另外,作为这样的标记的形成方法,认为应用如专利文献1中记载的激光标记技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:国际公开第WO2018/150759号

发明内容

在导光板中,为了便于识别和管理,重要的是提高标记的可视性。另外,为了形成可视性良好的标记,认为对高折射率玻璃照射高输出的激光是有效的。

然而,本申请发明人等的实验中确认了在提高照射至高折射率玻璃的激光的输出的情况下,常常在高折射率玻璃中产生裂纹。

如此,不易兼具标记的可视性的提高和裂纹产生的抑制。

本发明是鉴于这样的背景而作出的,本发明的目的在于提供具有可视性良好的标记,并且裂纹得到显著抑制的导光板。另外,本发明的目的在于提供这样的导光板的制造方法。

本发明提供一种导光板,具备在表面具有标记的玻璃基板,

上述玻璃基板的折射率为1.7以上,

上述标记为标识符、对准标记或它们的组合,

上述标记由多个点构成,

各点的内包该点的最小圆的直径为30μm~250μm的范围,

各点在最外周边缘部和最内周边缘部具有高于上述表面的隆起部,

从截面观察时,从各点的最深部到上述隆起部的最大位置的高度为0.11μm~4μm,

各点由直径10μm~40μm的激光照射痕的集合体构成,上述激光照射痕与邻接的激光照射痕相互接触或重叠,

上述激光照射痕构成至少一个环形状,

将上述至少一个环形状中的内包该环形状的最小圆的直径为100μm以下的环形状称为特定环形状时,

该特定环形状构成为具有开放部的开环,上述开放部的长度为上述激光照射痕的最大直径的1/10倍~2倍。

另外,本发明提供一种导光板的制造方法,具有对折射率为1.7以上的玻璃基板的表面照射激光而形成标记的工序,

上述激光具有150nm~370nm范围的波长,

上述标记为标识符、对准标记或它们的组合,

上述标记由多个点构成,

各点的内包该点的最小圆的直径为30μm~250μm的范围,

各点在最外周边缘部和最内周边缘部具有高于上述表面的隆起部,

从截面观察时,从各点的最深部到上述隆起部的最大位置的高度为0.11μm~4μm,

各点由直径10μm~40μm的激光照射痕的集合体构成,上述激光照射痕与邻接的激光照射痕相互接触或重叠,

上述激光照射痕构成至少一个环形状,

将上述至少一个环形状中的内包该环形状的最小圆的直径为100μm以下的环形状称为特定环形状时,

该特定环形状构成为具有开放部的开环,上述开放部的长度为上述激光照射痕的最大直径的1/10倍~2倍。

进而,本发明提供一种导光板,在具备在表面具有标记的玻璃基板,

上述玻璃基板的折射率为1.7以上,

上述标记为标识符、对准标记或它们的组合,

上述标记由多个点构成,

各点的内包该点的最小圆的直径为30μm~250μm的范围,

各点在最外周边缘部和最内周边缘部具有高于上述表面的隆起部,

从截面观察时,从各点的最深部到上述隆起部的最大位置的高度为0.11μm~4μm,

各点由直径10μm~40μm的激光照射痕的集合体构成,上述激光照射痕与邻接的激光照射痕相互接触或重叠,

上述激光照射痕构成至少一个环形状,

将上述至少一个环形状中的内包该环形状的最小圆的直径为100μm以下的环形状称为特定环形状时,

该特定环形状构成为闭环,

将邻接的上述激光照射痕彼此的组称为第1组、第2组、…、第n组(这里,n≥10),各组中,将上述激光照射痕彼此的中心间距离设为T时,

将上述中心间距离T之差在±1%以内的组称为平均组,将其它组称为特定组时,全组的90%以上为平均组,

将上述平均组的各自的中心间距离的平均值设为T

本发明能够提供一种具有可视性良好的标记,并且裂纹得到显著抑制的导光板。另外,本发明能够提供这样的导光板的制造方法。

附图说明

图1是示意地示出本发明的一个实施方式的导光板中可包含的由多个激光照射痕构成的点的一个例子的图。

图2是示意地示出本发明的一个实施方式的导光板的立体图。

图3是示意地示出本发明的一个实施方式的导光板上形成的标记的一个例子的图。

图4是示意地示出本发明的一个实施方式的导光板上形成的标记元件的一个例子的图。

图5是构成标记元件的一个点的示意性放大图。

图6是示意地示出图5中示出的点140的沿着I-I线的截面的图。

图7-1是示意地示出点的另一形态的图。

图7-2是示意地示出本发明的另一实施方式的导光板中可包含的由多个激光照射痕构成的点的一个例子的图。

