JP2024052861A - 導光板、及びａｒディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】鮮明な画像を表示でき視認性に優れた、樹脂製の画像表示用導光板を提供すること。【解決手段】面積５０×１００ｍｍ２当たりの平行度Ｐが５μｍ以下である樹脂基材を有する、導光板。【選択図】なし

Description

本発明は、導光板、及びこれを用いたＡＲディスプレイに関する。
本願は、２０２０年３月１３日に日本で出願された特願２０２０－０４４４４２号、及び２０２０年５月２８日に日本で出願された特願２０２０－０９３０９２号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

表示装置において、画像表示用導光板が用いられる場合がある。例えば、ＶＲ（仮想現実）技術、ＡＲ（拡張現実）技術又はＭＲ（複合現実）を用いた表示装置においては、ホログラム層が透明基材に支持された画像表示用導光板や、凹凸形状の回折光学パターンを有する透明基材から構成される画像表示用導光板が用いられる。ホログラム層には、種々の光学機能、例えば、導波、反射及び回折の機能を有するホログラムが形成される。
透明基材としては、ガラス基材が用いられることが多い。しかし、加工性、軽量性、耐久性及び可搬性の観点から、透明基材として、樹脂基材が用いられることがより好ましい。

特許文献１には、車載用ヘッドアップディスプレイに用いられるホログラム積層体が開示されている。このホログラム積層体は、アクリル系樹脂基板、アクリル系接着剤層、アクリル系フォトポリマーからなるホログラム層、アクリル系接着剤層及びアクリル系樹脂基板が、この順に積層されている。
特許文献１には、アクリル系樹脂基板の表面平滑性によって、ホログラムの外観変化が発生することが記載されている。特許文献１によれば、ホログラム積層体の表面平滑性を表す最大高さＲｍａｘが５０μｍを超えると、ホログラムの外観変化が顕著になる。最大高さＲｍａｘが２５μｍ未満の場合、ホログラムの外観変化は許容範囲である。ただし、特許文献１には、最大高さＲｍａｘが１μｍ以下のナノオーダの表面平滑性の必要性については特に記載されていない。特許文献１には、ナノオーダの表面平滑性を有する具体例も何ら記載されていない。
特許文献２には、第１光入射部と第１光出射部とを備えた第１導光体と、前記第１導光体の前記第１光入射部に設けられ、入射光の一部を回折させて前記第１導光体の内部を反射により導光させる第１回折光学素子と、前記第１導光体の前記第１光入射部と反対側の面に設けられた反射部材と、を有し、前記反射部材は、前記入射光のうち前記第１回折光学素子で回折されない光の少なくとも一部が、前記反射部材で反射した後、前記第１回折光学素子で回折し、前記第１導光体の内部を反射により導光するように配置されていることを特徴とする光学デバイスが記載されている（請求項１）。

日本国特開２０００－２９６５８３号公報 日本国特許第６２３２８６３号公報

しかしながら、上記の関連技術には、以下の問題がある。
特許文献１に記載のホログラム積層体は、主に運転者が見る車載用のヘッドアップディスプレイに用いられる。このため、表示画像の画質は、特に高画質でなくてもよい。しかし、例えば、ＡＲ又はＭＲに用いるウェアラブルディスプレイ又はヘッドマウントディスプレイの場合、使用者の全視野において写実的な画像が表示されたり、細かな文字が表されたりすることが多い。このような用途においては、さらなる高画質化が求められる。
本発明者の検討によれば、画像表示用導光板においてホログラム層が樹脂基材に挟まれている場合、最大高さＲｍａｘが２５μｍ未満であっても画質低下が観察されることがある。例えば、押出成形された樹脂基材の表面に、押出ローラの駆動ギアのかみ合いピッチに対応するピッチのうねり（ギアマーク）が生じていると、画像が不鮮明なる箇所が発生しやすい。
また、特許文献２に記載された光学デバイスでは、導光体は、ガラス又は光透過性の樹脂材料により形成された板状の部材（導光板）である。ガラスは樹脂材料に比べて、軽量性が劣り、耐衝撃性が低く、安全性に劣る。一方、樹脂材料は、ガラスに比べて、吸水及び加熱に伴う寸法変化により、寸法精度、光学特性及び黄変性に劣る。そのため、特許文献２に記載の導光板を樹脂材料により形成した場合、特に、視認性に改善の余地が認められた。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、鮮明な画像を表示でき視認性に優れた、樹脂製の画像表示用導光板を提供することを目的とする。

