CN111308598B - 一种衍射光学元件及其制作方法、显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种衍射光学元件及其制作方法，用于将波导内传播的光线耦合出波导外，所述衍射光学元件包括本体，本体包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域间隔排布，第一区域使光线发生衍射而向波导外耦合出光，第二区域不使光线发生衍射，第二区域沿第一区域和第二区域排布方向的宽度小于传播光线沿该排布方向的光束宽度。本衍射光学元件应用于将波导内传播的光线耦合出波导外，能够提高由波导不同位置耦合出光线能量的均匀性。本发明还公开一种显示装置。
Description
技术领域
本发明涉及增强现实显示技术领域，特别是涉及一种衍射光学元件。本发明还涉及一种衍射光学元件制作方法，以及还涉及一种显示装置。
背景技术
增强现实（(Augmented Reality，AR）技术是指通过某种技术手段为使用者在现实世界中提供额外的信息（即所谓的“增强”），这种技术把虚拟世界的图像和现实世界的场景有机的融合在一起，通过将计算得到的信息与真实世界进行深度整合，从而给使用者提供更丰富的信息和浸入式体验。在信息时代，增强现实作为一种最直接的信息获取途径，具有极为广阔的应用场景，例如军事训练、医疗辅助、教育学习、游戏产业、娱乐艺术等等，它被广泛认为是继计算机之后的下一代计算平台。
增强现实技术可以通过很多硬件平台实现，其中最具有沉浸感的是可穿戴增强现实设备，即AR眼镜，这种方式的硬件形式是一个简单的眼镜，通过镜片表面的微结构将光线导入人眼，这种硬件实现方式最为便捷方便，是AR的主流技术。AR镜片的目的是把图像从微显示器上通过镜片引导入人眼，光栅波导方案是一种主流的技术方案，其基本原理如图1所示，波导3的表面具有光栅1和光栅2，微投影机4输出的光线被光栅1耦合入波导3，光线在波导3中以全反射进行传播，每当遇到另一光栅2时一部分光线被耦合出，耦合出光线进入人眼5，从而能够看到与微投影机4输出相同的图像，与此同时人眼5可以看到真实世界场景，两部分重叠就可以实现增强现实的功能。
评价这种光栅波导光学系统的成像质量的一个重要指标是均匀性，具体而言分为位置均匀性和角度均匀性。其中位置均匀性是指在某一入射角度（入射光线与光栅1法线的夹角）下，人眼在耦出光栅（图1所示的光栅2）的不同区域接收到光线能量的均匀性。如图1所示，图中箭头的粗细代表了光线能量的相对大小，耦合入波导3的光线每次遇到光栅2时会耦合出一部分能量，因此沿着波导内光线传播方向的不同位置，由光栅2耦合出的被人眼接收到的光线能量会逐渐衰减，人眼在位置1、位置2、位置3接收到的光线能量是不同的，这种能量分布的不均匀性会影响人眼移动时观察到的图像质量。
现有技术中，为了解决光栅波导方案中如上所述的光线能量均匀性的问题，对耦出光栅进行改进设计，将耦出光栅的槽深随着光线传播距离的增加而加深，由于光栅衍射效率会随着槽深增加而增加，因此虽然光线每次遇到耦出光栅时会有能量损失，但对应的衍射效率却随之增大，从而能够使沿着波导内光线传播方向的不同位置耦出光线能量保持均匀。然而这种方案虽然理论上可以提高均匀性，但该方案设计难度较高，并且制作工艺复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种衍射光学元件，应用于将波导内传播的光线耦合出波导外，并能够提高由波导不同位置耦合出光线能量的均匀性。本发明还提供一种衍射光学元件制作方法。本发明还提供一种显示装置。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种衍射光学元件，用于将波导内传播的光线耦合出波导外，所述衍射光学元件包括本体，所述本体包括第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域间隔排布，所述第一区域使光线发生衍射而向所述波导外耦合出光，所述第二区域不使光线发生衍射，所述第二区域沿所述第一区域和所述第二区域排布方向的宽度小于传播光线沿该排布方向的光束宽度。