图7-3是示意地示出图7-2所示的点中将激光照射痕的中心连接时得到的形态的图。

图8是概略地示出本发明的一个实施方式的导光板的制造方法的流程的一个例子的图。

图9是示意地示出本发明的一个实施方式的导光板的制造方法中使用的玻璃基板的立体图。

图10是示意地示出本发明的一个实施方式的导光板的制造方法中形成有标记的玻璃基板的立体图。

图11是示出实施例中使用的玻璃基板的透射特性的图。

图12是实施例中形成的一个点的表面照片。

图13是另一实施例中形成的一个点的表面照片。

图14是比较例中形成的一个点的表面照片。

图15是另一实施例中形成的一个点的表面照片。

具体实施方式

以下,参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。

本发明的一个实施方式提供一种导光板,

具备在表面具有标记的玻璃基板,

上述玻璃基板的折射率为1.7以上,

上述标记为标识符、对准标记或它们的组合,

上述标记由多个点构成,

各点的内包该点的最小圆的直径为30μm~250μm的范围,

各点在最外周边缘部和最内周边缘部具有高于上述表面的隆起部,

从截面观察时,从各点的最深部到上述隆起部的最大位置的高度为0.11μm~4μm,

各点由直径10μm~40μm的激光照射痕的集合体构成,上述激光照射痕与邻接的激光照射痕相互接触或重叠,

上述激光照射痕构成至少一个环形状,

将上述至少一个环形状中的内包该环形状的最小圆的直径为100μm以下的环形状称为特定环形状时,

该特定环形状构成为具有开放部的开环,上述开放部的长度为上述激光照射痕的最大直径的1/10倍~2倍。

本发明的一个实施方式的导光板具备在表面具有标记的玻璃基板。标记由多个点构成,各点由直径10μm~40μm的范围的激光照射痕的集合体构成。另外,激光照射痕配置为与邻接的激光照射痕相互接触或重叠。

应予说明,本申请中,“激光照射痕”是指对玻璃基板照射激光时在玻璃基板的表面产生的凹部。以下,在一个点中,将直径最大的激光照射痕称为“最大照射痕”,将该“最大照射痕”的直径用

另外,本发明的一个实施方式中,各点具有内包该点的最小圆的直径为30μm~250μm的范围这样的尺寸。

另外,各点在最外周边缘部和最内周边缘部具有高于玻璃基板的表面的其它部分的隆起部。例如,隆起部的高度可以从上述表面起超过0μm且为2.0μm以下。进而,本发明的一个实施方式中,从各点的最深部到隆起部的最大位置的高度为0.1μm~4μm。

本发明的一个实施方式中,通过以这样的尺寸构成标记中包含的各点,能够提高标记的可视性。

进而,本发明的一个实施方式的导光板具有标记不易产生裂纹的特征。

以下,参照图1对该特征进行说明。

图1中示意地示出本发明的一个实施方式的导光板中可包含的由多个激光照射痕构成的点的一个例子。

如图1所示,该点40构成为具有内侧环52和外侧环54的大致双重环。另外,内侧环52和外侧环54分别通过将多个激光照射痕50呈圆弧状排列而构成。

应予说明,在示出的例子中,内侧环52和外侧环54分别通过将邻接的激光照射痕50彼此配置成相互重叠而构成。然而,构成点40的激光照射痕50的配置方式并不限定于此。例如,在点40中,内侧环52和/或外侧环54也可以通过将相邻的激光照射痕50彼此配置成相互相接而构成。或者,内侧环52和/或外侧环54可以具有混合形态,该混合形态具有邻接的照射痕50彼此重叠的部分和相接的部分这两者。

这里,本申请中,将最接近的激光照射痕50的中心点依次连接时,将构成封闭区域的配置形状称为“环形状”。

例如,图1中示出的内侧环52和外侧环54在将最接近的激光照射痕50的中心点依次连接时均构成被大致圆形分区包围的封闭区域。因此,内侧环52和外侧环54为“环形状”。

另外,本申请中,将如上所述规定的环形状中的内包该环形状的最小圆的直径为100μm以下的环形状特别称为“特定环形状”。

进而,本申请中,将“环形状”中的划分如上所述描绘的封闭区域的线上必定存在激光照射痕50的形状特别称为“闭环”。另一方面,将“环形状”中的划分封闭区域的线上的一部分不存在激光照射痕50的形状特别称为“开环”。

按照上述定义,在图1中,外侧环54由于在将最接近的激光照射痕50的中心点依次连接而构成的封闭图形(大致圆)上必定存在激光照射痕50,因此为“闭环”。另一方面,在内侧环52中,将最接近的激光照射痕50的中心点依次连接而构成的封闭图形(大致圆)上的一部分存在未配置激光照射痕50的位置。因此,内侧环52为“开环”。

