[發明專利]波導裝置、波導裝置中光柵部制作方法及顯示裝置

在審

• 申請號: 202010120874.6
• 申請日: 2020-02-26
• 公開（公告）號: CN111175881A
• 公開（公告）日: 2020-05-19
• 發明（設計）人: 趙宇暄;孟祥峰;冒新宇
• 申請（專利權）人: 北京至格科技有限公司
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00;G02B5/18;G02B27/01
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王雨

1.一種波導裝置，其特征在于，包括波導本體以及設置在所述波導本體上的第一光柵部和第二光柵部，所述第二光柵部用于將光線耦合入所述波導本體內，所述第一光柵部用于將在所述波導本體內傳播的光線沿著兩個方向擴展并耦合出所述波導本體外；

所述第一光柵部包括沿二維方向周期性排布的光柵單元，所述光柵單元在所述第一光柵部俯視視角下邊界為由至少兩條曲邊連接圍成的形狀。

2.根據權利要求1所述的波導裝置，其特征在于，所述光柵單元在所述第一光柵部俯視視角下邊界為由至少兩條曲邊圍成的形狀，在所述光柵單元所處的[-cos(30°)d/2,cos(30°)d/2]×[-d/4，d/4]二維區域范圍內，所述光柵單元邊界滿足以下方程：

其中，d是二維光柵沿兩個方向的周期，△的取值范圍為(0，2)。

3.根據權利要求1所述的波導裝置，其特征在于，所述光柵單元在所述第一光柵部俯視視角下邊界為由三條曲邊圍成的形狀，或者所述光柵單元在所述第一光柵部俯視視角下邊界為由六條曲邊圍成的形狀。

4.根據權利要求1-3任一項所述的波導裝置，其特征在于，所述第二光柵部包括周期性排布的凸起，所述凸起相對于所述第二光柵部表面的法向傾斜。

5.根據權利要求4所述的波導裝置，其特征在于，所述凸起包括第一側面和第二側面。

6.根據權利要求5所述的波導裝置，其特征在于，所述第一側面頂部和所述第二側面頂部連接，或者所述凸起還包括將所述第一側面頂部和所述第二側面頂部連接的頂面。

7.根據權利要求4所述的波導裝置，其特征在于，通過所述第一光柵部耦合出的能夠被人眼接收的光線能量隨耦出光線與所述第一光柵部法向的夾角增大而減小，通過所述第二光柵部耦合入所述波導本體內的能夠被人眼接收的光線能量隨耦入光線與所述第二光柵部法向的夾角增大而增大。

8.根據權利要求1所述的波導裝置，其特征在于，還包括設置在所述波導本體遠離用戶觀看一側的、用于將所述波導本體內的將要向遠離用戶觀看一側出射到所述波導本體外的光線反射回所述波導本體內的反射裝置。

9.一種波導裝置中光柵部制作方法，所述光柵部應用于如權利要求1-8任一項所述波導裝置的第一光柵部，其特征在于，包括：

準備基板，在所述基板上制作形成感光層；

使用兩束具有相干性的光束相交入射到所述基板的感光層，對所述感光層進行曝光；

對所述基板進行刻蝕，基于所述感光層形成的周期性結構在所述基板上刻蝕形成光柵單元；

去除所述基板上剩余的感光層，得到所述光柵部。

10.一種顯示裝置，其特征在于，包括投像裝置和權利要求1-8任一項所述的波導裝置，所述投像裝置用于產生圖像光線。