CN111448501B - 可穿戴设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可穿戴设备，其可以比采用玻璃基底作为透镜基底的可穿戴设备更轻、在破碎时相对更安全并且在产品的体积方面更小。

Description

可穿戴设备
技术领域
本说明书要求于2017年12月15日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2017-0173187号的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。本发明涉及可穿戴设备。
背景技术
可穿戴设备(例如虚拟现实设备或增强现实设备)在透镜例如一般的眼镜中形成衍射导光图案以向使用者显示期望的图像。通常，用于可穿戴设备的透镜基底使用具有高折射率的玻璃基底，并且玻璃基底具有折射率高和透光率高的优点，但是当玻璃基底破碎时，玻璃基底可能对使用者的眼睛造成严重的伤害，并且由于玻璃基底重，因此玻璃基底不方便长时间穿戴。
因此，需要研究其中应用能够代替现有的玻璃基底透镜的透镜基底的可穿戴设备。
[现有技术文件]
[专利文件]
韩国专利未审公开第KR 10-2015-0060562 A号
发明内容
技术问题
本发明提供了一种可穿戴设备。具体地，本发明提供了一种应用塑料透镜基底的可穿戴设备。
然而，本发明要解决的目的不限于上述目的，并且根据以下描述，上述未提及的其他目的对本领域普通技术人员将是明显的。
技术方案
本发明的一个实施方案提供了一种可穿戴设备，其包括：塑料透镜基底；和设置在塑料透镜基底上的具有衍射导光图案的衍射导光单元，其中塑料透镜基底的厚度为0.4mm或更大且1.5mm或更小，塑料透镜基底的相对于平均厚度的厚度偏差在1％以内，以及塑料透镜基底上每30mm长度的衍射光全反射次数为40或更多且100或更少。
有益效果
根据本发明的一个实施方案，所述可穿戴设备比其中采用现有的玻璃基底作为透镜基底的可穿戴设备更轻并且在发生故障的情况下相对更安全。
根据本发明的一个实施方案，可穿戴设备可以通过将衍射光全反射次数调节成不过高来防止提取的光量减少。
根据本发明的一个实施方案，可穿戴设备应用厚度偏差小的塑料透镜基底以实现优异的分辨率。
根据本发明的一个实施方案，可穿戴设备应用厚度小的塑料透镜基底以减小产品的体积。
附图说明
图1是示意性地示出入射在应用于可穿戴设备的塑料透镜基底上的光在根据本发明的一个实施方案的塑料透镜基底的内部被衍射并被全反射并行进的图。
图2是示意性地示出通过扩展设置在应用于根据本发明的一个实施方案的可穿戴设备的塑料透镜基底上的衍射导光单元的衍射导光图案，所述图案使入射光衍射的图。
图3是示意性地示出基于应用于根据本发明的一个实施方案的可穿戴设备的塑料透镜基底的厚度，衍射光全反射次数在塑料基底中变化的图。
图4是示意性地示出通过应用于根据本发明的一个实施方案的可穿戴设备的塑料透镜基底向使用者的眼睛提取从微型显示器输入的光的过程的图。
图5是示出当应用于根据本发明的一个实施方案的可穿戴设备的塑料透镜基底上的衍射导光单元的折射率为1.7，间距为425nm并且入射光的波长为532nm时入射角(θo)与衍射角(θd)之间的关系的图。
图6是示出其中通过Image-J程序分析由根据本发明的一个实施方案的可穿戴设备发出的图像的曲线图的图。
具体实施方式
在本说明书中，应理解，当一个构件被称为在另一构件“上”时，它可以直接在另一构件上，或者还可以在这两个构件之间存在另一构件。
在整个说明书中，除非相反地明确说明，否则词语“包括”应理解为意指包括所述要素但不排除任何其他要素。