以下,在“开环”中,将不存在激光照射痕50的部分称为“开放部”。

本发明的一个实施方式中,由激光照射痕50构成的环形状中的至少一个形成为“开环”。另外,该“开环”中,“开放部”的长度选定为作为对象的点中包含的激光照射痕中的直径最大的激光照射痕、即“最大照射痕”的直径

例如,图1的例子中,内侧环52中的开放部72的长度d为“最大照射痕”的直径

本发明的一个实施方式中,具有如下特征:通过激光照射痕50构成至少一个“特定环形状”,该特定环形状构成为“开环”。

这里,在点40的特定环形状由闭环构成的情况下,在激光加工时,点40产生裂纹的可能性变高。这是因为在尺寸小的特定环形状的内侧蓄积了大量的热。

另一方面,在点40的特定环形状由开环构成的情况下,在激光照射时,能够使热从开放部72逸散,不易产生环内的局部性高热化。

因此,本发明的一个实施方式的导光板中,与特定环形状由闭环构成的情况不同,能够显著抑制因形成标记时的激光照射所致的裂纹的产生。

通过这样的效果,在本发明的一个实施方式中,能够提供一种具有可视性良好的标记,并且裂纹得到显著抑制的导光板。

(本发明的一个实施方式的导光板)

以下,参照图2对本发明的一个实施方式进行更详细的说明。

图2中示出本发明的一个实施方式的导光板的概略立体图。

如图2所示,本发明的一个实施方式的导光板(以下,称为“第1导光板”)100具有玻璃基板110,该玻璃基板110具有相互对置的第1表面112和第2表面114。

在图1所示的例子中,玻璃基板110的第1表面112和第2表面114具有大致圆形的形状。

但是,这仅仅为一个例子,玻璃基板110的形状没有特别限定。例如,玻璃基板110的第1表面112和第2表面114可以为大致椭圆状或大致矩形状(包括大致正方形状)等。

玻璃基板110中,在第1表面112上形成有标记130。

标记130例如可以为由数字、文字和图形中的至少一种构成的标识符。另外,数字,文字和图形分别可以为一个,也可以为多个。这样的标识符例如可以用于玻璃基板110的识别和/或管理。

或者,标记130例如也可以为对准标记。这样的对准标记可以用于玻璃基板110的处理、切断、倒角和贴合等加工时的位置或方向对准等。

进而,在另一实施方式中,标记130也可以为标识符与对准标记的组合。

应予说明,以下,将构成标记130的一个数字、文字和图形特别称为“标记元件”。

图3中示意地示出标记130的一个例子。

如图3所示,该例子中,标记130表示为将12个标记元件132排列成一列而构成的标识符。

但是,标记130并不限于这样的方式。例如,标记130也可以将各标记元件132呈非直线状排列而构成。另外,标记130还可以将各标记元件132呈直线状或非直线状排列2列以上而构成。

以下,参照图4对标记元件132进行说明。

图4是将构成标记130的标记元件132中的一个放大而示出的示意图。该例子中,标记元件132被视认为数字“3”。

构成标记130的各标记元件132由多个点140构成。换言之,由多个点140形成一个标记元件132。

例如,图4所示的例子中,标记元件132由合计17个点140的组合形成。应予说明,对于数字“3”以外的标记元件132,也可以通过将多个点140纵横排列而形成。

这样的点140可以通过对玻璃基板110的第1表面112照射激光而形成。

图5中示出构成标记元件132的一个点140的示意性放大图。

如图5所示,点140通过组合多个激光照射痕150而形成。

各激光照射痕150的直径为10μm~40μm的范围。各激光照射痕150的直径优选为15μm~25μm的范围。

应予说明,在图5所示的例子中,各激光照射痕150的直径均相等,因此,各激光照射痕150与最大照射痕对应。然而,点140也可以包含直径不同的多个激光照射痕150。

如图5所示,邻接的激光照射痕150彼此可以配置成相互重叠。为了抑制裂纹,此时的重叠比例优选80%以下,更优选30%~80%的范围。或者,邻接的激光照射痕150彼此也可以配置成相互相接。或者,也可以配置成一部分邻接的激光照射痕150彼此相互重叠、其它邻接的激光照射痕150彼此相互相接。

点140由内侧的第1环形状152和外侧的第2环形状154构成。第1环形状152和第2环形状154均通过将激光照射痕150配置成大致正方形而构成。第2环形状154配置成包围第1环形状152。

为了进行以后的说明,在图5中描绘了内包第1环形状152的最小圆、即第1环形状152的外切圆P

这里,第1环形状152的外切圆P

另一方面,第2环形状154的外切圆P

在图5的例子中,第2环形状154为非特定环形状,构成为不具有开放部的闭环。但是,与此不同地,在第2环形状154为特定环形状的情况下,第2环形状154也构成为开环。

