JPWO2019178614A5

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Publication number: JPWO2019178614A5
Application number: JP2020549679A
Authority: JP
Publication date: 2023-08-09
Anticipated expiration: 2039-03-18

Description

なおもさらなる付加的実施形態では、複屈折制御層は、屈折力を提供する。

多くの実施形態では、複屈折制御層は、ＨＰＤＬＣ内に記録されるサブ波長格子によって提供される。そのような格子は、形状複屈折の現象を呈することが公知であり、４分の１波長および半波長リターデーションを含む、様々な偏光機能を提供するように構成されることができる。いくつかの実施形態では、複屈折制御層は、ＬＣダイレクタが偏光または無偏光光を用いてアゾ染料ドープ整合層を照射することによって整合される、液晶媒体によって提供される。いくつかの実施形態では、複屈折制御層は、サブミクロン分解能ステップを伴うＬＣダイレクタ配向パターンを提供するようにパターン化される。同一の実施形態では、複屈折制御層は、ＬＣダイレクタ配向の連続的変動を提供するように処理される。いくつかの実施形態では、上記に説明される技法のうちの１つ以上のものを組み合わせることによって提供される複屈折制御層が、ラビングプロセスまたはポリイミド整合層と組み合わせられる。いくつかの実施形態では、複屈折制御層は、屈折力を提供する。いくつかの実施形態では、複屈折制御層は、屈折率勾配構造を提供する。いくつかの実施形態では、複屈折制御層は、少なくとも１つのＨＰＤＬＣ格子と、少なくとも１つの整合層とを含有するスタックによって提供される。多くの実施形態では、複屈折格子は、ロール軸回転ｋベクトルを有してもよい。Ｋベクトルは、入力および回折角度の所与の範囲に関する光学効率を判定する、格子平面（またはフリンジ）に対して法線に整合されるベクトルである。Ｋベクトルをロール軸回転させることは、導波管厚さを増加させる必要性を伴わずに、格子の角度帯域幅が拡大されることを可能にする。多くの実施形態では、複屈折格子は、射出瞳拡大を提供するための折り返し格子である。折り返し格子は、「ＷＡＶＥＧＵＩＤＥＤＩＳＰＬＡＹ」と題された、ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＧＢ２０１６０００１８１号に開示される実施形態および上記に与えられる他の参考文献に議論される実施形態のうちのいずれかに基づいてもよい。

