光栅结构制作方法、光波导和近眼显示装置与流程

本技术涉及图像压印，特别是涉及一种光栅结构制作方法、光波导和近眼显示装置。

背景技术：

1、随着图像压印技术的发展，出现了光栅结构制作技术，通过对光栅的设计，可以极大地提高光的衍射效率，从而制备出显示效果优异的表面浮雕光波导。

2、传统的光栅结构制作方法，通过光刻和刻蚀技术实现图案转移，从而制备光波导，由于光刻和刻蚀技术的方法受到复杂、昂贵设备的限制，存在制作成本高的问题。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低制作成本的光栅结构制作方法、光波导和近眼显示装置。

2、第一方面，本技术提供了一种光栅结构制作方法。所述方法包括：将将第一光栅模板图案转移至第一胶膜层，得到第一光栅模板结构；所述第一胶膜层覆盖在第一基板上；在所述第一光栅模板结构中填充第一膜材，得到第一光栅半成品；所述第一膜材的折射率大于第一波导基底的折射率；粘合所述第一膜材和所述第一波导基底，并去除所述第一光栅模板结构，得到包含所述第一波导基底和第一期望光栅图案的第一光栅结构；所述第一光栅模板图案与所述第一期望光栅图案为互补图案。

3、在其中一个实施例中，将第一光栅模板图案转移至第一胶膜层，得到第一光栅模板结构，包括：提供携带第一光栅模板图案的光栅母版；基于所述光栅母版对软模板进行压印处理，形成携带第一期望光栅图案的光栅软模板；基于所述光栅软模板对第一胶膜层进行压印处理，得到携带所述第一光栅模板图案的第一光栅模板结构。

4、在其中一个实施例中，在所述第一光栅模板结构中填充第一膜材，得到第一光栅半成品，包括：在所述第一光栅模板结构上涂覆第一膜材，以使所述第一膜材完全填充所述第一光栅模板结构；对所述第一膜材进行表面抛光处理，得到表面平整的第一膜材，以使所述第一膜材与所述第一光栅模板结构的高度差满足差值条件。

5、在其中一个实施例中，粘合所述第一膜材和所述第一波导基底，并去除所述第一光栅模板结构，得到包含所述第一波导基底和第一期望光栅图案的第一光栅结构，包括：粘合所述第一膜材和所述第一波导基底，以使所述第一光栅半成品从所述第一基板转移至所述第一波导基底；对所述第一光栅半成品进行去胶处理，得到包含所述第一波导基底和第一期望光栅图案的第一光栅结构。

6、在其中一个实施例中，粘合所述第一膜材和所述第一波导基底，以使所述第一光栅半成品从所述第一基板转移至所述第一波导基底，包括：对所述第一波导基底进行表面增粘处理，得到增粘波导表面；粘合所述增粘波导表面和所述第一光栅半成品，形成第一三明治结构；所述第一三明治结构的芯材为所述第一光栅半成品；对所述第一三明治结构进行脱模处理，以使所述第一光栅半成品与所述第一基板分离。

7、在其中一个实施例中，第一基板包括第一基底和腐蚀膜层；所述第一胶膜层覆盖在所述腐蚀膜层上；所述粘合所述第一膜材和所述第一波导基底，并去除所述第一光栅模板结构，得到包含所述第一波导基底和第一期望光栅图案的第一光栅结构，包括：将第一半成品结构放入脱膜液中，以使所述腐蚀膜层和所述第一光栅模板结构被所述脱膜液腐蚀、所述第一膜材与所述第一基底分离；所述第一半成品结构包括所述第一基板、以及所述第一基板上携带的第一光栅半成品；粘合所述第一波导基底、以及所述第一膜材的平整面，得到包含所述第一波导基底和第一期望光栅图案的第一光栅结构。

8、在其中一个实施例中，第一基板包括第一基底和腐蚀膜层；所述第一胶膜层覆盖在所述腐蚀膜层上；所述粘合所述第一膜材和所述第一波导基底，并去除所述第一光栅模板结构，得到包含所述第一波导基底和第一期望光栅图案的第一光栅结构，包括：将第一半成品结构放入脱膜液中，以使所述腐蚀膜层被所述脱膜液腐蚀；所述第一半成品结构包括所述第一基板、以及所述第一基板上携带的第一光栅半成品；在所述第一光栅半成品与所述第一基底分离的情况下，将所述第一波导基底与所述第一膜材的平整面粘合在一起；对所述第一光栅半成品进行去胶处理，得到包含所述第一波导基底和第一期望光栅图案的第一光栅结构。