在本说明书中，术语作为平行于基底表面的方向的“基底的长度”意指在塑料透镜基底上的衍射导光单元中从第一区域的中心到第二区域的中心的方向。
在本说明书中，颗粒的粒径可以通过扫描电子显微镜(SEM)图像、透射电子显微镜(TEM)图像或颗粒尺寸分析仪(Malvern，日本)来测量。具体地，颗粒的粒径可以为通过使用颗粒尺寸分析仪对胶体纳米溶液进行动态光散射而测量的二次颗粒尺寸。
在本说明书中，关于颗粒的平均粒径，可以在通过透射电子显微镜(TEM)对颗粒摄像而使一个最小的颗粒的尺寸变为2mm至5mm的放大率下测量50个至100个颗粒的最大直径，并且可以获得其平均值作为平均粒径。
在本说明书中，玻璃化转变温度(Tg)可以是通过使用差示扫描量热仪(DSC)(DSC823e；Mettler Toledo)通过以10℃/分钟的加热速率在-15℃至200℃的温度范围内升高温度测量并确定为DSC曲线的中点的值。
在本说明书中，光学折射率可以是在25℃和50RH％下使用光谱椭圆偏光法(Ellipsometer M-2000，J.A.Woollam)并使用柯西膜模型(Cauchy Film Model)基于532nm的波长测量的值。
在本说明书中，视场(Field of View，FOV)可以意指在衍射光的行进角变得大于可以使塑料透镜基底发生全反射时的最小行进角时的入射角的范围。
在本说明书中，透光率可以是使用作为SHIMADZU的UV-Vis-NIR分光光度计设备的Solidspec 3700以透射模式测量的值。
在本说明书中，雾度可以为通过由Nippon Denshoku制造的COH-400测量的值。
在本说明书中，表面平整度可以为通过作为Park Systems的AFM机器的NX10使用Nanoworld的NCHR-50的AFM探针对4μm×4μm的面积测量的Ra值。
在本说明书中，占空度可以意指“图案结构的宽度/图案结构的间距”。
在本说明书中，亮度和分辨率可以根据使用特定的光源入射并且通过塑料透镜基底中的全反射发射的图像来测量。
具体地，通过将漫射器紧紧地附接在LED光源(SML-LX1610RGBW，A,525nm)的正面来形成表面光源，然后，附接UASF 1951分辨率图，并且将试样的入射部分和光源设置成使得入射部分与光源之间的距离变为1mm。使入射光以垂直于试样的方向入射。此外，将CCD监测器(CA2000)和试样的输出部分设置成使得CCD监测器(CA 2000)与试样的输出部分之间的距离变为17mm。使用Image-J程序分析从衍射导光样品输出的像片的图像以将测量的亮度的最大值(Imax)作为亮度值。
此外，分辨率可以通过调制传递函数(Modulation Transfer Function，MTF)测量方法来测量。具体地，在通过诸如亮度测量的方法输出的像片中，对于第2族的元素1(4个循环/度)，计算水平和垂直条纹各自的MTF，得到MTF的算术平均值并将其用作衍射导光样品的MTF值。在通过Image-J程序分析从衍射导光样品输出的像片的图像之后，使用以下方程式1获得MTF。通过获取如图6所示的区域的三个点的值(Imax：虚线圆圈和Imin：实线圆圈)来使用Imax和Imin各自的平均值。
[方程式1]
MTF＝(Imax-Imin)/(Imax+Imin)
作为持续研究用塑料材料的透镜基础材料代替应用于现有的可穿戴设备的玻璃材料的透镜基础材料的结果，本发明人发现包括衍射导光单元的折射率、衍射导光图案间距、高度等的特性以及包括塑料透镜基底的厚度、厚度偏差、入射光的全反射次数等的物理特性对可穿戴设备的性能具有显著的影响。此外，对应用于可穿戴设备的衍射导光单元的折射率和衍射导光图案的间距进行调节以控制在塑料透镜基底中行进的衍射光的衍射角，并且对塑料透镜基底的光学折射率、厚度、厚度偏差等进行调节以控制衍射光的全反射特性，结果，发明了使可穿戴设备优化的塑料透镜基底。