优选的，所述第二区域的宽度为大于0微米且小于10000微米。
优选的，所述本体的所述第二区域设置为全反射区域，使得所述波导内的传播光线在所述第二区域实现全反射。
优选的，所述本体上的所述第二区域为多个，各个所述第二区域沿所述第一区域和所述第二区域排布方向的宽度逐渐减小。
优选的，所述本体上的所述第二区域为多个，且沿着所述第一区域和所述第二区域排布方向，所述本体在相同长度内包括的所述第二区域的数量逐渐减小。
优选的，各个所述第二区域沿所述第一区域和所述第二区域排布方向的宽度不变。
优选的，所述第一区域和所述第二区域沿着第一方向间隔排布，并且所述第一区域和所述第二区域沿着第二方向间隔排布。
一种衍射光学元件制作方法，用于制作如上所述的衍射光学元件，包括：
准备基板，在所述基板上制作形成感光层；
使用两束具有相干性的光束相交入射到所述基板的感光层，对所述感光层进行曝光；
使用预设掩模板覆盖在经过曝光的感光层上，并对所述感光层再次曝光，所述预设掩模板具有间隔排布的镂空区域；
对所述基板上的感光层进行显影；
对所述基板进行刻蚀，基于所述感光层形成的周期性结构以及空区域，在所述基板上刻蚀形成第一区域以及第二区域。
优选的，所述预设掩模板具有的镂空区域沿第一方向间隔排布且沿第二方向间隔排布。
一种显示装置，包括波导、第一衍射光学元件和第二衍射光学元件，所述第一衍射光学元件用于将光线耦合入所述波导内，所述第二衍射光学元件用于将在所述波导内传播的光线耦合出所述波导外，所述第二衍射光学元件为以上所述的衍射光学元件。
由上述技术方案可知，本发明所提供的一种衍射光学元件应用于波导，用于将波导内传播的光线耦合出波导外，衍射光学元件包括本体，本体包括第一区域和第二区域，第一区域和第二区域间隔排布，第一区域使光线发生衍射而向波导外耦合出光，第二区域不使光线发生衍射，第二区域沿第一区域和第二区域排布方向的宽度小于传播光线沿该排布方向的光束宽度。沿波导传播的光线到达衍射光学元件时，光束中入射到第一区域的部分会发生衍射使得向波导外耦合出光，而光束中入射到第二区域的部分不会发生衍射，这部分光线会继续沿着波导传播，因此衍射光学元件的第二区域使得入射到衍射光学元件的传播光束保留一部分不发生衍射，与现有的用于耦合出光线的衍射光学元件相比，能够使继续沿波导传播的光线能量增加，有助于使从波导不同位置耦合出的光线能量均匀，从而能够提高由波导耦合出光线能量的均匀性。
本发明提供的一种衍射光学元件制作方法，能够达到上述有益效果。
本发明提供的一种显示装置，能够达到上述有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为波导方案的显示装置原理示意图；
图2为本发明一种实施例的衍射光学元件的主视图；
图3为图2所示衍射光学元件的俯视图；
图4为图2所示的衍射光学元件应用于波导的光路示意图；
图5为本发明又一种实施例的衍射光学元件的主视图；
图6为图5所示衍射光学元件的俯视图；
图7为本发明又一种实施例的衍射光学元件的主视图；
图8为图7所示衍射光学元件的俯视图；
图9为本发明又一种实施例的衍射光学元件的俯视图；
图10为本发明实施例提供的一种衍射光学元件制作方法的流程图；
图11为本发明实施例中在基板上制作形成感光层的示意图；
图12为本发明实施例中使用两束相干光束对基板上的感光层曝光的示意图；
图13为本发明实施例中在感光层上覆盖掩模板后进行曝光的示意图；
图14为本发明实施例中制作得到的衍射光学元件的示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种衍射光学元件，用于将波导内传播的光线耦合出波导外，所述衍射光学元件包括本体，所述本体包括第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域间隔排布，所述第一区域使光线发生衍射而向所述波导外耦合出光，所述第二区域不使光线发生衍射，所述第二区域沿所述第一区域和所述第二区域排布方向的宽度小于传播光线沿该排布方向的光束宽度。