本発明者は鋭意研究した結果、特定の形状に成形された樹脂基材を導光板として用いることによって、上記課題を解決できることを見出し、本発明に到った。

上記の課題を解決するため、例えば、本発明は以下の態様を有する。
［１］面積５０×１００ｍｍ^２当たりの平行度Ｐが５μｍ以下であり、好ましくは０．２μｍ以上４μｍ以下であり、より好ましくは０．２μｍ以上３μｍ以下であり、さらに好ましくは０．２μｍ以上１．２μｍ以下であり、特に好ましくは０．２μｍ以上１．０μｍ以下であり、最も好ましくは０．２μｍ以上０．８μｍ以下である樹脂基材を有する導光板。
［２］ＪＩＳ Ｋ７２０９：２０００に準拠して測定される吸湿による寸法変化率が１．０％以下であり、より好ましくは０．０１～１．０％であり、さらに好ましくは０．０２～０．９％であり、特に好ましくは０．０３～０．８％である、［１］に記載の導光板。
［３］ＪＩＳ Ｋ６７１８－１付属書Ａに準拠して測定される熱収縮率が３％以下であり、０％以上２．５％以下がより好ましく、０％以上２．０％以下がさらに好ましい、［１］または［２］に記載の導光板。
［４］前記樹脂基材の厚みが０．０５～２ｍｍであり、より好ましくは０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下である、 ［１］～［３］のいずれかに記載の導光板。
［５］前記樹脂基材の表面の算術平均粗さＲａが１０ｎｍ以下であり、より好ましくは０．１ｎｍ以上８ｎｍ以下であり、さらに好ましくは０．５ｎｍ以上５ｎｍ以下であり、特に好ましくは１ｎｍ以上５ｎｍ以下である ［１］～［４］のいずれかに記載の導光板。
［６］前記樹脂基材の屈折率が１．４８以上であり、好ましくは１．４８以上２．００以下であり、より好ましくは、１．４８以上１．９０以下であり、さらに好ましくは、１．４８以上１．８０以下である、［１］～［５］のいずれかに記載の導光板。
［７］前記樹脂基材が、ポリ（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂、環状ポリオレフィン及びポリカーボネートからなる群から選択される少なくとも１種の樹脂を含む、［１］～［６］のいずれか記載の導光板。
［８］前記樹脂基材の少なくとも一方の表面にバリア層又はハードコート層を有する、［１］～［７］のいずれかに記載の導光板。
［９］前記樹脂基材の少なくとも一方の表面に回折光学パターンを有し、回折光学パターンの最大高さが好ましくは０．０５ｍｍ以上０．１５μｍ以下であり、好ましくは０．１ｍｍ以上０．１４μｍ以下であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以上０．１３μｍ以下である、［１］～［８］のいずれかに記載の導光板。
［１０］導光板の平面度は、０．５～５００μｍが好ましく、０．６～４５０μｍがより好ましく、０．７～４００μｍがさらに好ましい、［１］～［９］のいずれかに記載の導光板。
［１１］前記樹脂基材のガラス転移温度（Ｔｇ）は、５０～２００℃が好ましく、６０～１９０℃がより好ましく、７０～１８０℃がさらに好ましい、［１］～［１０］のいずれかに記載の導光板。
［１２］前記樹脂基材のシャルピー衝撃強度は、０．５～１５ｋＪ／ｍ^２が好ましく、０．８～１４．５ｋＪ／ｍ^２がより好ましく、１．０～１４．０ｋＪ／ｍ^２がさらに好ましい、［１］～［１１］のいずれかに記載の導光板。
［１３］前記樹脂基材の比重は、１．０～１．５ｇ／ｃｍ^３が好ましく、１．０５～１．４５ｇ／ｃｍ^３がより好ましく、１．１～１．４ｇ／ｃｍ^３がさらに好ましい、［１］～［１２］のいずれかに記載の導光板。
［１４］前記樹脂基材の光線透過率は、８５％以上１００％以下が好ましく、８６％以上１００％以下がより好ましく、８７％以上１００％以下がさらに好ましい、［１］～［１３］のいずれかに記載の導光板。
［１５］前記樹脂基材の黄色度（ＹＩ）は、０以上５以下が好ましく、０以上４以下がより好ましく、０以上３以下がさらに好ましい、［１］～［１４］のいずれかに記載の導光板。
［１６］前記樹脂基材の屈折率は、１．２～２．０が好ましく、１．３～１．９がより好ましく、１．４～１．８がさらに好ましい、［１］～［１５］のいずれかに記載の導光板。
［１７］リタデーションが、１～２００ｎｍが好ましく、３～１５０ｎｍがより好ましく、４～１００ｎｍがさらに好ましい、［１］～［１６］に記載の導光板。
［１８］［１］～［１７］に記載の導光板を有する、ＡＲ画像表示用導光板。
［１９］［１］～［１８］のいずれかに記載の導光板のＡＲ画像表示への使用。
［２０］［１］～［１９］のいずれかに記載の導光板を備えたＡＲディスプレイ。
［２１］画像光入射面に回折光学パターンを有し、前記画像光入射面の回折光学パターンの線幅（Ｌ_ＩＮ）は、１００～３００ｎｍが好ましく、１２０～２８０ｎｍがより好ましく、１４０～２６０ｎｍがさらに好ましい、［２０］に記載の導光板を備えたＡＲディスプレイ。
［２２］画像光入射面に回折光学パターンを有し、前記画像光入射面の回折光学パターンの高さ（Ｈ_ＩＮ）は、３０～１５０ｎｍが好ましく、４０～１４０ｎｍがより好ましく、５０～１３０ｎｍがさらに好ましい、［２０］又は［２１］に記載の導光板を備えたＡＲディスプレイ。
［２３］画像光入射面に回折光学パターンを有し、前記画像光入射面の回折光学パターンの高さ（Ｈ_ＩＮ）と線幅（Ｌ_ＩＮ）の比の値（高さ（Ｈ_ＩＮ）／線幅（Ｌ_ＩＮ））は、０．１～１．５が好ましく、０．１４～１．１７がより好ましく、０．１９～０．９３がさらに好ましい、［２０］～［２２］のいずれかに記載の導光板を備えたＡＲディスプレイ。
［２４］画像光出射面に回折光学パターンを有し、前記画像光出射面の回折光学パターンの線幅（Ｌ_ＯＵＴ）は、５０～２５０ｎｍが好ましく、７０～２３０ｎｍがより好ましく、９０～２１０ｎｍがさらに好ましい、［２０］～［２３］のいずれかに記載の導光板を備えたＡＲディスプレイ。
［２５］画像光出射面に回折光学パターンを有し、画像光出射面の回折光学パターンの高さ（Ｈ_ＯＵＴ）は、３０～１５０ｎｍが好ましく、４０～１４０ｎｍがより好ましく、５０～１３０ｎｍがさらに好ましい、［２０］～［２４］のいずれかに記載の導光板を備えたＡＲディスプレイ。
［２６］画像光出射面に回折光学パターンを有し、画像光出射面の回折光学パターンの高さと線幅の比の値（高さ（Ｈ_ＯＵＴ）／線幅（Ｌ_ＯＵＴ））は、０．１２～３．０が好ましく、０．２８～２．００がより好ましく、０．２４～１．４４がさらに好ましい、［２０］～［２５］のいずれかに記載の導光板を備えたＡＲディスプレイ。

本発明によれば、鮮明な画像を表示でき視認性に優れた、樹脂製の画像表示用導光板を提供できる。

図１は、本発明の導光板の一例を示す要部断面図である。 図２は、本発明の導光版の他の例を示す断面図である。 図３は、本発明の導光板の一例の平面図である。 図４は、実施例で用いた射出成型用金型の入射光側レリーフ型回折素子形成用パターンの一部を示す模式図である。 図５は、実施例で用いた射出成型用金型の出射光側レリーフ型回折素子形成用パターンの一部を示す模式図である。

本発明の導光板に用いられる樹脂基材は、面積５０×１００ｍｍ^２当たりの平行度Ｐが５μｍ以下である。
樹脂基材は、平板であることが好ましい。平板は表面に凹凸を有してもよいし有さなくてもよい。平板が表面に凹凸を有する場合、凹部の深さ及び凸部の高さは、３０～１５０ｎｍが好ましく、４０～１４０ｎｍがより好ましく、５０～１３０ｎｍがさらに好ましい。

この平行度Ｐは、レーザ干渉計にて測定される、樹脂基材の測定面（上面又は下面）の面積５０×１００ｍｍ^２当たりの干渉縞の数と、１干渉縞あたりの厚みの変化量Δｄの積として求められる値である。干渉縞の数は、前記レーザ干渉計にて測定された干渉像より、成形品中央部から成形品の上下左右の端部までの４方向で干渉縞の数を数え、平均値を干渉縞の数とする。このΔｄは、下記式（１）により算出することができる。
ここで、ｎは樹脂基材の屈折率であり、λは６３２．８ｎｍ（Ｈｅ－Ｎｅレーザの波長）である。樹脂基材の屈折率は、アッベ屈折計を用いてＪＩＳ Ｋ７１４２に基づき、２３℃にて５８９ｎｍのＤ線により測定して得られる値である。
なお、測定する樹脂基材の面積が５０×１００ｍｍ^２未満である場合は、干渉縞の数を５０×１００ｍｍ^２当たりの面積値に換算して平行度Ｐを求める。

