[發(fā)明專利]光波導(dǎo)組件

在審

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• 申請日: 2022-08-31
• 公開（公告）號: CN115327693A
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 高一峰;尹正坤;熊羚鶴;楊神武;張晴雯;汪杰;陳遠(yuǎn)
• 申請（專利權(quán)）人: 舜宇奧來半導(dǎo)體光電（上海）有限公司
• 主分類號: G02B6/00
• 分類號: G02B6/00;G02B27/01
• 代理公司: 北京康信知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240
• 代理人: 劉娜

本發(fā)明提供了一種光波導(dǎo)組件。光波導(dǎo)組件包括：光波導(dǎo)片，光波導(dǎo)片為多片，多片光波導(dǎo)片疊加設(shè)置，各光波導(dǎo)片上均設(shè)置有耦入結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)、耦出結(jié)構(gòu)和衍射抑制層，同一個光波導(dǎo)片上的轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)和耦出結(jié)構(gòu)分別位于該光波導(dǎo)片的兩側(cè)表面，且轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)和耦出結(jié)構(gòu)在光波導(dǎo)片上的投影至少部分重合，衍射抑制層位于耦出結(jié)構(gòu)與光波導(dǎo)片之間；其中，轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)包括多個元胞單元，多個元胞單元呈矩形陣列設(shè)置。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)中的光波導(dǎo)組件存在顯示效率不均勻的問題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及衍射光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光波導(dǎo)組件。

背景技術(shù)

目前，虛擬現(xiàn)實VR、增強現(xiàn)實AR和混合現(xiàn)實MR等類型的顯示設(shè)備已經(jīng)廣泛應(yīng)用在光學(xué)成像領(lǐng)域中，其中，在AR增強現(xiàn)實方面，光波導(dǎo)組件是關(guān)鍵的一部分；同時光波導(dǎo)組件也是目前主要的AR顯示方案的必要選擇。但現(xiàn)有的光波導(dǎo)組件存在一些固有缺陷，例如系統(tǒng)效率低、不同視場角光線在波導(dǎo)中傳播時，所走路徑不同，導(dǎo)致其效率利用率也不相同，使得輸出的效率不均勻，導(dǎo)致最終成像在用戶眼中的圖像在各個位置的顯示效率差異大的情況。同時，提高光能利用率，提升波導(dǎo)的輸出光均勻性也是當(dāng)前研發(fā)的熱點及方向。

也就是說，現(xiàn)有技術(shù)中的光波導(dǎo)組件存在顯示效率不均勻的問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種光波導(dǎo)組件，以解決現(xiàn)有技術(shù)中的光波導(dǎo)組件存在顯示效率不均勻的問題。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種光波導(dǎo)組件，包括：光波導(dǎo)片，光波導(dǎo)片為多片，多片光波導(dǎo)片疊加設(shè)置，各光波導(dǎo)片上均設(shè)置有耦入結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)、耦出結(jié)構(gòu)和衍射抑制層，同一個光波導(dǎo)片上的轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)和耦出結(jié)構(gòu)分別位于該光波導(dǎo)片的兩側(cè)表面，且轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)和耦出結(jié)構(gòu)在光波導(dǎo)片上的投影至少部分重合，衍射抑制層位于耦出結(jié)構(gòu)與光波導(dǎo)片之間；其中，轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)包括多個元胞單元，多個元胞單元呈矩形陣列設(shè)置。

進(jìn)一步地，多片光波導(dǎo)片至少包括兩片，同一片光波導(dǎo)片上的耦入結(jié)構(gòu)和轉(zhuǎn)折結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置在同一側(cè)表面。

進(jìn)一步地，同一片光波導(dǎo)片上的耦入結(jié)構(gòu)為一個或多個，當(dāng)耦入結(jié)構(gòu)為多個時，多個耦入結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置；和/或不同光波導(dǎo)片上的多個耦入結(jié)構(gòu)在相鄰的光波導(dǎo)片上的投影重合或錯開設(shè)置。

進(jìn)一步地，光波導(dǎo)組件還包括光機，光機為一個或多個，光機用于向耦入結(jié)構(gòu)發(fā)射光。

進(jìn)一步地，當(dāng)光機為一個時，光機為彩色光機，彩色光機發(fā)射至少三種不同波段的光，此時多個光波導(dǎo)片中相鄰兩個光波導(dǎo)片上的耦入結(jié)構(gòu)在其中一個光波導(dǎo)片上的投影重合；和/或當(dāng)光機為多個時，多個光機發(fā)射光的波段不同，多個光波導(dǎo)片中相鄰兩個光波導(dǎo)片上的耦入結(jié)構(gòu)在其中一個光波導(dǎo)片上的投影錯開設(shè)置，多個光機與不同光波導(dǎo)片上的多個耦入結(jié)構(gòu)一一對應(yīng)設(shè)置。

進(jìn)一步地，元胞單元呈矩形，矩形的元胞單元被分為多個網(wǎng)格，多個網(wǎng)格沿至少兩個方向依次排列，各網(wǎng)格中均具有光柵，同一個元胞單元的多個網(wǎng)格中的光柵相同或不相同。

進(jìn)一步地，衍射抑制層的折射率小于其所在的光波導(dǎo)片的折射率。

進(jìn)一步地，衍射抑制層通過光學(xué)膠連接在光波導(dǎo)片上或者通過鍍膜工藝沉積在光波導(dǎo)片上。

進(jìn)一步地，同一片光波導(dǎo)片的耦出結(jié)構(gòu)在光波導(dǎo)片上投影落入衍射抑制層在光波導(dǎo)片上的投影范圍內(nèi)；和/或同一片光波導(dǎo)片的衍射抑制層在光波導(dǎo)片上的投影完全覆蓋光波導(dǎo)片。

進(jìn)一步地，同一片光波導(dǎo)片上的衍射抑制層為一層。

進(jìn)一步地，衍射抑制層為折射率固定的或者折射率沿衍射抑制層的厚度方向變化的衍射抑制層。