在第1环形状152中,开放部172的长度d为最大照射痕的直径

第1环形状152的外切圆P

另一方面,在第2环形状154为非特定环形状的情况下,第2环形状154的外切圆P

应予说明,点140的形态不限于图5所示的“双重”的环形状。例如,点140也可以由“三重”以上的环形状构成。另外,构成点140的环形状的形态也没有特别限定。点140例如也可以由如图1所示的多个环状的环形状构成。

其中,本发明的一个实施方式中,构成标记130的至少一个点140具有一个以上的“特定环形状”。另外,上述特定环形状构成为“开环”。

各点140在最内周边缘部和最外周边缘部分别具有隆起部。

这里,点140的“最内周边缘部”与点140中不存在激光照射痕150的最内侧的区域的外周对应。另外,点140的“最外周边缘部”与点140中存在激光照射痕150的最外侧的区域的外周对应。

例如,在图5所示的例子中,点140的“最内周边缘部”与第1环形状152的内侧所示的虚线部分Q

以下,参照图6对点140的截面轮廓进行说明。

图6中示意地示出图5所示的点140的沿着I-I线的截面。应予说明,在图6中,将玻璃基板110的第1表面112中的未形成标记130的部分描绘成基准面S。

如图6所示,点140具有与第1环形状152和第2环形状154对应的多个隆起部162和谷部164。

在图6中,隆起部162A与点140的最外周边缘部对应,隆起部162B与点140的最内周边缘部对应。

在点140中,将隆起部162A和隆起部162B中,从基准面S起具有最大高度的一者的从基准面S到前端的距离称为“最大高度”,用符号Pa表示。

另外,将从基准面S到具有最大深度的谷部164的前端的距离称为“最大深度”,用符号Pd表示。

该情况下,最大高度Pa可以超过0且为2μm以下。另外,从谷部164的最深部到隆起部162A的最大位置的高度(Pa+Pd)为0.1μm~4μm的范围。

通过使点140的截面为这样的形状尺寸而能够显著提高各标记元件132、以及标记130的可视性。

最大高度Pa优选为1μm~1.5μm的范围。另外,高度(Pa+Pd)优选为2μm~3μm的范围。

这样的第1导光板100中,能够在各点140内的裂纹得到显著抑制的基础上得到可视性高的标记130。

(导光板的各构成部分)

接下来,本发明的一个实施方式的导光板的各构成部分进行说明。

应予说明,这里,以前述的第1导光板100为例,对其构成部分进行说明。因此,表示各部分时,使用图1~图6中使用的参照符号。

(玻璃基板110)

(组成)

第1导光板100中使用的玻璃基板110具有1.7以上的折射率。

玻璃基板110可以含有选自La、Ti、Nb、Ta、W、Bi和Te中的至少1个元素。

通过含有这些元素(以下称为“特定元素”)而能够提高玻璃基板110的折射率。另外,特定元素都在紫外区域具有吸收。因此,玻璃基板110含有特定元素时,能够在对玻璃基板110照射UV激光来形成标记130时提高吸收效率。

特定元素只要合计含有1质量%以上即可。应予说明,以下,只要没有特别说明,玻璃的成分的浓度就全部由质量%单位记载。

玻璃基板110含有Ti时,以TiO

TiO

玻璃基板110含有W时,以WO

WO

如果WO

玻璃基板110含有Bi时,以Bi

Bi

如果Bi

玻璃基板110含有Ta时,以Ta

Ta

如果Ta

玻璃基板110含有Nb时,以Nb

Nb

如果Nb

对于玻璃基板110,作为母组成,例如,以氧化物基准的质量%表示可以含有5~80%的选自SiO

上述组成的玻璃具有高折射率,透光率良好,进而具有溶解性高的特性。

具体而言,作为玻璃的母组成,可举出(1)La-B系、(2)SiO

(折射率)

本发明的一个实施方式的玻璃具有1.7以上的折射率。折射率优选为1.73以上,进一步优选为1.75以上,进一步优选为1.77以上,进一步优选为1.79以上,进一步优选为1.81以上,进一步优选为1.83以上,进一步优选为1.85以上,进一步优选为1.87以上,进一步优选为1.89以上,进一步优选为1.91以上,进一步优选为1.93以上,进一步优选为1.95以上,进一步优选为1.955以上,进一步优选为1.959以上,进一步优选为2.05以上,进一步优选为2.10以上。能够实现VR(虚拟现实)、AR(增强现实)和MR(混合现实)的可穿戴设备中使用的导光板的折射率越高,具有越能够扩大视场角FOV(Field of View)的优点。

(工序)

玻璃基板110的制造方法没有特别限定,例如,调配玻璃组成成分,在玻璃熔融窑中进行加热熔融。通过鼓泡搅拌、澄清剂添加等而将玻璃均质化,利用公知的粉浆浇注法、浮法、压制法、熔融法或下拉法等方法而成型为规定厚度的板状。

