[发明专利]一种彩色光波导结构及显示装置

说明书

本发明公开了一种彩色光波导结构及显示装置，该彩色光波导结构包括：光波导，所述光波导包括耦入区域和耦出区域；所述耦入区域包括耦入光栅结构和耦出光栅结构，通过对各颜色对应的耦入光栅结构和耦出光栅结构进行控制，使得在一种颜色对应的所述耦入光栅结构和所述耦出光栅结构为衍射模式时，其他颜色对应的所述耦入光栅结构和所述耦出光栅结构为透射模式，使得仅处于衍射模式下的耦入光栅结构和耦出光栅结构对应的光波导传输对应颜色的光，处于透射模式下的耦入光栅结构和耦出光栅结构对应的光波导不传输对应颜色的光，从而保证每一时段仅有一种颜色的光出射，缓解了光栅出现的色散现象，有利于实现光波导无色差彩色显示。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种彩色光波导结构及显示装置。

背景技术

增强现实(AR，Augmented Reality)是利用虚拟物体或信息对真实场景进行现实增强的技术，广泛应用于科研、军事、工业、游戏、视频、教育等各领域。近眼AR显示以其极高的沉浸感得到了很多的关注，作为轻薄化的近眼显示装置，光波导近眼显示装置是实现近眼AR显示的一个主流方案。

相关技术中，采用微型图像显示器作为图像源，并配合光学系统将图像投射到光波导耦入元件耦合进波导结构，在波导中传输一定距离后经耦出元件投射至人眼成像实现增强显示。衍射光波导装置采用光栅作为光波导的耦入耦出元件，相比于采用自由曲面或薄膜阵列的几何光波导更加轻薄也易于量产，不过很难控制光栅只对一种颜色响应，对其他颜色完全不响应，会有色散的现象产生，光栅的该种特性决定了其较难实现无色差的彩色显示。

因此，如何利用光栅型光波导实现无色差的彩色显示，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种彩色光波导结构及显示装置，用以实现光栅型光波导无色差的彩色显示。

一方面，本发明实施例提供了一种彩色光波导结构，包括：光波导，所述光波导包括耦入区域和耦出区域；

所述耦入区域包括分别与待传输图像中各颜色光对应设置的耦入光栅结构，所述耦入光栅结构被配置为将所述待传输图像中对应颜色的光耦入所述光波导进行传输；

所述耦出区域包括与所述耦入光栅结构一一对应设置的耦出光栅结构，所述耦出光栅结构被配置为将对应颜色的光耦出所述光波导；

其中，一种颜色对应的所述耦入光栅结构和所述耦出光栅结构为衍射模式时，其他颜色对应的所述耦入光栅结构和所述耦出光栅结构为透射模式。

在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的彩色光波导结构中，所述耦入光栅结构包括：第一颜色光栅结构、第二颜色光栅结构和第三颜色光栅结构；

所述耦出光栅结构包括：第一颜色光栅结构、第二颜色光栅结构和第三颜色光栅结构；

各颜色光栅结构均包括：第一电极和第二电极，以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的与各颜色对应的全息高分子分散型液晶。

在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的彩色光波导结构中，所述光波导包括：第一光波导结构。

在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的彩色光波导结构中，各颜色对应的所述全息高分子分散型液晶均为固态型薄膜；

在所述耦入区域和所述耦出区域内，所述第一颜色光栅结构、所述第二颜色光栅结构和所述第三颜色光栅结构层叠设置于所述第一光波导结构上。

在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的彩色光波导结构中，所述光波导还包括：第二光波导结构和第三光波导结构；

所述第一颜色光栅结构与所述第一光波导结构对应设置，所述第二颜色光栅结构与所述第二光波导结构对应设置，所述第三颜色光栅结构与所述第三光波导结构对应设置。