在下文中，将更详细地描述本发明。
本发明的一个实施方案提供了一种可穿戴设备，其包括塑料透镜基底；和设置在塑料透镜基底上的具有衍射导光图案的衍射导光单元。
图1是示意性地示出入射在应用于可穿戴设备的塑料透镜基底上的光在根据本发明的一个实施方案的塑料透镜基底的内部被衍射并被全反射并行进的图。图2是示意性地示出通过扩展设置在塑料透镜基底上的衍射导光单元的衍射导光图案，所述衍射导光图案使入射光衍射的图。参照图1和图2，入射在衍射导光单元100上的入射光210以入射角θ0入射，并被衍射导光单元100的衍射导光图案110衍射，并且经衍射的衍射光220以衍射角θd在塑料透镜基底300的内部行进。
入射在具有衍射导光图案的衍射导光单元上的光的衍射角可以通过以下方程式2来获得。
[方程式2]
n sinθd-n0 sinθ0＝λ/a
在整个说明书中，n表示衍射导光单元的折射率，n0表示空气的折射率，λ表示波长，a表示衍射导光图案的间距。
根据本发明的一个实施方案，塑料透镜基底的厚度为0.4mm或更大且1.5mm或更小。具体地，塑料透镜基底的厚度可以为0.4mm或更大且1.3mm或更小、0.5mm或更大且1.1mm或更小、或者0.6mm或更大且1mm或更小。
图3是示意性地示出基于塑料透镜基底的厚度，衍射光全反射次数在塑料基底中变化的图。参照图3，尽管衍射光220具有相同衍射角，但是随着塑料透镜基底300的厚度越小，全反射次数增加。因此，具有以下优点：当塑料透镜基底300的厚度在上述范围内时，可以通过防止衍射光220的全反射的量过多来使光量的损失最小化，并且此外可以使可穿戴设备的体积最小化。
根据本发明的一个实施方案，塑料透镜基底的相对于平均厚度的厚度偏差为1％或更小。具体地，塑料透镜基底的相对于平均厚度的厚度偏差可以为0.5％或更小。塑料透镜基底的相对于平均厚度的厚度偏差可以通过以下方程式3导出。
[方程式3]
厚度偏差(％)＝{(最大厚度–最小厚度)/平均厚度}×100
在本说明书中，构件的最大厚度、最小厚度和平均厚度可以使用FiberPro的光学晶片厚度测量***(Optical Wafer Thickness Measurement System，OWTM)设备在25℃和50RH％下通过非接触式测量方法来获得。具体地，可以制备尺寸为50mm×50mm的样品，并且可以对40mm×40mm面积(不包括距离每个角的末端的5mm)的长度和宽度中的每一者以1mm的间隔测量厚度，以获得总计1681个点的厚度值，然后可以将最大值设定为最大厚度，可以将最小值设定为最小厚度，并且可以通过所测量的总计1681个点的算术平均值来获得平均厚度。
在本说明书中，“相对于平均厚度的厚度偏差”可以以与“厚度偏差”相同的含义来使用。
根据本发明的一个实施方案，由于塑料透镜基底的厚度偏差远小于一般塑料透镜基底的厚度偏差(2％至5％)，因此可穿戴设备可以输出具有优异分辨率的光学信息。
根据本发明的一个实施方案，衍射光全反射次数为每30mm塑料透镜基底的长度40或更大且100或更小。具体地，每30mm塑料透镜基底的长度的衍射光全反射总次数可以为40或更大且80或更小、40或更大且50或更小、或者40或更大且45或更小。
通过将在塑料透镜基底中发生的全反射次数控制至上述范围来增加提取的光量，从而增加输出图像的亮度。
根据本发明的一个实施方案，全反射次数可以基于波长为532nm的光。
根据本发明的一个实施方案，衍射导光单元和塑料透镜基底的532nm波长下的光学折射率可以为1.65或更大。由于一般的高折射率玻璃基底的532nm波长下的光学折射率可以为1.65或更大，并且根据本发明的一个实施方案的塑料透镜基底具有等于或高于玻璃基底的光学折射率，因此用塑料透镜基底替代玻璃材料的透镜基底应用于可穿戴设备。