然后,缓冷后,根据需要进行外形加工、研削、研磨等加工,制成规定尺寸和形状的玻璃坯板。作为成型方法,也可以进行浮法、除浮法以外的连续成型法即熔融法、下拉法。此外,也可以将熔融的玻璃浇注到模具中,将得到的锭块切片而制成板状,将其利用适于连续成型法的粉浆浇注成型而成型为所谓的E-Bar玻璃,将其以适当的尺寸切出进行切片加工,由此制作玻璃坯板。

由这样得到的玻璃坯板制造玻璃基板110的方法可以包含以下工序。

(1)形状赋予工序

将由上述制造方法得到的玻璃坯板加工成规定形状、例如圆盘状状后,进行外周侧面的倒角加工。

(2)主平面研削工序

使用游离磨粒或固定磨粒工具对玻璃基板110的上下两个主平面进行研削(lapping)加工。另外,该工序也可以在形状赋予工序之前实施。

(3)端面研磨工序

此外,为了防止端面的崩边(チッピング)等,也可以进行将玻璃基板的外周侧面和外周倒角部合在一起的外周端面的研磨。

(4)主平面研磨工序

对玻璃基板110的上下两个主平面进行研磨。主平面的研磨工序可以仅为一次研磨,也可以进行一次研磨和二次研磨。也可以在二次研磨之后进一步进行三次研磨。应予说明,在主平面研磨工序中,将最后进行的研磨工序称为精加工研磨工序。

(5)清洗工序

进行玻璃基板的精密清洗,制造玻璃基板110。依次进行利用洗剂的磨砂清洗(擦洗)、浸渍于洗剂溶液的状态下的超声波清洗、浸渍于纯水中的状态下的超声波清洗,利用异丙醇进行干燥。

进行磨砂清洗(擦洗)时,准备充分浸入水或稀释的洗剂中的PVA海绵,一边淋水或稀释的洗剂一边进行清洗,或者在水没槽或洗剂槽中进行清洗,作为清洗剂,除了中性洗剂、碱性洗剂以外,也可举出酸性洗剂等。作为清洗方法,有用手保持玻璃基板110的表面、玻璃基板110的外周部并将玻璃基板载置于PVA海绵上一边按压PVA海绵一边擦拭玻璃基板表面、基板外周部的方法、用PVA海绵抓住玻璃基板110的表面,在抓住的状态下隔着PVA海绵擦拭玻璃基板表面的方法、用手保持玻璃基板110的外周部并在固定于作业台的2片以上的PVA海绵之间夹住玻璃基板110来擦拭玻璃基板表面的方法。这些方法中也可以组合将玻璃基板110或PVA海绵中的任一者或两者移动多次并一边擦拭一边向特定方向输送的方法、向不特定方向输送的方法、以及一边旋转一边输送的方法等。清洗时的压力可以适当地调整,可举出以玻璃基板110不裂纹的方式用手的感觉调整按压压力的方法、根据玻璃基板110的厚度来调整PVA海绵彼此的间隙的方法等。

(其它特性)

玻璃基板110优选具有波长300nm~400nm处的平均内部透射率为30%以下的组成。

由于这样的玻璃基板110在紫外区域具有吸收,因此在形成标记130时,例如可以使用波长为355nm的UV激光以较短的节拍时间(Takt Time)或低功率进行良好的标记。波长300nm~400nm处的平均内部透射率更优选为20%以下。

另外,玻璃基板110优选热膨胀系数为40×10

玻璃基板110的热膨胀系数为上述范围的情况下,照射激光时,玻璃基板110的局部热膨胀得到抑制。因此,能够得到裂纹更少的点140。

玻璃基板110的第1表面112的表面粗糙度(均方根粗糙度)Rq可以为1nm以下。通过使玻璃基板110的第1表面112的表面粗糙度Rq为1nm以下,从而能够在将第1导光板100用于可穿戴设备时显著抑制光的散射要因。该Rq更优选为0.5nm以下,进一步优选为0.3nm以下。

另外,玻璃基板110的平行度可以为10μm以下。通过使玻璃基板110的平行度为10μm以下,从而能够显著抑制将第1导光板100用于可穿戴设备时的光路的差异。平行度は,更优选为5μm以下,进一步优选为2μm以下。

玻璃基板110的厚度没有特别限制。玻璃基板110例如可以具有1mm以下的厚度。作为可穿戴设备中使用的导光板,为了实现轻量化而优选较薄,例如可以具有0.5mm以下、更优选为0.3mm以下的厚度。另一方面,为了保持良好的导光特性,优选为0.1mm以上的厚度。如果为该范围的厚度,则能够实现没有裂纹的激光标记。