この平行度Ｐの値は、導光板としての特性に影響し得るレベルの厚さ変化の頻度を意味し、厚み変化度と言い換えることもできる。この値が小さいほど、樹脂基材の上面及び下面がより平行に近いとともに、樹脂基材の厚みの精度が高いと判断することができる。

すなわち、この樹脂基材の平行度Ｐを５μｍ以下とすることによって、これを用いた導光板を経由する画像を鮮明に表示させることができる。好ましくは４μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以下であり、さらに好ましくは１．２μｍ以下であり、特に好ましくは１．０μｍ以下であり、最も好ましくは０．８μｍ以下である。

一方、樹脂基材の取り扱い時の変形や異物の付着等よる平行度Ｐの悪化に起因する、導光板の品質の低下やバラツキを抑制することができることから、この樹脂基材の平行度Ｐを０．２μｍ以上とするのが好ましい。

本発明の導光板においては、吸湿率が０．０１～１．０％の範囲であることが好ましい。より好ましくは０．０２～０．９％の範囲であり、さらに好ましくは０．０３～０．８％の範囲である。
また、本発明の導光板においては、吸湿による寸法変化率が１．０％以下であることが好ましい。より好ましくは０．０１～１．０％の範囲であり、さらに好ましくは０．０２～０．９％の範囲であり、特に好ましくは０．０３～０．８％の範囲である。
この吸湿による寸法変化率が１．０％以下であることによって、本発明の導光板の寸法精度がより優れたものとなり、導光板の画像表示特性の経時的な変動を抑制できる傾向にある。さらに好ましくは０．９％以下であり、特に好ましくは０．８％以下である。
また、吸湿による寸法変化率を０．０１％以上とすることによって、本発明の導光板を過度に加工する必要がなくなるため、その生産性を向上させることができる。さらに好ましくは０．０２％以上であり、特に好ましくは０．０３％以上である。
光透過性の樹脂材料でもある本発明の導光板の吸湿率は、ＪＩＳ Ｋ ７２０９：２０００に準拠して、試験片を２３℃の蒸留水に浸漬し、吸水による２４時間当たりの重量増加率を算出して求められる値である。
また、光透過性の樹脂材料でもある本発明の導光板の吸湿による寸法変化率は、ＪＩＳ Ｋ ７２０９：２０００に準拠して、試験片を２３℃の蒸留水に浸漬し、吸水による２４時間当たりの重量増加率を樹脂材料の比重で除する事により算出される値である。

さらに、本発明の導光板においては、ＪＩＳ Ｋ ６７１８－１：２０１５の付属書Ａに準拠して測定される熱収縮率が、３％以下であることが好ましい。これにより、この導光板を用いて形成される、ＡＲ又はＭＲ等のホログラムを利用した表示画像の鮮明性が良好となる傾向にある。この熱収縮率は、２．５％以下がより好ましく、２．０％以下がさらに好ましい。

本発明の画像表示用導光板においては、前記樹脂基材の表面の算術平均粗さＲａが１０ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、この導光板を用いて形成される、表示画像の鮮明性がより良好となる傾向にある。より好ましくは８ｎｍ以下であり、さらに好ましくは５ｎｍ以下である。

また、本発明の画像表示用導光板においては、前記樹脂基材の表面の算術平均粗さＲａが０．１ｎｍ以上であることが好ましい。これにより、樹脂基材の取り扱い時の変形や異物の付着等よる平行度Ｐの悪化に起因する、導光板の品質の低下やバラツキを抑制できる傾向にある。より好ましくは０．５ｎｍ以上であり、さらに好ましくは１ｎｍ以上である。

本発明の画像表示用導光板においては、前記樹脂基材の屈折率が１．２０以上であるのが好ましい。これにより、画像表示用導光板として用いた際の視認性が良好となる傾向にある。より好ましくは１．３０以上であり、さらに好ましくは１．４０以上である。また、視野角を拡大させることができるという観点では、前記樹脂基材の屈折率は１．４８以上であるのが好ましい。より好ましくは、１．４９以上である。
この樹脂基材の屈折率は、アッベ屈折計を用いてＪＩＳ Ｋ７１４２に基づき、２３℃にて５８９ｎｍのＤ線により測定して得られる値である。

また、本発明の画像表示用導光板においては、前記樹脂基材の屈折率が２．００以下であるのが好ましい。これにより、樹脂基材を極端に薄くすることなく、画像表示用導光板として加工しやすい厚さで取り扱うことができる。より好ましくは、１．９０以下であり、さらに好ましくは、１．８０以下である。

本発明の画像表示用導光板において、前記樹脂基材に使用できる材料としては、光透過性の樹脂材料を用いることができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリイミド、ナイロン、ポリスチレン、ポリビニルアルコール、エチレンビニルアルコール共重合体、フッ素樹脂フィルム、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、環状ポリオレフィン、セルロース、アセチルセルロース、ポリ塩化ビニリデン、アラミド、ポリフェニレンスルフィド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリ（メタ）アクリル樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアリレート、ポリノルボルネン、スチレン－イソブチレン－スチレンブロック共重合体（ＳＩＢＳ）、アリルジグリコールカーボネート等の有機材料が挙げられる。ポリ（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂、環状ポリオレフィン及びポリカーボネートからなる群から選択される少なくとも１種の樹脂を含むことが好ましい。

これらの樹脂材料は公知の方法により重合性材料を重合することにより得ることができる。重合性材料は、単量体、重合開始剤、乳化剤等を含むものが好ましい。単量体として、例えばポリ（メタ）アクリル樹脂の場合、（メタ）アクリル酸エステルが挙げられ、脂肪族メタクリレート（例えば、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル）、脂環式メタクリレート（例えば、メタクリル酸シクロヘキシル）、芳香族メタクリレート（例えば、メタクリル酸フェニル）等等が挙げられる。重合開始剤としては、アゾ重合開始剤、有機過酸化物等が挙げられる。アゾ重合開始剤としては、２，２’－アゾビス－（２，４－ジメチルバレロニトリル）等が挙げられる。有機過酸化物としては、ｔ－ヘキシルパーオキシピバレート等が挙げられる。乳化剤としては、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム等が挙げられる。

前記樹脂基材の透明性の観点では、ポリカーボネート又はポリ（メタ）アクリル樹脂を用いることが好ましく、前記樹脂基材の耐薬品性及び加工性等の耐プロセス性の観点では、ポリ（メタ）アクリル樹脂、エポキシ樹脂又は環状ポリオレフィンを用いることが好ましいが、中でも透明性及び耐プロセス性を両立できることから、ポリ（メタ）アクリル樹脂がより好ましい。

本発明の導光板にホログラム層を採用する場合においては、前記樹脂基材とこのホログラム層との間にバリア層を導入することもできる。バリア層を導入することにより、ホログラム層の劣化を抑制して、鮮明な画像を維持することができる。また、本発明の導光板においては、前記樹脂基材にハードコート層を導入することもできる。ハードコート層を導入することにより、前記樹脂基材の表面の傷つきを抑制して鮮明な画像を維持することができる。これらバリア層、ハードコート層はいずれか、または両方を用いても良い。図２において、バリア層と、ハードコート層とを有する導光板の断面図を示す。図２において、樹脂基材１とホログラム層２との間にバリア層３を備え、樹脂基材１のバリア層３側の面とは反対側の面にハードコート層４を備える。

