[發明專利]光波導組件及包括該光波導組件的顯示設備

在審

• 申請號: 202010951427.5
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN114167606A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 馬珂奇;徐欽鋒;杜佳瑋
• 申請（專利權）人: 寧波舜宇光電信息有限公司
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G02F1/137;G02F1/23;G02F1/133
• 代理公司: 北京方迪譽誠專利代理有限公司 11808
• 代理人: 鄧斐;宣力偉

1.一種光波導組件，其特征在于，包括：

波導片(1)，包括第一光學表面和與第一光學表面相對的第二光學表面，且所述波導片(1)用于光線在其內進行全反射傳輸；和

至少兩個衍射單元，其中

-第一衍射單元(2)包括設于所述第一光學表面的第一耦入液晶光柵(21)和第一耦出液晶光柵(22)，所述第一耦入液晶光柵(21)和所述第一耦出液晶光柵(22)設置為在施加電壓或不施加電壓時在第一方向上為光柵狀態，所述第一耦入液晶光柵(21)用于在第一方向上為光柵狀態的情況下將第一光線耦入到所述波導片(1)內，所述第一耦出液晶光柵(22)用于在第一方向上為光柵狀態的情況下將第一光線耦出所述波導片(1)至可視區域，以及

-第二衍射單元(3)包括設于所述第二光學表面的第二耦入液晶光柵(31)和第二耦出液晶光柵(32)，所述第二耦入液晶光柵(31)和所述第二耦出液晶光柵(32)設置為在施加電壓或不施加電壓時在第一方向上為光柵狀態，所述第二耦入液晶光柵(31)用于在第一方向上為光柵狀態的情況下將第二光線耦入到所述波導片(1)內，所述第二耦出液晶光柵(32)用于在第一方向上為光柵狀態的情況下將第二光線耦出所述波導片(1)至可視區域，所述第二光線的波長與所述第一光線的波長不同；

其中，通過給各衍射單元交替施加電壓，使所述第一衍射單元(2)的第一耦入液晶光柵(21)和第一耦出液晶光柵(22)或者所述第二衍射單元(3)的第二耦入液晶光柵(31)和第二耦出液晶光柵(32)在第一方向上為光柵狀態，從而能夠分別衍射波長不同的第一光線和第二光線。

2.根據權利要求1所述的光波導組件，其特征在于，所述第一耦入液晶光柵(21)和所述第一耦出液晶光柵(22)的周期設置為與所述第一光線的波長相對應；

所述第二耦入液晶光柵(31)和所述第二耦出液晶光柵(32)的周期設置為與所述第二光線的波長相對應。

3.根據權利要求2所述的光波導組件，其特征在于，所述第一光線為藍光和波長與所述藍光接近的部分綠光，所述第二光線為紅光和波長與所述紅光接近的另一部分綠光。

4.根據權利要求1所述的光波導組件，其特征在于，所述第一耦入液晶光柵(21)、所述第一耦出液晶光柵(22)、所述第二耦入液晶光柵(31)和所述第二耦出液晶光柵(32)設置為在施加電壓時在第一方向上為光柵狀態、不施加電壓時在第一方向上為均勻介質狀態。

5.根據權利要求4所述的光波導組件，其特征在于，所述第一方向與所述波導片(1)的第一光學表面或第二光學表面相平行，所述第一耦入液晶光柵(21)、所述第一耦出液晶光柵(22)、所述第二耦入液晶光柵(31)和所述第二耦出液晶光柵(32)在施加電壓時在第一方向上為一維光柵狀態。

6.根據權利要求1至5中任一項所述的光波導組件，其特征在于，所述第一耦入液晶光柵(21)、所述第一耦出液晶光柵(22)、所述第二耦入液晶光柵(31)和所述第二耦出液晶光柵(32)分別包括：

液晶層(4)，包括多個液晶(41)，所述液晶為膽甾相液晶；

兩個配向膜層(5)，兩個所述配向膜層(5)間隔相對地設置于所述液晶層(4)的兩側并用于給定所述液晶(41)初始指向矢；

第一電極層(6)；和

第二電極層(7)，所述第一電極層(6)和第二電極層(7)間隔相對地設置于兩個所述配向膜層(5)的外側。

7.根據權利要求6所述的光波導組件，其特征在于，所述第一耦入液晶光柵(21)和所述第一耦出液晶光柵(22)的液晶螺距為340nm。

8.根據權利要求6所述的光波導組件，其特征在于，所述第二耦入液晶光柵(31)和所述第二耦出液晶光柵(32)的液晶螺距為440nm。

9.根據權利要求6所述的光波導組件，其特征在于，所述液晶層(4)的厚度不超過2.5倍液晶螺距。