匀光元件制造技术

一种匀光元件具有入光面与至少一个扩散面，包括：第一基板、承载层、压电薄膜、驱动电极、透光层以及多个光扩散微结构。第一基板具有相对的第一表面与第二表面，并具有第一腔体，其中第一腔体从第一表面贯穿至第二表面。承载层位于第一基板的第一表面上且具有贯穿承载层的光通区域，并具有围成光通区域的凸伸结构。驱动电极与压电薄膜位于承载层上。驱动电极施加驱动电压至压电薄膜，以使压电薄膜产生伸缩形变并拉动凸伸结构弯曲形变。透光层重叠设置于凸伸结构，且透光层覆盖光通区域的表面为入光面。多个光扩散微结构设置于至少一个扩散面，且多个光扩散微结构于透光层上的投影位于光通区域中。本发明专利技术的匀光元件具有小体积与低振动量的优点。与低振动量的优点。与低振动量的优点。

【技术实现步骤摘要】
匀光元件


[0001]本专利技术是有关于一种光学元件，且特别是有关于一种匀光元件。

技术介绍

[0002]以激光作为光源的显示器虽可具有较佳的色彩表现(例如广色域)，但激光的散斑(speckle)现象会使呈现的影像具有颗粒感或局部亮度不均的情况，造成使用者在观赏时的感受不佳。为了抑制激光光源因具有高同调性干涉所产生的散斑现象，较常见的技术手段有角度多样性(angular diversity)、偏振多样性(polarization diversity)与波长多样性(wavelength diversity)。
[0003]举例来说，由于波长多样性的解决方案必须采用多光源或宽频光源，容易增加整体机构的体积与重量，甚至会降低色域的表现。另一方面，由于角度多样性的解决方案必须利用可动式扩散元件(diffuser)来使激光光源的亮度分布均匀化，会造成整体机构的振动量过大，导致光路的稳定性下降。此外，上述的解决方案都不适用于穿戴式显示器。因此，如何解决激光光源的散斑现象，又能确保其微型化的可能性是相关厂商的研发重点之一。
[0004]“
技术介绍
”段落只是用来帮助了解本
技术实现思路
，因此在“
技术介绍
”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的习知技术。在“
技术介绍
”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本专利技术一个或多个实施例所要解决的问题，在本专利技术申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种匀光元件，具有小体积与低振动量的优点。
[0006]本专利技术的其他目的和优点可以从本专利技术所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
[0007]为达上述的一或部分或全部目的或是其他目的，本专利技术的一实施例提出一种匀光元件。匀光元件具有入光面与至少一个扩散面，匀光元件包括：第一基板、承载层、压电薄膜、驱动电极、透光层以及多个光扩散微结构。第一基板具有相对的第一表面与第二表面，第一基板具有第一腔体，其中第一腔体从第一表面贯穿至第二表面。承载层位于第一基板的第一表面上且具有贯穿承载层的光通区域，承载层具有凸伸结构，凸伸结构围成光通区域。压电薄膜位于承载层上。驱动电极位于承载层上，用于驱动压电薄膜，其中驱动电极施加驱动电压至压电薄膜，以使压电薄膜产生伸缩形变并拉动凸伸结构弯曲形变。透光层重叠设置于凸伸结构，透光层覆盖光通区域的表面为入光面。多个光扩散微结构设置于至少一个扩散面，且多个光扩散微结构于透光层上的投影位于光通区域中。
[0008]基于上述，本专利技术的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本专利技术的实施例中，通过控制两驱动电极间的电压差随时间变化，即可在时序上快速地切换入光面的面形，如此，可使通过匀光元件的光束的光路的偏折方向随着时间而改变。如此一来，当匀光元件被应用至具有激光光源的光学装置中，即可用以使激光光源的光斑产生时序上的变化，并可有效降低散斑对比值，有助于提升光束的亮度分布的均匀性。并且，透过入光面的
经时形变与光扩散微结构的配置，入射匀光元件而于光学液体中传递的光束在通过光扩散微结构后，其偏折角度的多样性可进一步增加，而可进一步提升光束在通过匀光元件后的亮度分布的均匀性。
[0009]为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。
附图说明
[0010]图1A是依照本专利技术的实施例的一种匀光元件的局部剖视示意图。
[0011]图1B是图1A的匀光元件的俯视示意图。
[0012]图2是图1A的匀光元件被施加驱动电压而变形的局部剖视示意图。
[0013]图3是依照本专利技术的实施例的另一种匀光元件的局部剖视示意图。
[0014]图4至图6是依照本专利技术的实施例的不同匀光元件的局部剖视示意图。
[0015]图7A是依照本专利技术的实施例的又一种匀光元件的俯视示意图。
[0016]图7B是图7A的匀光元件的局部剖视示意图。
[0017]图8是依照本专利技术的实施例的另一种匀光元件的局部俯视示意图。