バリア層の材料としては、例えば、珪素酸化物、珪素窒素酸化物、ＤＬＣ、アルミニウム酸化物及びガラスを挙げることができるが、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化セリウム、酸化カルシウム、酸化カドミウム、酸化銀、酸化金、酸化クロム、酸化ケイ素、酸化コバルト、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化白金、酸化パラジウム、酸化ビスマス、酸化マグネシウム、酸化マンガン、酸化モリブデン、酸化バナジウム又は酸化バリウム等の酸化物であってもよい。
このバリア層は、層厚が１０～３００ｎｍの範囲であるのが好ましく、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、又はプラズマＣＶＤ法等の方法により形成させることができる。

また、ハードコート層の材料としては、例えば、活性エネルギー線の照射により硬化物を形成する重合性モノマー又は重合性オリゴマー等を含むハードコート剤が挙げられる。前記重合性モノマーとしては、例えば、分子中にラジカル重合性不飽和基を有する（メタ）アクリレートモノマーが挙げられる。前記重合性オリゴマーとしては、分子中にラジカル重合性不飽和基を有する（メタ）アクリレートオリゴマーが挙げられる。
このハードコート層は、鉛筆硬度（ＪＩＳ Ｋ ５６００－５－４：１９９９）がＨ以上、層厚が１～５０μｍの範囲であるのが好ましい。
また、このハードコート層は、例えば、上記のようなハードコート剤を流延法、ローラーコート法、バーコート法、噴霧コート法、エアーナイフコート法、ディッピング法等の塗布法で樹脂基材上に直接塗布し、得られる塗布膜に光照射することで形成させることができる。

上述のように樹脂基材の表面にバリア層やハードコート層を導入する場合には、導光板においても、５０×１００ｍｍ^２当たりの平行度Ｐが５μｍ以下であるのが好ましい。

上述の平行度Ｐを有し厚み精度に優れる樹脂基材は、例えば、キャスト方式を用いて製造することができる。また、樹脂基材に切削加工、研磨加工、プレス成形といった後加工をすることで製造することもできる。

上述の切削加工、研磨加工、プレス成形といった後加工は、バリア層、ハードコート層が導入された樹脂基材にも適応することができる。

前記キャスト方式としては、ガラスキャスト方式が用いられてもよい。前記ガラスキャスト方式では、表面が平滑なガラス板の間に前記樹脂基材の原料が流し込まれた後、重合工程が行われることによって前記樹脂の原料が固化させられる。前記樹脂基材が前記ガラスキャスト方式によって製造される場合、ガラスキャスト方式に用いるガラス（以下「キャスト用ガラス」という場合がある。）の表面形状が前記樹脂基材に転写される。

前記キャスト用ガラスは、内部歪みが小さいほど、前記樹脂基材の平行度Ｐが向上する傾向にある。例えば、前記キャスト用ガラスとしては、強化ガラスよりも非強化ガラスの方が好ましい。ただし、強化ガラスであっても、風冷強化ガラスに比べて歪みの少ない化学強化ガラスであれば、前記樹脂基材の平行度Ｐがより向上する傾向にある。
前記キャスト用ガラスの厚みは厚いほど、前記キャスト用ガラスの剛性が高くなり、前記樹脂基材製造時のガラスの変形が抑制されるので、前記樹脂基材の平行度Ｐを向上できる。
前記キャスト用ガラスは変形しにくいほど前記キャスト用ガラスの剛性が高くなり、前記樹脂基材製造時のガラスの変形が抑制されるので、前記樹脂基材の平行度Ｐを向上できる。例えば非強化ガラスよりも、合成石英ガラスを用いることがより好ましい。

前記キャスト方式における重合工程において、硬化速度が低いほど、前記キャストの表面形状が前記樹脂基材に転写されやすくなるので、前記樹脂基材の平面性及び平滑性を向上できる。
前記硬化速度を低下させる手段としては、例えば、重合開始剤の量を低減する、又は重合温度を低くする等の手段が用いられてもよい。
前記キャストには剥離剤を使用することができるが、その使用量は少ないほど好ましい。これにより、前記キャストの表面形状が前記樹脂基材により転写されやすくなり、前記樹脂基材の平面性及び平滑性を向上させることができる。
前記キャスト方式における重合工程では、基材形成用のモノマーを予備重合されることによって、前記樹脂基材の平面性及び平滑性を向上できる。
前記キャスト方式における重合工程では、基材形成用のモノマーに基材形成用のポリマーを溶解した原料を用いてキャスト重合を行うことによって、硬化収縮が小さくなり、前記キャストの表面形状が前記樹脂基材に転写されやすくなるので、前記樹脂基材の平面性及び平滑性を向上できる。
前記キャスト方式においては、上述の各技術は２以上組み合わせて用いられてもよい。この場合、各技術の相乗効果によって、さらに前記樹脂基材の平行度Ｐを向上できる。

前記樹脂基材に対する切削加工、研磨加工、プレス成形等の後加工は、公知技術等を適宜選択して実施することができる。

前記樹脂基材の厚みは特に限定されないが、この樹脂基材の厚みは、０．０５～２ｍｍであるのが好ましい。
樹脂基材の厚みが０．０５ｍｍ以上であると、安定した形状に保持しやすく、平行度Ｐの測定誤差を小さく抑えることができる傾向にあり好ましい。より好ましくは０．１ｍｍ以上であり、さらに好ましくは０．５ｍｍ以上である。
また、樹脂基材の厚みが２ｍｍ以下であると、画像表示用導光板の質量を低減させ、軽量化できるとともに、樹脂基材の吸水に起因する変形や残留歪みを低減できる傾向にあり好ましい。より好ましくは１．５ｍｍ以下であり、さらに好ましくは１ｍｍ以下である。
樹脂基材の厚みは、２３℃にてマイクロメーターにより４箇所の厚さを測定して、これらの平均値を算出して得られる値である。
樹脂基材の厚み公差は、±０ｍｍ以上０．２ｍｍ以下が好ましく、±０．００１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下が好ましい。

本発明の導光板には、光透過性の樹脂基材の少なくとも一方の表面に回折光学パターンを付与させることもでき、これにより画像表示用導光板として、ＡＲディスプレイ等に好適に用いることができる。
例えば、樹脂基材の表面の画像光入射面及び画像光出射面に、金型上に光学設計された回折光学パターンを転写賦形することにより、レリーフ型回折素子が形成された導光板を得ることができる。
この回折光学パターンは、特に限定されるものではないが、回折光学パターンの最大高さを０．１５μｍ以下とするのが好ましい。これにより、回折光学パターンによる上述の平行度Ｐへの影響が低減し、鮮明な画像を表示できる傾向ある。より好ましくは０．１４μｍ以下であり、さらに好ましくは０．１３μｍ以下である。
上述のように樹脂基材の表面に回折光学パターンを付与させる場合には、導光板においても、５０×１００ｍｍ^２当たりの平行度Ｐが５μｍ以下であるのが好ましい。