(点140)

如前所述,点140在最外周边缘部和最内周边缘部具有隆起部162。另外,点140在截面观察时在与激光照射痕150的中心对应的位置具有谷部164。

如前所述,隆起部162的最大高度Pa超过0且为2μm以下。隆起部162的最大高度Pa优选为1μm以上。另外,从谷部164的最深部到隆起部162的最大位置的高度(Pa+Pd)为0.1μm~4μm的范围。(Pa+Pd)优选为2μm~3μm的范围。

应予说明,在前述的图1和图5所示的例子中,内侧环52和第1环形状152分别具有一个开放部72、172。

然而,这仅仅是一个例子,在本发明的一个实施方式中,点140也可以具有多个开放部。

图7-1中示出点的另一构成例。

图7-1所示的例子中,点140A具有内侧环152a和外侧环154a的大致双重环状结构。另外,内侧环152a以具有特定环形状、开环形状的方式构成。

其中,图7-1中,与图1的情况不同,内侧环152a在2个位置具有开放部。即,该例中,在内侧环152a的相互对置的位置设置有第1开放部173和第2开放部175。

第1开放部173的长度d

这样,特定环形状的开环可以具有多个开放部。

此外,作为点的方式,假设各种构成对本领域技术人员而言是显而易见的。

应予说明,本申请发明人等通过随后的研究发现:为了实现本发明的课题,不一定需要特定环形状为“开环”。即,即便特定环形状为“闭环”,也能够在这样的“闭环”满足某特定条件的情况下提供一种具有可视性良好的标记、并且裂纹得到显著抑制的导光板。

因此,本发明的另一实施方式中,提供一种导光板,其具备在表面具有标记的玻璃基板,

上述玻璃基板的折射率为1.7以上,

上述标记为标识符、对准标记或它们的组合,

上述标记由多个点构成,

各点的内包该点的最小圆的直径为30μm~250μm的范围,

各点在最外周边缘部和最内周边缘部具有高于上述表面的隆起部,

从截面观察时,从各点的最深部到上述隆起部的最大位置的高度为0.11μm~4μm,

各点由直径10μm~40μm的激光照射痕的集合体构成,上述激光照射痕与邻接的激光照射痕相互接触或重叠,

上述激光照射痕构成至少一个环形状,

将上述至少一个环形状中的内包该环形状的最小圆的直径为100μm以下的环形状称为特定环形状时,

该特定环形状构成为闭环,

将邻接的上述激光照射痕彼此的组称为第1组、第2组、……、第n组(这里,n≥10),各组中,将上述激光照射痕彼此的中心间距离设为T时,

将上述中心间距离T之差在±1%以内的组称为平均组,将其它组称为特定组时,全组的90%以上为平均组,

将上述平均组的各自的中心间距离的平均值设为T

这里,各激光照射痕的中心可以通过点的截面观察来确认。即,在前述的图6中,谷部164相当于激光的照射中心。因此,通过在邻接的2个激光照射痕中测定对应的2个谷部164的中心间距离而求出各组中的激光照射痕的中心间距离。

以下,参照图7-2~图7-3对本实施方式进行具体说明。

图7-2中示意地示出本发明的另一实施方式的导光板中可包含的由多个激光照射痕构成的点的一个例子。另外,图7-3中示意地示出将构成图7-2中示出的点的各激光照射痕的中心连接时得到的形态。

如图7-2和图7-3所示,该点340构成为单一环353。另外,环353通过将合计12个激光照射痕350(分别称为“350-1”~“350-12”)以圆弧状排列而构成。

如图7-3所示,环353在将最接近的激光照射痕350的中心点(分别称为“O

另外,环353所内包的最小圆的直径为100μm以下,因此,环353为“特定环形状”。

此外,由于在点340中划分“环形状”的封闭区域的线上必定存在激光照射痕350,因此环353为“闭环”。

这里,即便环353为“闭环”,也能够在满足以下所示特征的情况下得到不易产生裂纹的点340。

(用于得到不易产生裂纹的点的闭环的形态)

将邻接的激光照射痕彼此的组称为第1组、第2组、…、第n组。这里,第1组中包含的一方的激光照射痕也为第2组中包含的一方的激光照射痕。第2组、…、第n组中也同样。另外,n≥10。

各组中,如果将激光照射痕彼此的中心间距离设为T,则全组的90%以上且小于100%的组具有“同等”中心间距离T。这里,“同等”是指中心间距离之差在±2%以内。另外,将这样的90%以上的组称为“平均组”,将该“平均组”的各自的中心间距离T的平均值称为T