根据本发明的一个实施方案，衍射导光单元与塑料透镜基底之间的折射率差可以为0.05nm或更小。当衍射导光单元和塑料透镜基底具有上述范围的折射率差时，可以使衍射导光单元与塑料透镜基底之间的光损失最小化。
根据本发明的一个实施方案，可穿戴设备的视角可以为30°或更大。更具体地，视角可以为40°或更大。通过提供上述范围的视角可以提供更宽范围的图像，从而为使用者提供具有优异品质的图像。
图5示出当应用于根据本发明的一个实施方案的可穿戴设备的塑料透镜基底上的衍射导光单元的折射率为1.7，入射光的波长为532nm，且衍射导光单元中包含的衍射导光图案的间距为425nm时基于入射角(θo)的衍射角(θd)。在衍射光中，仅衍射角为θmin或更大的衍射光可以在塑料透镜基底中被全反射并且可以行进至输出单元。发生全反射的最小衍射角(θmin，阈值角)可以通过以下方程式4来获得。
[方程式4]
n sinθmin＝n0/n
根据本发明的一个实施方案，衍射导光图案的间距可以为100nm或更大且800nm或更小，以及高度可以为大于0nm且500nm或更小。具体地，衍射导光图案的间距可以为100nm或更大且500nm或更小、100nm或更大且300nm或更小、200nm或更大且700nm或更小、200nm或更大且500nm或更小、200nm或更大且300nm或更小、300nm或更大且700nm或更小、300nm或更大且500nm或更小、400nm或更大且700nm或更小、400nm或更大且500nm或更小、500nm或更大且700nm或更小、或者600nm或更大且700nm或更小。
此外，具体地，衍射导光图案的高度可以大于0nm且为400nm或更小、大于0nm且为300nm或更小、或者大于0nm且为200nm或更小。衍射导光图案具有在上述范围内的间距和高度，因此，可以使衍射光在塑料透镜基底中被有效地全反射。
根据本发明的一个实施方案，可以将衍射导光图案的占空度和倾斜角适当地调节在适用于正常衍射导光单元的范围内。
根据本发明的一个实施方案，塑料透镜基底的雾度可以为1％或更小。此外，根据本发明的一个实施方案，塑料透镜基底的532nm波长下的透光率可以为80％或更大。
当塑料透镜基底的雾度和透光率的范围在上述范围内时，塑料透镜基底可以具有作为可穿戴设备的目的的适当透明度，并且此外，可以提高通过塑料透镜基底输出的图像的分辨率。
根据本发明的一个实施方案，塑料透镜基底的表面平整度可以为1μm或更小。表面平整度可以具有与表面粗糙度Ra相同的含义。具体地，当表面平整度在上述范围内时，可以防止衍射光的路径在塑料透镜基底内偏离。此外，可以使通过塑料透镜基底输出的图像的分辨率的劣化最小化。
根据本发明的一个实施方案，塑料透镜基底可以包含532nm波长下的折射率为1.8或更大且粒径为50nm或更小的无机颗粒。
根据本发明的一个实施方案，无机颗粒可以包括选自二氧化硅、氧化铝、氧化锆、沸石和氧化钛中的至少一者。
根据本发明的一个实施方案，无机颗粒的532nm波长下的折射率可以为1.8或更大，具体地1.9或更大，并且更具体地2.0或更大。
在本说明书中，无机颗粒的光学折射率可以使用阿贝折射计来测量。此外，可以通过用椭圆偏光法测量折射率容易地计算出通过将无机颗粒和丙烯酸酯粘结剂混合而制备的塑料基底的折射率。例如，当通过将50重量份无机颗粒与50重量份丙烯酸酯HR6042(RI丙烯酸酯，折射率为1.60，密度为1.18)混合而生产的塑料基底的折射率为RI基底时，丙烯酸酯的体积分数为V丙烯酸类，无机颗粒的体积分数为V颗粒，RI基底＝(RI丙烯酰基×V丙烯酰基)+(RI颗粒×V颗粒)，因此，无机颗粒的折射率可以通过使用RI基底＝(RI丙烯酰基×V丙烯酰基)+(RI颗粒×V颗粒)来获得。