[0018]图9至图13是依照本专利技术的实施例的不同匀光元件的局部剖视示意图。
具体实施方式
[0019]有关本专利技术的前述及其他
技术实现思路
、特点与功效，在以下配合参考图式的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本专利技术。
[0020]图1A是依照本专利技术的实施例的一种匀光元件的局部剖视示意图。图1B是图1A的匀光元件的俯视示意图。图2是图1A的匀光元件被施加驱动电压而变形的局部剖视示意图。请参照图1A，本实施例的匀光元件100包括第一基板110、压电薄膜120、承载层140、驱动电极150、透光层160以及多个光扩散微结构190。应注意的是，为了凸显本专利技术的重要技术特征，图式仅表示示意图，并非以比例来绘制。在本实施例中，第一基板110的材质例如为硅(Silicon)，但本专利技术不局限于此。在本实施例中，压电薄膜120为透光材质，例如可为单晶(single crystal)材料的压电薄膜，但本专利技术亦不局限于此，在其他实施例中，压电薄膜120可为非透光材料。透光层160的材质例如包含有机分子材料、高分子材料或玻璃(氧化硅)的透明材料，但本专利技术不局限于此。
[0021]具体而言，如图1A所示，在本实施例中，第一基板110具有相对的第一表面111与第二表面112，且第一基板110具有第一腔体113，例如第一腔体113位于第一基板110的中央处，其中第一腔体113贯穿第一表面111与第二表面112。此外，在本实施例中，匀光元件100还包括第二基板170，第二基板170位于第一基板110的第二表面112上，其中第二基板170具有至少一个第二腔体171。举例而言，如图1A与图1B所示，在本实施例中，至少一个第二腔体171包含多个圆柱状腔体CH，其中至少一个第二腔体171与第一基板110的第一腔体113连通，但本专利技术不局限于此。在其他的实施例中，第二腔体171可为三角柱、四角柱或其他外型的腔体，本专利技术不特别限制。
[0022]进一步而言，如图1A所示，在本实施例中，匀光元件100还包括光学液体130，光学液体130用于填满第一腔体113，且光学液体130亦会填满至少一个第二腔体171。在本实施例中，匀光元件100还包括弹性膜180，第二基板170位于弹性膜180与第一基板110的第二表面112之间，弹性膜180覆盖第二基板170与至少一个第二腔体171，以密封光学液体130。另一方面，透光层160位于第一基板110的第一表面111上，而填满第一腔体113与第二腔体171的光学液体130会直接接触透光层160与弹性膜180。在本实施例中，光学液体130的材料为本领域
人员可知道的透光材料，在此即不赘述。第二基板170的材质例如为玻璃，弹性膜180的材质例如为聚对二甲苯(Parylene)或聚二甲基硅氧烷(Polydimethyls本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种匀光元件，其特征在于，所述匀光元件具有入光面与至少一个扩散面，所述匀光元件包括：第一基板、承载层、压电薄膜、驱动电极、透光层以及多个光扩散微结构；其中，所述第一基板具有相对的第一表面与第二表面，所述第一基板具有第一腔体，其中所述第一腔体从所述第一表面贯穿至所述第二表面；所述承载层位于所述第一基板的所述第一表面上且具有贯穿所述承载层的光通区域，所述承载层具有凸伸结构，所述凸伸结构围成所述光通区域；所述压电薄膜位于所述承载层上；所述驱动电极位于所述承载层上，用于驱动所述压电薄膜，其中所述驱动电极施加驱动电压至所述压电薄膜，以使所述压电薄膜产生伸缩形变并拉动所述凸伸结构弯曲形变；所述透光层重叠设置于所述凸伸结构，所述透光层覆盖所述光通区域的表面为所述入光面；以及所述多个光扩散微结构设置于所述至少一个扩散面，且所述多个光扩散微结构于所述透光层上的投影位于所述光通区域中。2.根据权利要求1所述的匀光元件，其特征在于，所述匀光元件还包括光学液体，用于填满所述第一腔体，其中所述透光层直接接触所述光学液体，且部分所述光学液体位于所述入光面与所述至少一个扩散面之间。3.根据权利要求2所述的匀光元件，其特征在于，所述匀光元件还包括第二基板以及弹性膜，所述第二基板位于所述第一基板的所述第二表面上且具有至少一个第二腔体，所述至少一个第二腔体与所述第一基板的所述第一腔体连通，以及所述第二基板位于所述弹性膜与所述第一基板之间，所述弹性膜覆盖所述第二基板。4.根据权利要求3所述的匀光元件，其特征在于，所述至少一个扩散面为所述第二基板的部分表面，且所述部分表面在所述透光层上的投影位于所述光通区域中。5.根据权利要求4所述的匀光元件，其特征在于，所述光学液体接触所述多个光扩散微结构。6.根据权利要求4所述的匀光元件，其特征在于，所述多个光扩散微结构位于所述第二基板与所述弹性膜之间，且所述弹性膜直接...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄福明，简宏达，
申请(专利权)人：中强光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：