应予说明,将不包含于“平均组”中的一部分组称为“特定组”。特定组可以为1个,也可以为多个,最大为小于全组的10%的数。

特定组各自的激光照射痕彼此的中心间距离大于T

特别是,T

应予说明,在T

另外,从可视性的观点出发,优选为Tp≤T

以这样的方式形成“闭环”时,能够得到不易产生裂纹的点。

例如,在前述的图7-2和图7-3的例子中,由激光照射痕350-1和350-2构成第1组,由激光照射痕350-2和350-3构成第2组,由激光照射痕350-3和350-4构成第3组,以下同样。

另外,第1组的O

另一方面,第12的组的O

具有这样的形态的点340中,虽然具有“闭环”,但在激光加工时能够显著抑制点340中产生裂纹的可能性。

(第1导光板100)

具有如前所述的特征的第1导光板100具有高折射率的玻璃基板110。因此,第1导光板100能够用于例如可实现VR(虚拟现实)、AR(增强现实)和MR(混合现实)的可穿戴设备。

(本发明的一个实施方式的导光板的制造方法)

接下来,参照图8~图10对本发明的一个实施方式的导光板的制造方法的一个例子进行说明。

图8中概略地示出本发明的一个实施方式的导光板的制造方法(以下,称为“第1制造方法”)的流程的一个例子。

如图8所示,第1制造方法具有:

(1)准备折射率为1.7以上的玻璃基板的工序(工序S110)、

(2)对上述玻璃基板照射激光而形成标记的工序(工序S120)、以及

(3)切断上述玻璃基板的工序(工序S130)。

应予说明,工序S130为根据需要实施的工序,不一定为必需的。

以下,对各工序进行更详细的说明。

(工序S110)

首先,准备具有1.7以上的折射率的玻璃基板。

图9中示出玻璃基板的立体示意图。

如图9所示,玻璃基板210具有相互对置的第1表面212和第2表面214。

应予说明,图9所示的例子中,虽然玻璃基板210的第1表面212和第2表面214为大致矩形,但第1表面212和第2表面214的形状没有特别限制。例如,第1表面212和第2表面214也可以为圆形或椭圆形。另外,玻璃基板210的第1表面212和/或第2表面214也可以具有曲面。

玻璃基板210可以含有前述的“特定元素”并具有如前所述的组成。

另外,玻璃基板210的波长300nm~400nm处的平均内部透射率可以为30%以下。这样的玻璃基板210中,可以通过照射UV激光而形成标记。

玻璃基板210的表面粗糙度(均方根高度)Rq为1nm以下,平行度可以为10μm以下。

玻璃基板210的厚度没有特别限制,例如可以为1mm以下。

(工序S120)

接下来,对玻璃基板210的第1表面212照射激光。由此,可以在玻璃基板210的第1表面212形成标记。

图10中示意地示出第1表面212的中央形成有标记230的玻璃基板210。

应予说明,标记230的配置位置没有特别限制。另外,标记230的个数没有特别限制,可以在玻璃基板210的第1表面212形成多个标记。

如前所述,标记230也可以为标识符、对准标记或它们的组合。

构成标记230的各标记元件由包含激光照射痕的多个点构成。另外,各点由直径10μm~40μm的范围的激光照射痕的集合体构成。各点中,激光照射痕以与邻接的激光照射痕相互接触或重叠的方式配置。

另外,各点は,前述的特征を具有。

即,各点具有内包该点的最小圆的直径为30μm~250μm的范围的尺寸。

另外,各点在最外周边缘部和最内周边缘部具有高于玻璃基板210的第1表面212的隆起部。隆起部的高度例如可以从第1表面212起超过0μm且为2.0μm以下。另外,从各点的最深部到隆起部的最大位置的高度为0.1μm~4μm。

进而,各点中,激光照射痕至少构成一个环形状。

环形状中的至少一个为特定环形状,该特定环形状构成为具有开放部的开环。另外,开放部的长度被调整为最大照射痕的直径

可以通过对玻璃基板210的第1表面212照射具有150nm~370nm的范围的波长的UV激光而形成具有这样的形态的点。激光的波长例如可以为260nm~360nm的范围。

另外,激光可以是脉冲宽度为40kHz~400kHz范围的脉冲激光。激光的输出功率为0.5W~4.0W的范围。

通过使标记230中包含的各点为如上所述的方式,能够在利用激光照射在玻璃基板210上形成点时显著抑制裂纹的产生。另外,在激光照射后,能够形成具有良好的可视性的标记230。

(工序S130)

可以通过以上工序来制造形成有标记230的玻璃基板210即导光板。

其中,在第1制造方法中,其后也可以将得到的玻璃基板210切断。玻璃基板210的切断方法没有特别限制。玻璃基板210可以使用以往的切断方法进行切断。

通过将玻璃基板210切断,能够得到形成有标记230的具有规定尺寸形状的导光板。特别是,上述的工序S120中,在玻璃基板210的第1表面212形成有多个标记230的情况下,可以通过将玻璃基板210切断成分别具有标记230的多个片而由1片玻璃基板210得到多个导光板。