有机颗粒可以用于实现1.65或更大的塑料透镜基底的光学折射率。
根据本发明的一个实施方案，无机颗粒的粒径可以为50nm或更小。具体地，无机颗粒的粒径可以为40nm或更小、35nm或更小、或者30nm或更小。此外，无机颗粒的粒径可以为5nm或更大或者10nm或更大。此外，无机颗粒的粒径可以为平均粒径。
当无机颗粒的粒径在上述范围内时，无机颗粒可以在制造塑料透镜基底时保持高分散性，并且此外赋予塑料透镜基底透明度，从而大大提高光学折射率。
根据本发明的一个实施方案，基于100重量份塑料透镜基底的聚合物基体，无机颗粒的含量可以为20重量份或更大且70重量份或更小。具体地，相对于100重量份塑料透镜基底的聚合物基体，无机颗粒的含量可以为25重量份或更大且70重量份或更小、或者30重量份或更大且70重量份或更小。
当无机颗粒的含量在上述范围内时，塑料透镜基底的532nm波长下的光学折射率可以实现为1.65或更大。
根据本发明的一个实施方案，塑料透镜基底可以使用包含含有至少20重量％硫原子的含硫化合物的基体组合物来形成。含硫化合物可以用于将塑料透镜基底的光学折射率调节至高水平。
根据本发明的一个实施方案，含硫化合物可以包括选自含硫醇基的化合物、含硫代氨基甲酸乙酯基的化合物和含硫代环氧基的化合物中的至少一者。
作为分子中包含至少一个硫醇基(-SH)的化合物的含硫醇基的化合物可以为例如：甲烷二硫醇、1,2-乙二硫醇、1,1-丙二硫醇、1,2-丙二硫醇、1,3-丙二硫醇、2,2-丙二硫醇、1,6-己二硫醇、1,2,3-丙三硫醇、双(2-巯基乙基)硫化物、双(2,3-二巯基丙基)硫化物、双(2,3-二巯基丙基)二硫化物、双(巯基甲基)-3,6,9-三硫杂十一烷-1,11-二硫醇、季戊四醇四硫基乙醇酸酯、季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)、季戊四醇三(3-巯基乙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷四(3-巯基丙酸酯)等，但不限于此。
含硫代氨基甲酸乙酯基的化合物可以通过使用具有至少一个异氰酸酯基(-NCO)和至少一个硫醇基的化合物并通过调节异氰酸酯与硫醇的摩尔比(SH/NCO)来制备，可以制备含有各种硫代氨基甲酸乙酯基的化合物。具有异氰酸酯基的化合物的实例包括六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、二甲苯二异氰酸酯、二甲基亚苯基二异氰酸酯等。
含硫代环氧基的化合物的实例可以包括双(2,3-环硫丙基)硫化物、双(2,3-环硫丙基)二硫化物、双(2,3-环硫丙基)三硫化物、双(2,3-环硫丙基硫代)环己烷、双(2,3-环硫丙基硫代环己基)硫化物等。
根据本发明的一个实施方案，塑料透镜基底可以为其中无机颗粒分散在丙烯酸类聚合物基体中的塑料透镜基底。具体地，塑料透镜基底可以使用丙烯酸类单体和/或丙烯酸类共聚物以及包含含硫化合物的基体组合物来制造。
根据本发明的一个实施方案，塑料透镜基底的玻璃化转变温度(Tg)可以为40℃或更高。在可穿戴设备的情况下，图像可以连续地传输和输出，因此，透镜基底的温度可能升高。因此，塑料透镜基底的玻璃化转变温度可以为40℃或更高，并且当塑料透镜基底用作可穿戴设备的透镜基底时，可以使根据温度的物理特性的变化最小化。
根据本发明的一个实施方案，衍射导光单元可以包含光入射到其上的第一区域和光从其中被提取的第二区域。
根据本发明的一个实施方案，衍射导光单元可以设置在塑料透镜基底上并且可以包含衍射导光图案。