衍射光学元件的第一区域使光线发生衍射，波导内传播光线入射到衍射光学元件的第一区域时会发生衍射，从而向波导外耦合出光；衍射光学元件的第二区域不使光线发生衍射，波导内传播光线入射到衍射光学元件的第二区域时不会发生衍射。
衍射光学元件的第二区域沿第一区域和第二区域排布方向的宽度小于传播光线沿该排布方向的光束宽度，那么沿波导传播的光束入射到衍射光学元件的第二区域时，光束必然有一部分会入射到第一区域，由于存在第二区域，当光束每次一同入射到第一区域和第二区域时能够将光束保留一部分不发生衍射。
波导内传播光线到达衍射光学元件时，光束中入射到第一区域的部分会发生衍射使得向波导外耦合出光，而光束中入射到第二区域的部分不会发生衍射，这部分光线会继续沿着波导传播，因此衍射光学元件的第二区域使得入射到衍射光学元件的传播光束保留一部分不发生衍射，与现有的用于耦合出光线的衍射光学元件相比，能够使继续沿波导传播的光线能量增加，有助于使从波导不同位置耦合出的光线能量均匀，从而能够提高由波导耦合出光线能量的均匀性。
下面结合具体实施方式和附图对本衍射光学元件进行详细说明。请参考图2和图3，图2为一种实施例的衍射光学元件的主视图，图3为图2所示衍射光学元件的俯视图。由图可看出，所述衍射光学元件包括本体，本体包括第一区域101和第二区域102，第一区域101和第二区域102沿方向1间隔排布。
其中，第一区域101能够使光线发生衍射，波导内传播光线入射到第一区域101时会发生衍射，从而向波导外耦合出光。在具体实施时，在第一区域101设有光栅结构，本实施例对第一区域101包括的光栅结构的具体结构不做限定，图2所示的衍射光学元件是以第一区域101具有的光栅结构为矩形槽为例说明的，在实际应用时第一区域101包括的光栅结构的具体结构不限于此。
第二区域102不使光线发生衍射，波导内传播光线入射到第二区域102时不会发生衍射，会在波导内发生全反射，继续沿波导传播。
本衍射光学元件中，要求第二区域102沿第一区域101和第二区域102排布方向（本实施例中即为方向1）的宽度小于传播光线沿该排布方向的光束宽度，即传播光线在方向1的光束宽度能够至少覆盖第二区域，使得当传播光线入射到第二区域时总会有一部分光线入射到第一区域，使得传播光线一部分发生衍射，一部分光线能量保留。
下面结合光路图说明应用本衍射光学元件提高波导耦出光线能量的均匀性的原理。请结合参考图2和图4，图4为图2所示的衍射光学元件应用于波导的光路示意图，由图可以看出，沿波导103传播的光线遇到衍射光学元件100时，光线11和光线21是传播光束的两部分光线，光线11入射到第一区域101，经第一区域101发生衍射使得将一部分光线12´耦合出波导103外，未耦合出波导外的光线12继续沿波导103传播；光线21入射到第二区域102不发生衍射，会在波导103内发生全反射而继续传播，因此光束在本次入射到衍射光学元件100时光线21的能量被保留。
光线12和光线22继续沿波导103传播，在第二次入射到衍射光学元件100时两部分光线都入射到第一区域101，光线13入射到第一区域101发生衍射，将一部分光线14´耦合出波导103外，未被耦合出的光线14继续沿波导103传播；光线23是光线22的全反射光线，光线23入射到衍射光学元件100的第一区域101发生衍射，将一部分光线24´耦合出波导外，未被耦合出的光线24继续沿波导103传播。
可以看出，波导内的传播光束在前一次入射到衍射光学元件100时，传播光束（包括光线11和光线21）的能量较高，但光束在本次入射到衍射光学元件100时光线21不发生衍射，能量被完全保留。当传播光束在后一次入射到衍射光学元件100时，传播光束（包括光线12和光线22）的能量相对低，但光线12和光线22在本次入射到衍射光学元件100时都发生衍射，都向波导103外耦合出光，从而能够使本次向波导外耦合出的光线能量与前一次向波导外耦合出的光线能量趋于均匀。