在标记230为对准标记的情况下,也可以基于该标记230的位置来准确地控制切断位置或形状。

以上,以第1制造方法为例对本发明的一个实施方式的导光板的制造方法进行说明。然而,上述记载仅为一个例子,本发明的一个实施方式的导光板也可以由其它方法来制造,这对本领域技术人员而言是显而易见的。

实施例

接下来,对本发明的实施例进行说明。应予说明,以下的记载中,例1和例2为实施例,例11为比较例。

(例1)

通过激光照射在玻璃基板的一个表面(第1表面)形成多个点。

玻璃基板使用厚度为0.3mm的高折射率玻璃(M130;AGC公司制)。玻璃基板的折射率为2。

玻璃基板的第1表面的表面粗糙度(均方根高度)Rq为0.5nm,平行度为1μm以下。

激光使用波长为355nm的UV激光。点沿着一列形成10个。

图11中示出使用的玻璃基板的内部透射特性。根据图11可知,使用的玻璃基板的波长300nm~400nm处的内部透射率得到显著抑制。

点为如上述的图1所示的双重环状结构。内侧环为特定环形状,外侧环为非特定环形状。另外,内侧环为开环,外侧环为闭环。应予说明,激光照射痕的直径以全部是相同直径为目标。

在激光照射后,对形成的点的尺寸形状进行测定。

图12中示出所形成的一个点的表面照片。

激光照射后,对玻璃基板、特别是点进行观察,结果未确认到裂纹等异常。

另外,通过目视而明确地视认到形成于玻璃基板的标记。

(例2)

通过与例1同样的方法在玻璃基板的一个表面形成多个点。

其中,该例2中,双重环状结构的内侧环为在对置的2个位置具有开放部的形状。开放部的长度d均相同。

图13中示出所形成的一个点的表面照片。

在激光照射后,对玻璃基板、特别是点进行观察,结果未确认到裂纹等异常。

另外,明确地视认到形成于玻璃基板的标记。

(例11)

通过与例1同样的方法在玻璃基板的一个表面形成多个点。

其中,该例11中,双重环状结构的内侧环为闭环。

特别是,邻接的点彼此的中心间距离大致恒定。

图14中示出所形成的一个点的表面照片。

在激光照射后对点进行观察,结果确认到产生了多个裂纹。

以下的表1中汇总示出各例中形成的点的尺寸测定结果。

[表1]

另外,以下的表2示出例1中的点的深度方向的测定结果。

[表2]

表2的各部分的高度(深度)的测定使用触针式台阶仪。

如此,确认了通过在点中使特定环形状为开环,裂纹的产生得到显著抑制。另外,确认了通过在点的最外周缘部和最内周缘部具有隆起部,且使从最深部到隆起部的最大位置的高度为规定范围,点可得到良好的可视性。

(例3)

通过与例1同样的方法在玻璃基板的一个表面形成多个点。

其中,该例3中,点为如上述的图7-2所示的单一环状结构。

环为闭环。闭环中包含的激光照射痕的总数为12个。另外,平均组和特定组的个数分别为11和1。

应予说明,激光照射痕的直径以全部是相同的直径为目标。

在激光照射后,对形成的点的尺寸形状进行测定。

图15中示出所形成的一个点的表面照片。平均组中,激光照射痕彼此的中心间距离大致相等,T

图15中,箭头所示的线段表示“特定组”的中心间距离、即T

在激光照射后,对玻璃基板、特别是点进行观察,结果未确认到裂纹等异常。

另外,通过目视而明确地视认到形成于玻璃基板的标记。

以下的表3中汇总示出例3中形成的点的尺寸测定结果。

[表3]

另外,以下的表4示出例3中的点的深度方向的测定结果。

[表4]

如此,确认了即便点的特定环形状为闭环,在如例3那样形成闭环的情况下,裂纹的产生也得到显著抑制。

本申请要求基于2021年4月30日申请的日本专利申请第2021-077465号的优先权,并将该日本申请的全部内容通过参照而援引于本申请中。

符号说明

40 点

50 激光照射痕

52 内侧环

54 外侧环

72 开放部

100第1导光板

110玻璃基板

112 第1表面

114 第2表面

130标记

132标记元件

140点

140A点

150激光照射痕

152 第1环形状

152a 内侧环

154 第2环形状

154a外侧环

162,162A,162B隆起部

164 谷部

172 开放部

173 第1开放部

175 第2开放部

210玻璃基板

212 第1表面

214 第2表面

230标记

340点

350(350-1~350-12)激光照射痕

353环

O

P

P

Q

Q

T 中心间距离

T

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06120116498083