根据本发明的一个实施方案，衍射导光单元可以包含含有高折射组分的热固性树脂或可光固化树脂。具体地，热固性树脂或可光固化树脂可以包含选自以下的至少一者：含有氨基甲酸酯丙烯酸酯或环氧丙烯酸酯的丙烯酸类树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、环氧树脂和聚酯，但是其类型没有限制。
图4是示意性地示出通过应用于根据本发明的一个实施方案的可穿戴设备的塑料透镜基底向使用者的眼睛提取从微型显示器输入的光的过程的图。
参照图4，第一区域或第二区域可以包含其中高度从一侧向另一侧逐渐增加的衍射导光图案。
根据本发明的一个实施方案，第二区域的衍射导光图案可以以相对于塑料透镜基底50°或更大且小于90°的倾斜角设置。
根据本发明的一个实施方案，第二区域中的衍射导光图案的高度从第二区域的一侧向另一侧逐渐增加，以防止光从第二区域的一侧被衍射至另一侧时光量减少，从而使第二区域的每个部分发出的光的光强度恒定。
根据本发明的一个实施方案，第二区域可以包含其中占空度从一侧向另一侧逐渐增加的衍射导光图案。
根据本发明的一个实施方案，第二区域包含这样的衍射导光图案：其中占空度从一侧向另一侧逐渐增加，从而使光学折射率从第二区域的一侧向另一侧逐渐增加。衍射导光图案的占空度从第二区域的一侧向另一侧逐渐增加，因此，光学折射率从第二区域的一侧向另一侧逐渐增加。光学折射率从第二区域的一侧向另一侧逐渐增加，因此，光学衍射效率可以从第二区域的一侧向另一侧逐渐增加。
根据本发明的一个实施方案，包含在第二区域中的衍射导光图案的占空度可以为0.1或更大且1.0或更小。通过将包含在第二区域中的衍射导光图案的占空度调节至上述范围，可以实现具有优异的光衍射效率的第二区域。
此外，根据本发明的一个实施方案，通过将衍射导光单元的第二区域中的衍射导光图案的间距设置为恒定，并且使衍射导光图案的宽度从第二区域的一侧向另一侧逐渐增大，可以使衍射导光图案的占空度从第二区域的一侧向另一侧逐渐增加。
根据本发明的一个实施方案，可穿戴设备可以为增强现实设备或虚拟现实设备。
作为可穿戴设备的透镜基底的塑料透镜基底可以应用为用于输入、移动和传输输入光学信息的基底，所述塑料透镜基底在一个表面上包括衍射导光单元。
由于塑料透镜基底具有高的光学折射率，因此可以使光学损失最小化并且可以移动光学信息。此外，由于塑料透镜基底具有高的玻璃化转变温度，因此可以通过使由通过操作可穿戴设备产生的热引起的物理特性的变化最小化来实现高的耐久性。此外，通过塑料透镜基底，本发明可以提供比相关技术中应用玻璃透镜基底的可穿戴设备更轻且更稳定的可穿戴设备。
发明实施方式
在下文中，将参照用于具体描述的实施例对本发明进行详细描述。然而，根据本发明的实施例可以以各种形式进行修改，并且不应理解为本发明的范围限于以下描述的实施例。将提供本说明书的实施例以向本领域技术人员更完整地说明本发明。
[实施例1]
使用MGC Lumiplus LPJ-1102作为材料通过其中应用缓冲间隔物的模具铸造法制造532nm波长下的光学折射率为1.70且厚度为0.5mm的塑料透镜基底。所制造的塑料透镜基底的厚度偏差为0.5％。
此外，将制造的塑料透镜基底切割成50×50mm2，然后在一个表面上以1μm的厚度施加可UV固化的压印树脂。压制膜型模具，其中以雕刻膜的形式在模具上形成间距为425nm、深度为125nm且占空度为0.4的衍射导光图案，然后使其暴露于UV以制造塑料透镜基底上的具有衍射导光图案的衍射导光单元。
通过与实施例1相同的方法制造根据实施例2至4和比较例1至3的塑料透镜基底以及塑料透镜基底上的衍射导光单元，不同之处在于如表1中所示调节塑料透镜基底的物理特性。此外，测量每30mm根据上述实施例1至4和比较例1至3的塑料透镜基底的长度的衍射光全反射次数和玻璃化转变温度，并示于以下表1中。
