[发明专利]一种衍射导光薄膜及其制备方法

权利要求书

1.一种衍射导光薄膜，该衍射导光薄膜包括入光面、底面和出光面， 在所述底面或所述出光面包括至少一个区域，每个区域在使用时与一个点光 源对应并且包括多个光栅像素单元，其特征在于，在任意一个区域中，多个 光栅像素单元与对应的点光源发出的经入光面进入衍射导光薄膜的入射光 具有如下关系：在入射光的强区，任意两个光栅像素单元内的光栅占空比、 槽型深度和空间频率相同，并且，任意一个所述光栅像素单元内的光栅的条 纹取向与入射光的方向之间的夹角的绝对值在0-20度或80-90度之间；在入 射光的弱区，任意一个所述光栅像素单元内的光栅的条纹取向与入射光的方 向之间的夹角的绝对值在80-90度之间，任意两个光栅像素单元内的光栅占 空比、槽型深度和空间频率相同，每个光栅像素单元内光栅的面积使得出光 均匀度为0.7-1；其中，所述入射光的强区是指以对应的点光源为端点并以 对应的点光源到导光薄膜边缘的垂线为基准正负5度、从靠近点光源的导光 薄膜的边缘开始到导光薄膜长度的1/10-1/2的区域，所述入射光的弱区是指 该点光源对应的区域中除入射光的强区以外的区域。

2.根据权利要求1所述的衍射导光薄膜，其中，所述入射光的弱区内 的像素单元的光栅占空比、槽型深度和空间频率分别与所述入射光的强区内 的像素单元的光栅占空比、槽型深度和空间频率相同。

3.根据权利要求1所述的衍射导光薄膜，其中，所述入射光的强区内 的像素单元的光栅的条纹取向与入射光的方向的夹角的绝对值在0-5度之 间。

4.根据权利要求1所述的衍射导光薄膜，其中，所述入射光的强区内 的像素单元的光栅条纹取向与入射光的方向平行。

5.根据权利要求1所述的衍射导光薄膜，其中，所述入射光的强区内 的像素单元的光栅条纹取向与入射光的方向垂直。

6.根据权利要求3、4或5所述的衍射导光薄膜，其中，所述入射光的 弱区内的像素单元的光栅条纹取向与入射光的方向相垂直。

7.根据权利要求1所述的衍射导光薄膜，其中，所述光栅像素单元内 的光栅的空间频率、槽型深度和光栅的条纹取向、光栅占空比的关系符合严 格耦合波方程；所述空间频率为1000线/毫米-2000线/毫米，所述光栅占空 比为0.3-0.5，所述槽型深度为0.5微米-2.5微米；所述光栅像素单元为方形。

8.根据权利要求1所述的衍射导光薄膜，其中，所述多个光栅像素单 元的形成方法包括：根据导光图案制作母板、电铸和模压；所述导光图案与 所述多个像素单元形成的图案一致。

9.根据权利要求8所述的衍射导光薄膜，其中，确定所述导光图案的方法包 括，根据使用时对应的入射光的方向，计算出每个像素单元的条纹取向，使每个 光栅像素单元内的光栅的条纹取向与入射光的方向之间的夹角的绝对值在80-90 度之间，基于严格耦合波理论的计算出光栅衍射效率与光栅槽型深度、空间频率、 光栅占空比和光栅条纹取向与入射光之间的夹角的关系；并根据基材的厚度、折 射率、入射光角度和波长，基于严格耦合波理论的计算，确定光栅占空比、槽形 深度、空间频率；根据入射光强大小和出光均匀度要求，确定每个像素单元的光 栅面积，得到所述导光图案；或者，在确定每个像素单元的光栅的面积后，在入 射光的强区加入条纹取向与入射光的方向之间的夹角的绝对值在0-20度之间的光 栅像素单元，得到所述导光图案。