以下では、図面を適宜参照しながら、レリーフ型回折素子を有する、ＡＲディスプレイ用の導光板の一例を説明する。
図１は、本発明の導光板の一例を示す要部断面図である。図１に示す導光板２０は、樹脂基材３０ｃの表面２００の画像光入射面２０ａ及び画像光出射面２０ｂに、金型上に光学設計された回折光学パターンを転写賦形することにより形成されたレリーフ型回折素子（入射光側レリーフ型回折素子３０ａ，出射光側レリーフ型回折素子３０ｂ）を有する。
図３は、図１に示す矢印Ａから導光板２０を見た平面図である。

図１及び図３に示す導光板２０の全体的な外観は、図中ＹＺ面に平行に延びる平板状の部材である樹脂基材３０ｃによって形成されている。この導光板２０は、光透過性の樹脂材料により形成された板状の部材であり、画像形成部１０に対向配置された表面２００、表面２００の裏側である第１のパネル面２０１、裏面２０３の裏側であり、第１のパネル面２０１と対向する第２のパネル面２０２とを有し、表面２００に形成された画像光入射面２０ａを通じて画像光が入射され、第１のパネル面２０１及び第２のパネル面２０２により、画像光出射面２０ｂへ導光する。

図１に示す画像形成部１０は、画像表示装置１１と、投射光学系１２とを有する。画像表示装置１１は、例えば、液晶表示デバイスであり、光源から赤、緑、青の３色を含む光を発生させ、光源からの光を拡散させて矩形断面の光束にして、投射光学系１２に向けて出射する。一方、投射光学系１２は、例えば、画像表示装置１１上の各点から出射された画像光を平行状態の光束に変換して、導光板２０に入射させるコリメートレンズである。

樹脂基材３０ｃ導光板２０は、ＹＺ面に平行な表面２００上に、画像形成部１０からの画像光を取り込む光入射部である画像光入射面２０ａと、画像光を観察者の眼ＥＹに向けて出射させる画像光出射面２０ｂとを有している。画像光入射面２０ａには、入射光側レリーフ型回折素子３０ａが金型上に光学設計された回折光学パターンを転写賦形することにより形成され、画像光出射面２０ｂには、画像光出射面２０ｂから外部に向けて出射された画像光を回折させて透過させ、虚像光として観察者の眼ＥＹに投射する出射光側レリーフ型回折素子３０ｂが金型上に光学設計された回折光学パターンを転写賦形することにより形成されている。

図１では、入射光側レリーフ型回折素子３０ａと出射光側レリーフ型回折素子３０ｂは、一例として、格子周期が同一となっている。しかし、入射光側レリーフ型回折素子３０ａと出射光側レリーフ型回折素子３０ｂの格子周期は異なっていてもよい。
樹脂基材３０ｃ導光板２０は、互いに対向しＹＺ面に対して平行に延びる第１のパネル面２０１及び第２のパネル面２０２を有しており、入射光側レリーフ型回折素子３０ａで回折させた画像光を樹脂基材３０ｃ導光板２０内で全反射させて、入射光側レリーフ型回折素子３０ａで回折させた画像光を観察者の眼前に導光する。換言すると、画像形成部１０から出射された光Ｌ１は、画像光入射面２０ａに入射して入射光側レリーフ型回折素子３０ａで回折され（光Ｌ２）、光Ｌ２は第２のパネル面２０２に入射して全反射され（光Ｌ３）、次いで、光Ｌ３は、第１のパネル面２０１に入射して全反射される。以下この動作が繰り返されることで、画像光は、樹脂基材３０ｃ導光板２０の画像光出射面２０ｂに導かれる。画像光出射面２０ｂに導かれた画像光は、出射光側レリーフ型回折素子３０ｂで回折された後、観察者の眼ＥＹに向けて出射される（光Ｌ４）。

なお、第１のパネル面２０１及び第２のパネル面２０２には反射コートを施さず、第１のパネル面２０１及び第２のパネル面２０２に対して外界側から入射する外界光が、高い透過率で樹脂基材３０ｃ導光板２０を通過するようにしてもよい。これにより、導光板２０を、外界像の透視が可能なシースルータイプとすることができる。

導光板２０は、光透過性の樹脂材料によって形成された、視認性に優れるＡＲディスプレイ用の導光板である。

画像光入射面２０ａの回折光学パターンの線幅（Ｌ_ＩＮ）は、１００～３００ｎｍが好ましく、１２０～２８０ｎｍがより好ましく、１４０～２６０ｎｍがさらに好ましい。
画像光入射面２０ａの回折光学パターンの高さ（Ｈ_ＩＮ）は、３０～１５０ｎｍが好ましく、４０～１４０ｎｍがより好ましく、５０～１３０ｎｍがさらに好ましい。
画像光入射面２０ａの回折光学パターンの高さ（Ｈ_ＩＮ）と線幅（Ｌ_ＩＮ）の比の値（高さ（Ｈ_ＩＮ）／線幅（Ｌ_ＩＮ））は、０．１～１．５が好ましく、０．１４～１．１７がより好ましく、０．１９～０．９３がさらに好ましい。
画像光入射面２０ａの回折格子パターンの線幅（Ｌ_ＩＮ）、高さ（Ｈ_ＩＮ）及び高さ（Ｈ_ＩＮ）／線幅（Ｌ_ＩＮ）が上記範囲内であると、画像形成部より出射された画像光が画像入射面通過後の回折角が所定の範囲内となり、回折光が導光板内を全反射で伝播し、画像光出射面に到達する事が可能となる。
画像光入射面２０ａの回折格子パターンの線幅（Ｌ_ＩＮ）及び高さ（Ｈ_ＩＮ）は、原子間力顕微鏡（Ｎａｎｏ－Ｒ、パシフィックナノテクノロジー社製）を用いて測定して得られる値である。
画像光入射面２０ａの回折格子パターンの高さ（Ｈ_ＩＮ）と線幅（Ｌ_ＩＮ）の比の値（Ｈ_ＩＮ／Ｌ_ＩＮ）は、上述した方法によって測定した高さ（Ｈ_ＩＮ）及び線幅（Ｌ_ＩＮ）から計算して求めた値である。