[表1]
Figure GDA0002525796270000121
此外，对根据上述实施例1至4和比较例1至3制造的衍射导光单元，测量临界角、亮度、分辨率、视角、透射率和雾度，并示于下表2中。
[表2]
Figure GDA0002525796270000131
参照上述表1和表2，在根据实施例1至4的可穿戴设备中，塑料透镜基底具有0.4mm或更大且1.5mm或更小的厚度、1％或更小的厚度偏差以及40次或更多且100次或更少的每30mm基底长度的衍射光全反射次数，从而向使用者提供具有适当的亮度和分辨率的图像。此外，可以看出，提供了41°或更大的宽视角，以向使用者提供具有优异品质的图像。
相反地，可以看出，比较例1和3中的塑料透镜基底的厚度偏差分别大至4％和5％，并且发射的图像的分辨率低，并且特别地，在比较例1中，视角窄并且雾度高，因此图像品质劣化。可以看出，其中塑料透镜基底的厚度小至0.4mm或更小并且每30mm的全反射次数为100或更大的比较例2的塑料透镜基底的亮度非常低，因此该塑料透镜基底不适用于可穿戴设备。
[附图标记和符号说明]
100：衍射导光单元
110：衍射导光图案
210：入射光
220：衍射光
300：塑料透镜基底

Claims (10)

1.一种可穿戴设备，包括：
塑料透镜基底；和
设置在所述塑料透镜基底上的具有衍射导光图案的衍射导光单元，
其中所述塑料透镜基底的厚度为0.4mm或更大且1.5mm或更小，并且所述塑料透镜基底包含532nm波长下的折射率为1.8或更大且粒径为50nm或更小的无机颗粒，
所述塑料透镜基底的相对于平均厚度的厚度偏差为1％或更小，以及
所述塑料透镜基底上每30mm长度的衍射光全反射次数为40或更多且100或更少。
2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中视角为30°或更大。
3.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中所述衍射导光图案的间距为100nm或更大且800nm或更小，以及高度为500nm或更小。
4.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中所述塑料透镜基底的雾度为1％或更小。
5.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中所述塑料透镜基底的532nm波长下的透光率为80％或更大。
6.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中所述塑料透镜基底的玻璃化转变温度Tg为40℃或更高。
7.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中所述衍射导光单元包含光入射到其上的第一区域和光从其中被提取的第二区域。
8.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其中所述第二区域中的所述衍射导光图案的高度从一侧向另一侧逐渐增大。
9.根据权利要求7所述的可穿戴设备，其中所述第二区域中的所述衍射导光图案的占空度从一侧向另一侧逐渐增大。
10.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其中所述可穿戴设备为增强现实设备或虚拟现实设备。
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