因此将本衍射光学元件应用在波导上，通过衍射光学元件的第二区域使得传播光束能保留一部分不发生衍射，使继续沿波导传播的光线能量增加，有助于使从波导的不同位置耦合出的光线能量均匀，从而能够提高由波导耦合出光线能量的均匀性。与现有的用于耦合出光线的衍射光学元件相比，本方案并不是通过调整不同区域的衍射光学元件结构来调节衍射效率，而是通过保留一部分光束不发生衍射而重新调整能量在整个面内的分布，具有更灵活的设计自由度，可以实现更好的显示效果。
优选的，在具体实施时，设置第二区域102的宽度为微米量级，第二区域102的宽度可以是0-10000微米。而第一区域101的宽度为毫米量级，可以是0-1000毫米。示例性的，如图2所示衍射光学元件中，可设置第二区域102沿方向1的宽度为10微米~5000微米，第一区域101沿方向1的宽度为0.5毫米~10毫米。
衍射光学元件的第二区域102的结构，要求使得波导内传播光线入射到第二区域102时不发生衍射，光线会在波导内发生全反射而继续沿波导传播。可选的，衍射光学元件的第二区域102可以设置为面结构，示例性的可以是平面。优选的，可以将衍射光学元件的第二区域102设置为全反射区域，使得波导内的传播光线在第二区域102实现全反射，那么波导内的传播光线入射到第二区域102时不会发生衍射，会发生全反射而继续沿波导传播。但不限于此，衍射光学元件的第二区域102也可设置为其它不使光线发生衍射的结构，本实施例不具体限定。
因此本实施例的衍射光学元件，用于将波导内传播的光线耦合出波导外，通过调整第一区域和第二区域在衍射光学元件上的面积比重，能够分配衍射光学元件在波导各个位置的能量，通过调整能够使得从波导的各个位置耦合出的光线能量均匀，使人眼观看到的图像均匀。另外，应用本衍射光学元件，由于可设置第二区域的宽度很窄，不会导致输出图像产生人眼可观测到的暗线。
进一步请参考图5和图6，图5为又一种实施例的衍射光学元件的主视图，图6为图5所示衍射光学元件的俯视图，由图可看出，衍射光学元件包括本体，本体包括第一区域201和第二区域202，第一区域201和第二区域202沿方向1间隔排布。
其中，第一区域201能够使光线发生衍射，波导内传播光线入射到第一区域201时会发生衍射，从而向波导外耦合出光。第二区域202不使光线发生衍射，波导内传播光线入射到第二区域202时不会发生衍射，会在波导内发生全反射，继续沿波导传播。其中，关于第一区域201和第二区域202结构的具体实施方式均可参考上一实施例描述。
请参考图5和图6，在衍射光学元件本体上的第二区域202为多个，且沿着方向1各个第二区域202沿方向1的宽度逐渐减小。将本衍射光学元件应用在波导，沿波导传播的光线传播到衍射光学元件时，通过在衍射光学元件发生衍射而向波导外耦合出光线。其中各个第二区域202的宽度逐渐减小，使得在衍射光学元件沿光在波导内传播方向的各个位置，前面位置处第二区域202宽度大，耦出率（耦出光线能量与传播光线能量的比值）较小，随着第二区域202的宽度逐渐增大，耦出率逐渐增大。
因此本实施例的衍射光学元件，用于将波导内传播的光线耦合出波导外，通过设置第二区域的宽度逐渐减小，分配衍射光学元件在波导各个位置的能量，能更有效地提高波导各个位置耦出光线能量的均匀性。
进一步的请参考图7和图8，图7为又一种实施例的衍射光学元件的主视图，图8为图7所示衍射光学元件的俯视图，本实施例衍射光学元件包括本体，本体包括第一区域301和第二区域302，第一区域301能够使光线发生衍射，波导内传播光线入射到第一区域301时会发生衍射，从而向波导外耦合出光。第二区域302不使光线发生衍射，波导内传播光线入射到第二区域302时不会发生衍射，会在波导内发生全反射，继续沿波导传播。关于第一区域301和第二区域302结构的具体实施方式均可参考前面实施例描述内容。
