[发明专利]一种工程扩散片及其设计、制作方法

权利要求书

1.一种工程扩散片，其特征在于，其包括：

光学衬底；

于所述光学衬底上形成的微透镜阵列，所述微透镜阵列包括若干排布的菲涅尔微透镜。

2.根据权利要求1所述的一种工程扩散片，其特征在于，

若干菲涅尔微透镜中各个所述菲涅尔微透镜的边界随机；和/或

若干菲涅尔微透镜中各个所述菲涅尔微透镜的初始相位随机。

3.根据权利要求1所述的一种工程扩散片，其特征在于，

排成一排或一列的所述菲涅尔微透镜的中心点在一条直线两侧的预定范围内随机分布。

4.根据权利要求1所述的一种工程扩散片，其特征在于，

所述光学衬底为透明衬底，于所述光学衬底的一侧表面上随机形成若干个所述菲涅尔微透镜，若干个所述菲涅尔微透镜在所述光学衬底上紧密排列。

5.根据权利要求1所述的一种工程扩散片，其特征在于，

每个所述菲涅尔微透镜的形貌参数包括焦距、台阶数和台阶深度；若所述菲涅尔微透镜的焦距一定，则所述菲涅尔微透镜上的环带的宽度自所述菲涅尔微透镜的中心向所述菲涅尔微透镜的边缘逐渐减小。

6.根据权利要求1所述的一种工程扩散片，其特征在于，

所述菲涅尔微透镜最外圈环带的台阶数小于等于预定台阶数；

最外侧的环带的宽度大于等于预定最小宽度。

7.一种工程扩散片的设计方法，其特征在于，其包括：

根据目标光场确定组成微透镜阵列的每个微透镜口径的范围；

根据每个所述微透镜的口径生成随机边界；

设定每个所述微透镜的初始焦距及初始相位，并将其带入衍射积分公式得到模拟光场；

计算所述模拟光场与所述目标光场的相关度，得到评价函数；

通过优化算法对所述评价函数不断迭代，获得微透镜阵列中各个微透镜的焦距和相位。

8.一种工程扩散片的制作方法，其特征在于，其包括：

于基底表面形成图案形成层，

对所述图案形成层进行刻蚀，于所述图案形成层表面得到第一图案结构，

对所述第一图案结构进行再处理，获得表面形成有微透镜阵列的扩散片。

9.根据权利要求8所述的一种工程扩散片的制作方法，其特征在于，对所述图案形成层进行刻蚀，于所述图案形成层表面得到第一图案结构，具体包括：

对基底表面形成的图案形成层进行灰度光刻、显影，于所述图案形成层形成第一图案结构，所述第一图案结构与所述扩散片上的所述微透镜阵列的图案结构相反；

对所述第一图案结构进行再处理，获得表面形成有微透镜阵列的扩散片，具体包括：

提供塑型胶，通过压印将所述塑型胶成型至所述第一图案结构上，于所述塑型胶面向所述第一图案结构的表面上形成第二图案结构，所述第二图案结构与扩散片上的微透镜阵列的图案结构相同，

将成型的塑型胶自所述基底表面的图案形成层剥离、裁切，获得表面形成有微透镜阵列的扩散片。

10.根据权利要求8所述的一种工程扩散片的制作方法，其特征在于，对所述图案形成层进行刻蚀，于所述图案形成层表面得到第一图案结构，具体包括：

所述图案形成层包括第一图案形成层和第二图案形成层，于所述第一图案形成层表面形成与扩散片上的微透镜阵列一致的图案，通过紫外光掩膜套刻、显影，将所述第一图案形成层上形成的与扩散片上的微透镜阵列一致的图案转移至第二图案形成层，于所述第二图案形成层形成第一图案结构，所述第一图案结构与扩散片上的微透镜阵列的图案结构相同；

对所述第一图案结构进行再处理，获得表面形成有微透镜阵列的扩散片，具体包括：

通过等离子刻蚀将所述第二图案形成层形成的第一图案结构转移至基底，以使得所述基底上形成与扩散片上的微透镜阵列一致的图案结构，

去除基底上的图案形成层，获得表面形成有微透镜阵列的扩散片。