[发明专利]波导光栅元件及其制造方法和显示设备

权利要求书

1.一种波导光栅元件，其特征在于，所述波导光栅元件包括：

第一基材；

光栅结构，设置于所述第一基材上，包括多个第一光学膜层和多个第二光学膜层，多个所述第一光学膜层沿预设方向排列且间隔设置，且所述第一光学膜层通过涂布与固化具有第一折射率的第一材料而形成，多个所述第二光学膜层沿所述预设方向与多个所述第一光学膜层交替设置，所述第二光学膜层通过涂布与固化具有第二折射率的第二材料而形成，所述第二折射率与所述第一折射率不同，其中，所述第一材料与所述第二材料中的至少一个为光固化胶。

2.根据权利要求1所述的波导光栅元件，其特征在于，所述第一基材为供光线全反射传输的波导，且所述第一基材还用于利用所述光栅结构耦入所述光线或耦出所述光线。

3.根据权利要求1所述的波导光栅元件，其特征在于，所述第一折射率与所述第二折射率的差值在0.1至0.2的范围之间。

4.根据权利要求1所述的波导光栅元件，其特征在于，所述波导光栅元件还包括第二基材，所述第二基材位于所述光栅结构远离所述第一基材一侧的表面。

5.根据权利要求1所述的波导光栅元件，其特征在于，所述第一光学膜层和所述第二光学膜层均为平板型膜层，所述第一光学膜层和所述第二光学膜层均包括第一表面、第二表面和第一侧面，所述第一表面和所述第二表面沿所述预设方向排列且相互平行，所述第一侧面连接于所述第一表面和所述第二表面之间，所述预设方向与所述第一表面的夹角在30度到60度的范围内，或者，所述预设方向与所述第一表面的夹角在120度至150度的范围内，所述预设方向与所述第一侧面平行。

6.根据权利要求1所述的波导光栅元件，其特征在于，所述光栅结构还包括多个第三光学膜层，沿所述预设方向与所述第一光学膜层和所述第二光学膜层交替设置，所述第三光学膜层通过涂布与固化具有第三折射率的第三材料而形成，所述第三折射率与所述第一折射率和所述第二折射率均不相同。

7.一种显示设备，其特征在于，所述显示设备包括：

显示组件，用于将全息显示数据生成全息三维光场；

根据权利要求1-6项任意一项所述的波导光栅元件，用于传输所述显示组件生成的所述全息三维光场。

8.一种波导光栅元件的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：

提供第一基材；

在所述第一基材的表面沿远离所述第一基材的第一方向依次交替涂布并固化具有第一折射率的第一材料和具有第二折射率的第二材料，以在所述第一基材上形成光栅结构，所述光栅结构包括由所述第一材料形成的多个第一光学膜层和由所述第二材料形成的多个第二光学膜层，多个所述第一光学膜层与多个所述第二光学膜层交替设置，所述第二折射率与所述第一折射率不同，其中，所述第一材料与所述第二材料中的至少一个为光固化胶。

9.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述制造方法还包括：提供第二基材，将所述第二基材盖设于所述光栅结构远离所述第一基材的表面；最后一次所述固化步骤在将所述第二基材盖设于所述光栅结构远离所述第一基材的表面的步骤之后。

10.根据权利要求8所述的制造方法，其特征在于，所述第一光学膜层和所述第二光学膜层均为平板型膜层，所述制造方法还包括：沿预设方向切割所述第一基材和所述光栅结构，使得多个所述第一光学膜层和多个所述第二光学膜层沿所述预设方向交替设置，所述预设方向与所述第一方向的夹角在30度至60度的范围内，或者，所述预设方向与所述第一方向的夹角在120度至150度的范围内。

11.根据权利要求8的制造方法，其特征在于，所述在所述第一基材的表面沿远离所述第一基材的第一方向依次交替涂布并固化具有第一折射率的第一材料和具有第二折射率的第二材料的步骤包括：在所述第一基材的表面沿远离所述第一基材的第一方向依次交替涂布并固化具有第一折射率的第一材料、具有第二折射率的第二材料和具有第三折射率的第三材料，以在所述第一基材上形成所述光栅结构，所述第三折射率与所述第二折射率和所述第一折射率均不同，所述光栅结构包括由所述第一材料形成的多个第一光学膜层、由所述第二材料形成的多个第二光学膜层和由所述第三材料形成的多个第三光学膜层，多个所述第一光学膜层、多个所述第二光学膜层和多个所述第三光学膜层交替设置。