[發明專利]一種工程擴散片及其設計、制作方法

在審

• 申請號: 202110449639.8
• 申請日: 2021-04-25
• 公開（公告）號: CN113376721A
• 公開（公告）日: 2021-09-10
• 發明（設計）人: 李瑞彬;羅明輝;喬文;華鑒瑜;成堂東;陳林森
• 申請（專利權）人: 蘇州蘇大維格科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02B5/02
• 分類號: G02B5/02;G02B3/00;G02B27/00
• 代理公司: 蘇州簡理知識產權代理有限公司 32371
• 代理人: 楊瑞玲

1.一種工程擴散片，其特征在于，其包括：

光學襯底；

于所述光學襯底上形成的微透鏡陣列，所述微透鏡陣列包括若干排布的菲涅爾微透鏡。

2.根據權利要求1所述的一種工程擴散片，其特征在于，

若干菲涅爾微透鏡中各個所述菲涅爾微透鏡的邊界隨機；和/或

若干菲涅爾微透鏡中各個所述菲涅爾微透鏡的初始相位隨機。

3.根據權利要求1所述的一種工程擴散片，其特征在于，

排成一排或一列的所述菲涅爾微透鏡的中心點在一條直線兩側的預定范圍內隨機分布。

4.根據權利要求1所述的一種工程擴散片，其特征在于，

所述光學襯底為透明襯底，于所述光學襯底的一側表面上隨機形成若干個所述菲涅爾微透鏡，若干個所述菲涅爾微透鏡在所述光學襯底上緊密排列。

5.根據權利要求1所述的一種工程擴散片，其特征在于，

每個所述菲涅爾微透鏡的形貌參數包括焦距、臺階數和臺階深度；若所述菲涅爾微透鏡的焦距一定，則所述菲涅爾微透鏡上的環帶的寬度自所述菲涅爾微透鏡的中心向所述菲涅爾微透鏡的邊緣逐漸減小。

6.根據權利要求1所述的一種工程擴散片，其特征在于，

所述菲涅爾微透鏡最外圈環帶的臺階數小于等于預定臺階數；

最外側的環帶的寬度大于等于預定最小寬度。

7.一種工程擴散片的設計方法，其特征在于，其包括：

根據目標光場確定組成微透鏡陣列的每個微透鏡口徑的范圍；

根據每個所述微透鏡的口徑生成隨機邊界；

設定每個所述微透鏡的初始焦距及初始相位，并將其帶入衍射積分公式得到模擬光場；

計算所述模擬光場與所述目標光場的相關度，得到評價函數；

通過優化算法對所述評價函數不斷迭代，獲得微透鏡陣列中各個微透鏡的焦距和相位。

8.一種工程擴散片的制作方法，其特征在于，其包括：

于基底表面形成圖案形成層，

對所述圖案形成層進行刻蝕，于所述圖案形成層表面得到第一圖案結構，

對所述第一圖案結構進行再處理，獲得表面形成有微透鏡陣列的擴散片。

9.根據權利要求8所述的一種工程擴散片的制作方法，其特征在于，對所述圖案形成層進行刻蝕，于所述圖案形成層表面得到第一圖案結構，具體包括：

對基底表面形成的圖案形成層進行灰度光刻、顯影，于所述圖案形成層形成第一圖案結構，所述第一圖案結構與所述擴散片上的所述微透鏡陣列的圖案結構相反；

對所述第一圖案結構進行再處理，獲得表面形成有微透鏡陣列的擴散片，具體包括：

提供塑型膠，通過壓印將所述塑型膠成型至所述第一圖案結構上，于所述塑型膠面向所述第一圖案結構的表面上形成第二圖案結構，所述第二圖案結構與擴散片上的微透鏡陣列的圖案結構相同，

將成型的塑型膠自所述基底表面的圖案形成層剝離、裁切，獲得表面形成有微透鏡陣列的擴散片。

10.根據權利要求8所述的一種工程擴散片的制作方法，其特征在于，對所述圖案形成層進行刻蝕，于所述圖案形成層表面得到第一圖案結構，具體包括：

所述圖案形成層包括第一圖案形成層和第二圖案形成層，于所述第一圖案形成層表面形成與擴散片上的微透鏡陣列一致的圖案，通過紫外光掩膜套刻、顯影，將所述第一圖案形成層上形成的與擴散片上的微透鏡陣列一致的圖案轉移至第二圖案形成層，于所述第二圖案形成層形成第一圖案結構，所述第一圖案結構與擴散片上的微透鏡陣列的圖案結構相同；

對所述第一圖案結構進行再處理，獲得表面形成有微透鏡陣列的擴散片，具體包括：

通過等離子刻蝕將所述第二圖案形成層形成的第一圖案結構轉移至基底，以使得所述基底上形成與擴散片上的微透鏡陣列一致的圖案結構，

去除基底上的圖案形成層，獲得表面形成有微透鏡陣列的擴散片。