请参考图7和图8，在衍射光学元件本体上的第二区域302为多个，且沿着方向1，在衍射光学元件本体上在相同长度内包括的第二区域302的数量逐渐减小。将本衍射光学元件应用在波导，波导内传播的光线传播到衍射光学元件时，通过在衍射光学元件发生衍射而向波导外耦合出光线，其中沿着方向1在相同长度内包括的第二区域302的数量逐渐减小，若在波导内光线朝向方向1传播，在衍射光学元件的不同位置，前面位置所处区域包含的第二区域302较多，耦出率（耦出光线能量与传播光线能量的比值）较小，随着第二区域302的数量逐渐增大，耦出率逐渐增大。
本实施方式中，可以设置各个第二区域302沿第一区域和第二区域排布方向的宽度不变，而在相同长度距离内包括的第二区域302的数量逐渐减小。
在上一实施方式中通过调整第二区域的宽度来分配衍射光学元件在波导各个位置的耦出能量，但有可能带来由于初始位置处第二区域宽度过大，导致输入人眼的图像存在明显的条纹，从而影响成像质量，而本实施方式的衍射光学元件，通过设置衍射光学元件在相同长度内包括的第二区域的数量，来分配衍射光学元件在波导各个位置的耦出光线能量，能更有效地提高波导各个位置耦出光线能量的均匀性。
进一步在一种优选实施方式中，衍射光学元件的第一区域和第二区域沿着第一方向间隔排布，并且第一区域和第二区域沿着第二方向间隔排布。请参考图9，图9为又一种实施例的衍射光学元件的俯视图，由图可看出，衍射光学元件包括本体，本体包括第一区域401和第二区域402，第一区域401和第二区域402沿第一方向（即方向1）间隔排布，同时第一区域401和第二区域402还沿第二方向（即方向2）间隔排布。本实施例的衍射光学元件，对应第一方向和第二方向设置与第一区域间隔排布的第二区域，来分配和调整衍射光学元件分别在两个方向的耦出光线能量，能够有效地提高整个耦出区域的耦出光线能量的均匀性。
相应的，本发明实施例还提供一种衍射光学元件制作方法，用于制作以上所述的衍射光学元件，请参考图10，所述衍射光学元件制作方法包括以下步骤：
S20：准备基板，在所述基板上制作形成感光层。
请参考图11，图11为本实施例中在基板上制作形成感光层的示意图，其中感光层501是对光敏感的物质，当光照射到感光层501并且照射光强度达到一定范围时能够通过化学反应将感光层501去除掉。可选的感光层可使用光刻胶。
S21：使用两束具有相干性的光束相交入射到所述基板的感光层，对所述感光层进行曝光。
请参考图12，图12为本实施例中使用两束相干光束对基板上的感光层曝光的示意图。使用两束具有相干性的光束相交入射到基板500的感光层501，两束光束汇合发生干涉，会形成一组光强度周期性变化的干涉条纹，汇合干涉光照射到感光层对感光层501进行曝光，通过感光层501记录下干涉条纹，在感光层501上形成折射率调制的周期性结构。优选的，两束光束可以使用两束相干性极高的激光。
S22：使用预设掩模板覆盖在经过曝光的感光层上，并对所述感光层再次曝光，所述预设掩模板具有间隔排布的镂空区域。
请参考图13，图13为本实施例中在感光层上覆盖掩模板后进行曝光的示意图。将预设掩模板502覆盖在经过上步骤曝光的感光层501上，该预设掩模板502具有间隔排布的镂空区域，当对覆盖了预设掩模板502的基板的感光层501再次曝光后，通过感光层501记录下空区域的形状和位置分布。
S23：对所述基板上的感光层进行显影。
经过上述各步骤对感光层501曝光后，本步骤对感光层501显影，在感光层501形成周期性结构以及间隔排布的空区域。
S24：对所述基板进行刻蚀，基于所述感光层形成的周期性结构以及空区域，在所述基板上刻蚀形成第一区域以及第二区域。
本步骤中对基板500进行刻蚀，基于感光层501上形成的周期性结构以及间隔排布的空区域，在基板500上刻蚀形成间隔排布的第一区域和第二区域，而后去除基板500上剩余的感光层，则得到制作完成的衍射光学元件，请参考图14，图14为制作得到的衍射光学元件的示意图。
进一步的在一种具体制作方法中，所使用的预设掩模板具有的镂空区域沿第一方向间隔排布且沿第二方向间隔排布，通过使用该预设掩模板对感光层曝光以及对基板刻蚀后，会在基板上形成沿第一方向间隔排布且同时沿第二方向间隔排布的第一区域和第二区域。