画像光出射面２０ｂの回折光学パターンの線幅（Ｌ_ＯＵＴ）は、５０～２５０ｎｍが好ましく、７０～２３０ｎｍがより好ましく、９０～２１０ｎｍがさらに好ましい。
画像光出射面２０ｂの回折光学パターンの高さ（Ｈ_ＯＵＴ）は、３０～１５０ｎｍが好ましく、４０～１４０ｎｍがより好ましく、５０～１３０ｎｍがさらに好ましい。
画像光出射面２０ｂの回折光学パターンの高さと線幅の比の値（高さ（Ｈ_ＯＵＴ）／線幅（Ｌ_ＯＵＴ））は、０．１２～３．０が好ましく、０．２８～２．００がより好ましく、０．２４～１．４４がさらに好ましい。
画像光出射面２０ｂの回折格子パターンの線幅（Ｌ_ＯＵＴ）、高さ（Ｈ_ＯＵＴ）及び高さ（Ｈ_ＯＵＴ）／線幅（Ｌ_ＯＵＴ）が上記範囲内であると、導光板内で伝播してきた画像光が出射面を通過後、回折角が所定の範囲内となり、画像のぼかしやゴーストが無く、視認性に優れた画像が観察者に到達する事が可能となる。
画像光出射面２０ｂの回折格子パターンの線幅（Ｌ_ＯＵＴ）、高さ（Ｈ_ＯＵＴ）及び高さ（Ｈ_ＯＵＴ）／線幅（Ｌ_ＯＵＴ）は、それぞれ、画像光入射面２０ａの回折格子パターンの線幅（Ｌ_ＩＮ）、高さ（Ｈ_ＩＮ）及び高さ（Ｈ_ＩＮ）／線幅（Ｌ_ＩＮ）と同様にして求めた値である。

導光板２０の平面度は、０．５～５００μｍが好ましく、０．６～４５０μｍがより好ましく、０．７～４００μｍがさらに好ましい。
導光板２０の平面度が上記範囲内であると、本発明の導光板の寸法精度がより優れたものになる。
導光板２０の平面度は、御影石定盤に、導光板２０の裏面２０３を下にして置き、定盤と導光板２０との隙間にシックネスゲージを差込み測定して得られる値である。

導光板２０の平行度Ｐは、上述の通り５μｍ以下が好ましい。より好ましくは３μｍ以下であり、さらに好ましくは１．２μｍ以下であり、特に好ましくは１．０μｍ以下であり、最も好ましくは０．８μｍ以下である。

前記光透過性の樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）は、５０～２００℃が好ましく、６０～１９０℃がより好ましく、７０～１８０℃がさらに好ましい。
前記光透過性の樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）が上記範囲内であると、本発明の導光板の寸法精度がより優れたものになる。
前記光透過性の樹脂材料のガラス転移温度（Ｔｇ）は、示差走査熱量計（Ｄｉａｍｏｎｄ ＤＳＣ、パーキンエルマージャパン社製）を用いた示差走査熱量測定によって測定して得られる値である。

前記光透過性の樹脂材料のシャルピー衝撃強度は、０．５～１５ｋＪ／ｍ^２が好ましく、０．８～１４．５ｋＪ／ｍ^２がより好ましく、１．０～１４．０ｋＪ／ｍ^２がさらに好ましい。
前記光透過性の樹脂材料のシャルピー衝撃強度が上記範囲内であると、本発明の導光板の安全性がより優れたものになる。
前記光透過性樹脂材料のシャルピー衝撃強度は、万能衝撃試験機（安田精機製作所社製）を用いてＪＩＳ Ｋ ７１１１：２０１２に基づき、試験片にノッチを付与し、振り子にて試験片を衝突させた際の衝撃強度を測定して得られる値である。

前記光透過性の樹脂材料の比重は、１．０～１．５ｇ／ｃｍ^３が好ましく、１．０５～１．４５ｇ／ｃｍ^３がより好ましく、１．１～１．４ｇ／ｃｍ^３がさらに好ましい。
前記光透過性の樹脂材料の比重が上記範囲内であると、本発明の導光板の軽量性がより優れたものになる。
前記光透過性の樹脂材料の比重は、ＪＩＳ Ｋ ７１１２：１９９９に準拠して、試験片を密度勾配管に投入したとき、試験片が浮遊している目盛の読取値である。

前記光透過性の樹脂材料の光線透過率は、８５％以上が好ましく、８６％以上がより好ましく、８７％以上がさらに好ましい。
前記光透過性の樹脂材料の黄色度（ＹＩ）は、５以下が好ましく、４以下がより好ましく、３以下がさらに好ましい。
前記光透過性の樹脂材料の黄変度（ΔＹＩ）は、５以下が好ましく、４以下がより好ましく、３以下がさらに好ましい。
前記光透過性の樹脂材料の光線透過率、黄色度（ＹＩ）及び黄変度（ΔＹＩ）が上記範囲内であると、本発明の導光板の透明性や視認性がより優れたものになる。

前記光透過性の樹脂材料の屈折率は、１．２～２．０が好ましく、１．３～１．９がより好ましく、１．４～１．８がさらに好ましい。
前記光透過性の樹脂材料の屈折率が上記範囲内であると、本発明の導光板の視認性がより優れたものになる。
前記光透過性の樹脂材料の屈折率は、アッベ屈折計を用いてＪＩＳ Ｋ７１４２に基づき、２３℃にて５８９ｎｍのＤ線により測定して得られる値である。

導光板２０のリタデーションは、１～２００ｎｍが好ましく、３～１５０ｎｍがより好ましく、４～１００ｎｍがさらに好ましい。
導光板２０のリタデーションが上記範囲内であると、本発明の導光板の視認性がより優れたものになる。
導光板２０の厚さ（ｄ）は、２３℃にてマイクロメーターにより４箇所の厚さを測定して、これらの平均値を算出して得られる値である。
導光板の厚み公差は、±０ｍｍ以上０．２ｍｍ以下が好ましく、±０．００１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下が好ましい。

