[發明專利]光波導結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202010463200.6
• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN113740954A
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 王子詼
• 申請（專利權）人: 宇目（廈門）科技有限公司
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00;G02B6/10;G02B6/122
• 代理公司: 上海光華專利事務所(普通合伙) 31219
• 代理人: 余明偉

本發明提供一種光波導結構及其制備方法，光波導結構包括第一光波導主體結構及第二光波導主體結構，第一光波導主體結構的第二表面具有第一陣列結構，第二光波導主體結構的第二表面具有第二陣列結構，且第一光波導主體結構的第二表面與第二光波導主體結構的第二表面相貼合后，在第一陣列結構與第二陣列結構之間具有平行設置的間隙。本發明在光波導結構中形成平行設置的低折射率的間隙，從而可選擇性地使一部分入射光線耦合出光波導結構，同時使另一部分入射光線繼續在光波導結構中傳播，以擴大光波導結構的出瞳范圍，降低光波導結構的厚度；同時，光波導結構簡單、制備步驟簡單、成本較低、適用于大規模低成本生產。

技術領域

本發明屬于光波導技術領域，特別是涉及一種光波導結構及其制備方法。

背景技術

增強現實(Augmented Reality，簡稱AR)技術是一種將虛擬圖像投影到現實世界以增強用戶感知效果的技術，其在多個領域有重要應用。在增強現實技術中，光波導為關鍵元件，其作用是將虛擬圖像通過光波導傳播投射到用戶眼前，形成虛擬影像。隨著電子產品運算能力的提升，AR技術的用途越來越廣。

當前，光波導技術主要分為陣列光波導以及全息光波導，但陣列光波導的制備，通常要求分別制作互相平行的小平面，然后再在小平面上鍍復雜的高達數十層的介質膜，完成鍍膜后，再將小平面互相粘接，其復雜的鍍膜以及粘接要求，使得制備成本高昂，制作良率低下，從而難以低成本、大規模生產，而全息光波導的制備則更加復雜，需要在波導表面上刻畫數千條溝槽，且對應于不同顏色的光，需要對應不同的溝槽間距，從而使得多色全息光波導的制作更加的昂貴，所以使其應用限制在較小的范圍。因此，現有光波導技術的制備方案均存在加工步驟復雜，成本高的問題，從而制約了增強現實技術在普通消費領域的普及。

因此，提供一種新型的光波導結構及其制備方法，實屬必要。

發明內容

鑒于以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在于提供一種光波導結構及其制備方法，用于解決現有技術中的光波導存在的加工步驟復雜、成本高等問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種光波導結構，所述光波導結構包括：

第一光波導主體結構，所述第一光波導主體結構包括相對的第一表面及第二表面，所述第一光波導主體結構的第一表面為平面，所述第一光波導主體結構的第二表面具有第一陣列結構；

第二光波導主體結構，所述第二光波導主體結構包括相對的第一表面及第二表面，所述第二光波導主體結構的第一表面為平面，所述第二光波導主體結構的第二表面具有第二陣列結構；

其中，所述第一光波導主體結構的第二表面與所述第二光波導主體結構的第二表面相貼合，且在所述第一陣列結構與所述第二陣列結構之間具有平行設置的間隙。

可選地，所述間隙的寬度范圍包括1μm～100μm。

可選地，所述第一陣列結構為鋸齒狀結構，所述第二陣列結構為鋸齒狀結構，且所述第一陣列結構及所述第二陣列結構具有相同形貌；所述鋸齒狀結構包括若干個依次連接的齒部，且相鄰所述齒部的齒尖間距與所述齒部的齒根間距相同。

可選地，所述間隙中還包括折射率小于所述第一光波導主體結構及所述第二光波導主體結構的光角度選擇反射膜，其中，所述光角度選擇反射膜包括MgF₂薄膜或SiO₂薄膜；所述光角度選擇反射膜的結構包括鏤空納米結構薄膜；所述第一光波導主體結構的材料包括樹脂或玻璃；所述第二光波導主體結構的材料包括樹脂或玻璃。

可選地，任一上述光波導結構還包括鏡片，所述鏡片貼置于所述第一光波導主體結構與所述第二光波導主體結構貼合后形成的貼合結構的兩端。

可選地，所述貼合結構包括貼合結構凸起部，所述鏡片包括鏡片凸起部，且所述貼合結構凸起部與所述鏡片凸起部相貼合，以形成階梯狀結合結構。