本实施例方法制作效率高，与现有技术中制作光栅的方法相比，能够降低加工难度，利于批量化生产以及提高生产效率。
相应的，本发明实施例还提供一种显示装置，包括波导、第一衍射光学元件和第二衍射光学元件，所述第一衍射光学元件用于将光线耦合入所述波导内，所述第二衍射光学元件用于将在所述波导内传播的光线耦合出所述波导外，所述第二衍射光学元件为以上所述的衍射光学元件。
本实施例的显示装置，沿波导传播的光线到达第二衍射光学元件时，光束中入射到第一区域的部分会发生衍射使得向波导外耦合出光，而光束中入射到第二区域的部分不会发生衍射，这部分光线会继续沿着波导传播，因此衍射光学元件的第二区域使得入射到衍射光学元件的传播光束保留一部分不发生衍射，与现有的用于耦合出光线的衍射光学元件相比，能够使继续沿波导传播的光线能量增加，有助于使从波导的不同位置耦合出的光线能量均匀，从而能够提高由波导耦合出光线能量的均匀性。
以上对本发明所提供的一种衍射光学元件及其制作方法、显示装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种衍射光学元件，用于将波导内传播的光线耦合出波导外，其特征在于，所述衍射光学元件包括本体，所述本体包括第一区域和第二区域，所述第一区域和所述第二区域间隔排布，所述第一区域使光线发生衍射而向所述波导外耦合出光，所述第二区域不使光线发生衍射，所述第二区域沿所述第一区域和所述第二区域排布方向的宽度小于波导内传播光束沿该排布方向的光束宽度，使得波导内传播光束入射到所述衍射光学元件的所述第二区域时，该传播光束的一部分会入射到所述第一区域。
2.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述第二区域的宽度为大于0微米且小于10000微米。
3.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述本体的所述第二区域设置为全反射区域，使得所述波导内的传播光线在所述第二区域实现全反射。
4.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述本体上的所述第二区域为多个，各个所述第二区域沿所述第一区域和所述第二区域排布方向的宽度逐渐减小。
5.根据权利要求1所述的衍射光学元件，其特征在于，所述本体上的所述第二区域为多个，且沿着所述第一区域和所述第二区域排布方向，所述本体在相同长度内包括的所述第二区域的数量逐渐减小。
6.根据权利要求5所述的衍射光学元件，其特征在于，各个所述第二区域沿所述第一区域和所述第二区域排布方向的宽度不变。
7.根据权利要求1-6任一项所述的衍射光学元件，其特征在于，所述第一区域和所述第二区域沿着第一方向间隔排布，并且所述第一区域和所述第二区域沿着第二方向间隔排布。
8.一种衍射光学元件制作方法，其特征在于，用于制作如权利要求1-7任一项所述的衍射光学元件，包括：
准备基板，在所述基板上制作形成感光层；
使用两束具有相干性的光束相交入射到所述基板的感光层，对所述感光层进行曝光；
使用预设掩模板覆盖在经过曝光的感光层上，并对所述感光层再次曝光，所述预设掩模板具有间隔排布的镂空区域；
对所述基板上的感光层进行显影；
对所述基板进行刻蚀，基于所述感光层形成的周期性结构以及空区域，在所述基板上刻蚀形成第一区域以及第二区域。
9.根据权利要求8所述的衍射光学元件制作方法，其特征在于，所述预设掩模板具有的镂空区域沿第一方向间隔排布且沿第二方向间隔排布。
10.一种显示装置，其特征在于，包括波导、第一衍射光学元件和第二衍射光学元件，所述第一衍射光学元件用于将光线耦合入所述波导内，所述第二衍射光学元件用于将在所述波导内传播的光线耦合出所述波导外，所述第二衍射光学元件为权利要求1-7任一项所述的衍射光学元件。
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