本発明の導光板は、例えば、入射光側レリーフ型回折素子形成用の回折パターン（図４）及び出射光側レリーフ型回折素子形成用の回折パターン（図５）を備えた射出成型用の型を準備し、上述した光透過性の樹脂材料を用いて射出成型を行うことによって製造することもできる。
具体的には、下記（１）～（３）の製造方法が挙げられる：
（１）重合セルに重合性原料を注入すること（注入工程）、重合性原料を硬化させること（硬化工程）、及び重合セルから樹脂基材を剥離すること（剥離工程）を含む導光板の製造方法；
（２）樹脂板を切削加工及び研磨加工すること（切削・研磨工程）を含む導光板の製造方法；及び
（３）射出成型用の型を用いて、樹脂基材を構成する樹脂材料を射出成型すること（射出成型工程）を含む導光板の製造方法。
前記（１）の製造方法の注入工程において、重合セルとしては、空間部の厚さが０．０５ｍｍ以上４．０ｍｍ以下、空間部の厚み公差が±０．０００１ｍｍ以上±０．２ｍｍ以下の重合セルを使用することが好ましく、空間部の厚さが０．１ｍｍ以上３．８ｍｍ以下、厚み公差が±０．０００１ｍｍ以上±０．０１ｍｍ以下の重合セルを使用することがより好ましい。
硬化工程において、重合性原料は、熱重合、光重合等により硬化させることができる。熱重合の場合、３０℃以上１５０℃以下で、５分以上１２０分以下で重合させることが好ましく、５０℃以上１３０℃以下で、１０分以上６０分以下で重合させることがより好ましい。光重合の場合、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長の光を、照射強度１０ｍＷｃｍ^－２以上１０００ｍＷｃｍ^－２以下、照射時間１秒以上１００秒以下で重合させることが好ましく、２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長の光を、照射強度５０ｍＷｃｍ^－２以上５００ｍＷｃｍ^－２以下、照射時間２秒以上２０秒以下で重合させることが好ましい。
剥離工程において、硬化工程後、重合セルを室温まで冷却してから剥離することが好ましい。
前記（２）の製造方法の切削・研磨工程において、使用する樹脂板は市販品でもよいが、なかでも連続キャストアクリル板が好ましい。切削する方法としては、ＮＣ加工、砥石加工、ラッピング加工などが好ましい。研磨する方法としては、バフ研磨、化学研磨、電解研磨、化学機械研磨（ＣＭＰ研磨）などが好ましい。この中でも、化学機械研磨（ＣＭＰ研磨）は、樹脂基材の平行度Ｐや表面粗さをより短時間で低減させることができる傾向にあり、特に好ましい。
この化学機械研磨は、研磨材（砥粒）が有する表面化学作用や、これを含むスラリー液中の化学成分の作用によって、研磨材と研磨対象物との相対運動による機械的研磨（表面除去）効果を増大させる研磨方法である。
化学機械研磨としては、例えば、研磨パッドを貼り付けた上下定盤の間に樹脂板が取り付けられたキャリアを一定圧力で挟み、前記上下定盤を４０℃以下に保つように温度制御した状態で、前記キャリアを自転・公転させながら前記上下定盤と前記キャリア間に研磨材を含んだスラリー液を送液し、同時に上下定盤を一定速度で回転させるという工程を採用することができる。
この化学機械研磨の条件は、上述の平行度Ｐを有する樹脂基材が得られる条件を適宜選択することができ、特に限定されるものではない。また、研磨パッドやスラリー液についても、公知のものを適宜選択して使用することができる。
前記（３）の製造方法の射出成形工程において、金型上に光学設計された回折光学パターンの転写性を高めるため、射出成形材料の標準成形条件に対し、シリンダー温度は高く、射出速度は速く、金型温度は高く行うことが好ましい。また、平行度Ｐを小さくするために、金型温度分布を均一にすることが好ましい。さらに、射出圧縮成形を行うことがより好ましい。

以下、本発明を実施例によってより具体的に説明する。しかし、本発明は後述する実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない限り、種々の変更が可能である。

［実施形態の実施例及び比較例（実施例１～４、比較例１～２）］
以下、実施形態の実施例及び比較例について説明する。
下記表１に実施例１～４及び比較例１～２に用いる樹脂基材の構成及び評価結果を示す。

高精度石英…厚み１０ｍｍ、板厚公差±０．００１ｍｍ
通常ガラス…厚み６ｍｍ、板厚公差±０．３ｍｍ
アクリライトＬは、三菱ケミカル株式会社の日本国における登録商標。

＜実施例＞
以下実施例は、画像表示用導光板の製造に対応する実施例である。
表１に示すように、樹脂基材の材料としては、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ、屈折率１．４９）と光硬化性樹脂（ＯＧＳＯＬ ＥＡ－Ｆ５７１０、大阪ガスケミカル株式会社製、屈折率１．６２）を用いた。樹脂基材の板厚は１ｍｍまたは１．５ｍｍであった。

（実施例１）
実施例１の樹脂基材は、以下のようにして製造した。
冷却管、温度計及び攪拌機を備える反応器（重合釜）に、ＭＭＡ（メタクリル酸メチル）１００部を投入し、撹拌した。窒素ガスでバブリングした後、加熱を開始した。内温が８０℃になった時点で、ラジカル重合開始剤である２，２’－アゾビス－（２，４－ジメチルバレロニトリル）０．０５部を添加した。さらに内温１００℃まで加熱した後、１０分間保持した。その後、反応器を室温まで冷却して、ＭＭＡが部分的に重合した粘性混合物であるシラップを得た。シラップの重合率は約２０質量％であった。
この後、シラップ１００部にｔ－ヘキシルパーオキシピバレート０．２部、ジオクチルスルホコハク酸ナトリウム０．０１部を添加し、室温下で完全に溶解して、重合性原料を形成した。
減圧下で、重合性原料中の溶存空気を除去した後、鏡面仕上げされた厚み１０ｍｍ、厚み公差±０．００１ｍｍの合成石英ガラス製の一対の重合セルに原料を注入した。
重合性原料を注入した重合セルを、８０℃の温水浴で６０分保持した後取り出し、１３０℃のオーブンで３０分加熱しシラップを完全に硬化させた。重合セルが室温まで冷却された後、石英ガラスを剥離し、樹脂基材を得た。

（実施例２）
実施例２の樹脂基材の製造条件は、重合性原料を注入した重合セルを、８０℃の温水浴で３０分保持した以外は実施例１と同様とした。

（実施例３）
表１に示すように、実施例３は、比較例２と同等の厚み１．５ｍｍの連続キャストアクリル板（ポリメチルメタクリレート）であるアクリライトＬ（登録商標）を、化学機械研磨により厚み１ｍｍに加工したものを用いた。

（実施例４）
ｍ－フェノキシベンジルアクリレート由来の構成単位と、フルオレン構造とを有する光硬化性樹脂であるＯＧＳＯＬ ＥＡ－Ｆ５７１０（大阪ガスケミカル株式会社製）１００部に対して、光重合開始剤としてＯｍｎｉｒａｄ１８４及びＯｍｎｉｒａｄ．ＴＰＯをそれぞれ１部、０．１部添加した重合性原料を作製した。次いで、石英ガラス一対の重合セルに前記重合性原料を注入し、高圧水銀灯ランプを５０ｍＷ／ｃｍ^２の照度で１０００ｍＪ／ｃｍ^２の露光量で光重合することで厚み２．０ｍｍの樹脂基材を得た。さらに、この樹脂基材を化学機械研磨により厚み１ｍｍに加工した。

（比較例１）
表１に示すように、比較例１は重合セルに厚み６ｍｍ、厚み公差±０．３ｍｍの強化ガラスを用いた以外は実施例１と同様とした。

（比較例２）
表１に示すように、比較例２における樹脂基材は、厚み１.５ｍｍの連続キャストアクリル板であるアクリライトＬ（登録商標、三菱ケミカル株式会社製）を用いた。

＜評価方法＞
次に、実施例１～４及び比較例１～２の評価方法について説明する。

（平行度Ｐ）
樹脂基材の平行度Ｐは、レーザＦｉｚｅａｕ式干渉計（製品名：レーザ干渉計Ｇ１０２、Ｆｕｊｉｆｉｌｍ社製）を用いて、光源波長６３２．８ｎｍのＨｅ－Ｎｅレーザを用いて測定される干渉縞の数と１干渉縞あたりの厚みの変化量Δｄの積として算出した。
１干渉縞の厚み変化量Δｄは、樹脂基材の屈折率ｎ、レーザ波長λとして、下記式（１）により算出される値であり、例えば、樹脂基材がアクリル樹脂（ポリメチルメタクリレート、ｎ＝１．４９）である場合は、Δｄは０．２１２μｍとなる。