9、在其中一个实施例中，第一半成品结构在所述脱膜液中的位置是：所述第一膜材的平整面靠近液面，所述第一波导基底远离液面；所述第一光栅半成品与所述第一波导基底分离后，漂浮于所述脱膜液中。

10、在其中一个实施例中，所述将所述第一波导基底与所述第一膜材的平整面粘合在一起，包括：从所述脱膜液中打捞出所述第一波导基底；控制所述第一波导基底向所述第一光栅半成品移动，以使所述第一波导基底与所述第一膜材的平整面粘合在一起。

11、在其中一个实施例中，脱膜液填充于脱模容器中；所述脱模容器中还设置有滚轴和载物台；所述将第一半成品结构放入脱膜液中，包括：将第一半成品结构放入所述载物台上；所述将所述第一波导基底与所述第一膜材的平整面粘合在一起，包括：调整所述滚轴的位置，以使所述滚轴位于所述第一光栅半成品的下方；使用所述滚轴从所述脱膜液中打捞出所述第一光栅半成品，以使第一膜材的图案面与所述滚轴贴合；控制所述滚轴将所述第一光栅半成品转移至所述第一波导基底上，以使所述第一波导基底与所述第一膜材的平整面粘合在一起。

12、在其中一个实施例中，滚轴通过第一连杆连接所述脱模容器；所述滚轴上还设置有检测探头；所述第一连杆用于在所述检测探头检测到所述第一光栅半成品在所述滚轴的上方的情况下，带动所述滚轴向上移动，以使所述滚轴从所述脱膜液打捞出所述第一光栅半成品。

13、在其中一个实施例中，脱模容器还设置有过滤通道；所述过滤通道用于将所述脱膜液从所述脱模容器中排出。

14、在其中一个实施例中，过滤通道中设置有排水阀；所述排水阀用于在所述滚轴位于所述第一光栅半成品的下方的情况下，排出所述脱膜液，以使所述滚轴从所述脱膜液打捞所述第一光栅半成品。

15、在其中一个实施例中，载物台上设有固定卡扣；所述固定卡扣用于固定所述第一波导基底。

16、在其中一个实施例中，载物台通过第二连杆连接所述脱模容器，所述载物台通过所述第二连杆移动。

17、在其中一个实施例中，光栅结构制作方法还包括：在所述第一光栅结构的第一期望光栅图案中填充第二膜材，得到第一更新结构；所述第二膜材的折射率范围为0.95-1.05；将第二光栅模板图案转移至第二胶膜层，得到第二光栅模板结构；所述第二胶膜层覆盖在第二基板上；所述第二光栅模板图案与第二期望光栅图案为互补图案；在所述第二光栅模板结构中填充所述第一膜材，得到第二光栅半成品；粘合所述第一更新结构和所述第二光栅半成品，形成第二三明治结构；所述第二三明治结构的面层包括所述第一波导基底和所述第二基板；对所述第二三明治结构进行去胶脱模处理，以去除所述第二光栅模板结构和所述第二基板，得到包含所述第一期望光栅图案和所述第二期望光栅图案的双层光栅结构。

18、在其中一个实施例中，粘合所述第一更新结构和所述第二光栅半成品，形成第二三明治结构，包括：在所述第一更新结构的第二膜材表面进行抛光处理，并涂覆增粘层；粘合所述第二光栅半成品和所述增粘层，形成第二三明治结构。

19、第二方面，本技术还提供了一种光波导，包括第一光栅结构；所述第一光栅结构根据上述任意一项的方法制作而成。

20、第三方面，本技术还提供了一种近眼显示装置，其特征在于，包括如上所述的光波导。

21、上述光栅结构制作方法，通过将第一光栅模板图案转移至第一胶膜层，且该第一胶膜层覆盖在第一基板上，可以得到携带第一光栅模板图案的胶膜层材质的第一光栅模板结构，在第一光栅模板结构中填充折射率大于第一波导基底折射率的第一膜材，便可得到携带第一期望光栅图案的第一光栅半成品，之后粘合第一膜材和第一波导基底，并去除第一胶膜层，便可得到包含第一波导基底和第一期望光栅图案的第一光栅结构，其中，第一期望光栅图案与第一光栅模板图案为互补图案，可以避免由于采用刻蚀技术而带来的高成本问题，有利于降低光栅结构的制作成本。