Claims

導波管であって、
少なくとも１つの導波管基板と、
少なくとも１つの複屈折格子と、
少なくとも１つの複屈折制御層と、
光を出力するための光源と、
前記光を前記導波管内の全内部反射経路の中に指向するための入力カプラと、
前記導波管からの光を抽出するための出力格子であって、前記光と前記複屈折制御層および前記複屈折格子の相互作用は、前記導波管から抽出された光の所定の特性を提供する、出力格子と
を備え、
前記複屈折制御層は、前記導波管の少なくとも１つの光学面上に配置される屈折率層の少なくとも１つのスタックを備え、前記屈折率層のスタック内の少なくとも１つの層は、等方性屈折率を有し、前記屈折率層のスタック内の少なくとも１つの層は、異方性屈折率を有する、導波管。
前記光と前記複屈折制御層の相互作用は、角度またはスペクトル帯域幅変動、偏光回転、複屈折変動、ビーム透過または偏光回転のうちの少なくとも１つの角度またはスペクトル依存性、および前記導波管基板の平面内の少なくとも１つの方向における光透過変動のうちの少なくとも１つを提供する、請求項１に記載の導波管。
前記所定の特性は、前記導波管内の光伝搬の少なくとも１つの方向に沿った前記光と前記複屈折制御層および前記複屈折格子の相互作用の累積効果からもたらされる、請求項１に記載の導波管。
前記所定の特性は、前記光の角度範囲にわたる均一な照明および均一な偏光のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載の導波管。
前記複屈折制御層は、前記導波管内の光伝搬の少なくとも１つの方向に沿って、前記複屈折格子によって導入される偏光回転の補償を提供する、請求項１に記載の導波管。
前記複屈折制御層は、液晶およびポリマー材料システムである、請求項１に記載の導波管。
前記複屈折制御層は、指向性紫外線放射を使用して整合される液晶およびポリマーシステムである、請求項１に記載の導波管。
前記複屈折制御層は、電磁放射、電場または磁場、機械的力、化学反応、および熱暴露のうちの少なくとも１つによって整合される、請求項６に記載の導波管。
前記複屈折制御層は、前記導波管の少なくとも１つの内部または外部光学面上に形成される、請求項１に記載の導波管。
前記複屈折制御層は、反射層を提供する、請求項１に記載の導波管。
前記複屈折制御層は、屈折力を提供する、請求項１に記載の導波管。
前記複屈折制御層は、前記導波管のための環境隔離層を提供する、請求項１に記載の導波管。
前記複屈折制御層は、屈折率勾配構造を有する、請求項１に記載の導波管。
前記複屈折制御層は、前記導波管基板の平面内でその屈折率を空間的に変動させるように、光学材料の層を延伸させることによって形成される、請求項１に記載の導波管。
前記光源は、コリメート光を提供する、請求項１に記載の導波管。
前記入力カプラおよび前記出力格子のうちの少なくとも１つは、複屈折格子を備える、請求項１に記載の導波管。
前記複屈折格子は、少なくとも１つのポリマーと、少なくとも１つの液晶とを含む材料システム内に記録される、請求項１に記載の導波管。
前記少なくとも１つの複屈折格子は、第１の方向におけるビーム拡大と、第２の方向におけるビーム拡大および前記導波管からの光抽出と、前記光源から前記導波管内の全内部反射経路の中への光の結合との機能のうちの少なくとも１つを提供するための少なくとも１つの複屈折格子を備える、請求項１に記載の導波管。
前記光源は、レーザを含み、前記複屈折格子内のＬＣダイレクタの整合は、空間的に変動し、照明バンディングを補償する、請求項１に記載の導波管。
導波管を加工するための方法であって、前記方法は、
第１の透明基板を提供することと、
格子記録材料の層を堆積させることと、
前記格子記録材料の層を露光し、格子層を形成することと、
複屈折制御層を形成することと、
第２の透明基板を適用することと
を含み、
前記複屈折制御層は、前記導波管の少なくとも１つの光学面上に配置される屈折率層の少なくとも１つのスタックを備え、前記屈折率層のスタック内の少なくとも１つの層は、等方性屈折率を有し、前記屈折率層のスタック内の少なくとも１つの層は、異方性屈折率を有する、方法。
前記格子記録材料の層は、前記第１の透明基板上に堆積され、
前記複屈折制御層は、前記格子層上に形成され、
前記第２の透明基板は、前記複屈折制御層上に適用される、請求項２０に記載の方法。
前記格子記録材料の層は、前記第１の透明基板上に堆積され、
前記第２の透明基板は、前記格子層上に適用され、
前記複屈折制御層は、前記第２の透明基板上に形成される、請求項２０に記載の方法。
前記複屈折制御層は、前記第１の透明基板上に形成され、
前記格子記録材料の層は、前記複屈折制御層上に堆積され、
前記第２の透明基板は、前記格子層上に適用される、請求項２０に記載の方法。
前記複屈折制御層を形成することが、
液晶ポリマー材料の層を堆積させることと、
指向性ＵＶ光を使用して、前記液晶ポリマー材料を整合させることと、を含む、請求項２０に記載の方法。
前記格子記録材料の層は、前記第１の透明基板上に堆積され、前記第２の透明基板は、前記整合された液晶ポリマー層上に適用される、請求項２４に記載の方法。
前記液晶ポリマー材料の層は、前記格子層または前記第２の透明基板のうちのいずれか１つの上に堆積される、請求項２４に記載の方法。
前記液晶ポリマー材料の層は、前記第１の透明基板上に堆積され、
前記格子記録材料の層は、前記整合された液晶ポリマー材料上に堆積され、
前記第２の透明基板は、前記格子層上に適用される、請求項２４に記載の方法。