この平行度Ｐの測定サンプルとしては、幅５０ｍｍ、長さ１００ｍｍ、厚さ１．０ｍｍ又は１．５ｍｍの平板状の樹脂板を用いた。
測定で得られる干渉パターンは電荷結合デバイス（ＣＣＤ）カメラで記録し、デジタルで保存した。次いで、測定面の面積５０×１００ｍｍ^２当たりの干渉縞の数とΔｄの積より平行度Ｐを算出した。干渉縞の数は、前記レーザ干渉計にて測定された干渉像より、成形品中央部から成形品の上下左右の端部までの４方向で干渉縞の数を数え、平均値を干渉縞の数とした。

（吸湿による寸法変化率）
ＪＩＳ Ｋ ７２０９：２０００に準拠して、試験片を２３℃の蒸留水に浸漬し、吸水による２４時間当たりの重量増加率を樹脂材料の比重で除する事により算出した。

（熱収縮率）
ＪＩＳ Ｋ ６７１８：２０１５の付属書Ａ「加熱時の寸法変化（収縮）の測定」に準拠する寸法変化（収縮）の測定することにより算出した。

（Ｒａ）
Ｒａの評価では、各評価サンプルの表面の算術平均粗さＲａを測定した。測定装置としては、白色干渉型表面形状測定機Ｚｙｇｏ ＮｅｗＶｉｅｗ（登録商標） ６３００（商品名；Ｚｙｇｏ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ社製）を用いた。対物レンズの倍率は２．５倍とした。観察範囲は、２．８ｍｍ×２．１ｍｍの矩形状の範囲とした。

（光線透過率）
ＨＡＺＥメーター ＮＤＨ－５０００（日本電色工業製）にて、全光線透過率を測定した。得られた全光線透過率が高いほど、透明性に優れることを示す。

（黄変度ΔＹＩ）
Ｓ＆Ｍカラーコンピューター ＳＭ－Ｔ型（スガ試験機社製）にて、黄変度ΔＹＩを測定した。得られた黄変度ΔＹＩ値が低いほど、透明性に優れることを示す。

（リタデーション）
２３℃かつ相対湿度５５％で２時間以上静置したサンプルを複屈折測定装置 ＫＯＢＲＡ－ＷＲ（王子計測器（株）製）を用いて波長５５０ｎｍにおけるリタデーション値を測定した。得られたリタデーション値が低いほど複屈折が低く、後述する表示画像の鮮明性に優れる。

（表示画像の鮮明性）
実施例１～４及び比較例１～２の画像表示用導光板を画像表示装置に取り付けた。画像表示装置には、表示を行う画像光を画像表示用導光板の入射部に入射する光学系、駆動電源、及び画像光を得るための画像情報等を供給する回路システムが設けられていた。
評価に用いる入力画像としては、白色画像と、文字表示画像と、を用いた。
評価は、白色画像と、文字表示画像との、見え方を目視で判定することにより行った。文字画像としては、大きさ１０ｍｍ×１００ｍｍ以内の「ＡＢＣＤＥ」が表示されるようにした。
白色画像において虹色が見えず、文字表示画像において、文字が非常にはっきり見える場合、特に良い（ｖｅｒｙ ｇｏｏｄ、表１では「Ｓ」と記載）と判定する。
白色画像において虹色が見えず、文字表示画像において、文字がはっきり見える場合、良い（ｇｏｏｄ、表１では「Ａ」と記載）と判定する。
白色画像においてわずかに虹色が見えるが、文字表示画像において、文字がはっきり見える場合、可（ｆａｉｒ、表１では「Ｂ」と記載）と判定する。
白色画像において少なくとも一部に虹色が見え、かつ文字表示画像において、文字の輪郭がぼやけて見える場合、不可（ｎｏ ｇｏｏｄ、表１では「Ｃ」と記載）と判定する。

＜評価結果＞
表１に示すように、実施例１～４の平行度Ｐは、それぞれ、３．７μｍ、４．９μｍ、０．５μｍ、０．８μｍであった。実施例２は実施例１に比べて平行度Ｐが低下していた。この理由は、実施例２は重合セルの保持時間が実施例１に比べて短いため、未重合のシラップが多く残存、次のオーブン中で急速に重合したことで、表面の反応均一性が低下したためと考えられる。実施例１～４の平行度Ｐはいずれも５μｍ未満であり、表示画像の鮮明性に優れていた。これに対して、比較例１～２の平行度Ｐは、いずれも３０μｍを超えており、表示画像の鮮明性が劣っていた。
この理由は、各実施例の樹脂基材がキャスト法、又は研磨によって製造されたためと考えられる。キャスト法では、各実施例の樹脂基材の原料の表面に、例えば、重合セルに用いた石英ガラスの表面形状が転写される。この際、樹脂基材の表面の平面性が石英ガラスの平面性と同等になることで、樹脂基材の良好な厚み精度を得ることができた。また、研磨により、樹脂基材の極めて高い厚み精度を得ることができた。
これに対して、比較例１～２においては、強化ガラス、または製造時の鋳型の表面形状が転写されたため、充分な平行度Ｐが得られなかったと考えられる。

実施例１～４の算術平均粗さＲａは、それぞれ、３．２ｎｍ、２．３ｎｍ、１．７ｎｍ、２．０ｎｍであり、いずれも１０ｎｍ未満であった。これに対して、比較例１～２のＲａは、それぞれ、１．２ｎｍ、４．９ｎｍであり、いずれも１０ｎｍ未満であった。このため、Ｒａで表される平滑性に関しては、実施例１～４は、比較例１～２に比べて大きな差はなかった。

以上、本発明の好ましい実施形態、及び実施例を説明したが、本発明はこれらの実施形態、及び実施例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。
また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。

本発明の樹脂製の導光板は、鮮明な画像を表示でき、例えば、ＡＲ又はＭＲに用いるウェアラブルディスプレイ又はヘッドマウントディスプレイ等の表示装置用途に有用である。

１…樹脂基材、２…ホログラム層、３…バリア層、４…ハードコート層、１０…画像形成部、１１…画像表示装置、１２…投射光学系、２０…導光板、２０ａ…画像光入射面、２０ｂ…画像光出射面、３０ａ…入射光側レリーフ型回折素子、３０ｂ…出射光側レリーフ型回折素子、３０ｃ…樹脂基材、２００…表面、２０１…第１のパネル面、２０２…第２のパネル面、２０３…裏面、ＥＹ…観察者の眼、Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４…光

Claims (1)

1. 面積５０×１００ｍｍ^２当たりの平行度Ｐが５μｍ以下である樹脂基材を有する導光板。

Images