CN115079321B - 光栅结构件及其制作方法、光栅结构模板和相关设备 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供一种光栅结构件、光栅结构模板、包括光栅结构件的衍射光波导、包括衍射光波导的电子设备，及光栅结构件的制作方法。所述制作方法包括：在基板上形成第一凸起；通过机械刻划工艺在所述第一凸起背向所述基板的表面刻划出多条第一栅线，形成第一光栅；在所述基板设有所述第一凸起的表面上形成第二凸起；通过机械刻划工艺在所述第二凸起背向所述基板的表面刻划出多条第二栅线，形成第二光栅；其中，所述第二栅线的延长线在所述基板上的投影与所述第一光栅在所述基板上的投影部分重合，形成第二栅线的凹槽的底壁至基板的距离大于或等于第一凸起的厚度。本申请的制作方法能够获得具有良好传光效果的光栅结构件。

Description

光栅结构件及其制作方法、光栅结构模板和相关设备

技术领域

本申请涉及光学技术领域，特别涉及一种光栅结构件及其制作方法、光栅结构模板和相关设备。

背景技术

衍射光波导或光栅结构件上通常有两个或以上的光栅，并且两个相邻光栅之间距离很近，若光栅的栅线通过机械刻划工艺形成，在制作过程中一个光栅的栅线时，与其相邻的光栅会被刻刀损伤形成划痕损，导致光栅外观不合格和显示杂散光等问题。

发明内容

本申请实施例提供一种光栅结构件、光栅结构模板、包括光栅结构件的衍射光波导、包括衍射光波导的电子设备，旨在获得一种具有良好传光效果的光栅结构件、衍射光波导和电子设备。本申请还提供一种光栅结构件的制作方法。

第一方面，本申请实施例提供一种光栅结构件的制作方法。所述制作方法包括：

在基板上形成第一凸起；

通过机械刻划工艺在所述第一凸起背向所述基板的表面刻划出多条第一栅线，形成第一光栅；

在所述基板设有所述第一凸起的表面上形成第二凸起；

通过机械刻划工艺在所述第二凸起背向所述基板的表面刻划出多条第二栅线，形成第二光栅；其中，所述第二栅线的延长线在所述基板上的投影与所述第一光栅在所述基板上的投影部分重合，形成第二栅线的凹槽的底壁至基板的距离大于或等于第一凸起的厚度。

本申请保护的光栅结构的制作方法通过机械刻划工艺先形成厚度较低的第一光栅，再通过机械刻划工艺形成厚度较高的第二光栅，在通过机械刻划工艺形成第一栅线时，由于第二光栅还没有形成，刻刀不会在进刀或退刀的过程中划伤第二光栅；通过机械刻划工艺形成第二栅线时，形成第二栅线的凹槽的底壁至基板的距离大于或等于第一光栅的厚度，刻刀在进刀或退刀的过程中，也不会划伤第一光栅，保证了第一光栅和第二光栅在通过机械刻划过程中不会彼此造成损伤，有利于提高光栅结构件的合格率及传光效果。

一种可能的实现方式中，形成所述第二凸起时，使所述第二凸起与所述第一凸起间隔设置，以使第二凸起周围镂空。由于第二凸起周围镂空，刻刀在进刀或退刀的过程中不会在第二凸起周围形成刀痕，也就不会在镂空部分形成杂散光，提高了光栅结构件的传光效果。

一种可能的实现方式中，形成所述第一凸起的工艺为剥离工艺或者光刻工艺。

一种可能的实现方式中，所述制作方法还包括形成第三光栅，所述第三光栅与所述第二光栅间隔设置，所述第三光栅的第三栅线的延长线在所述基板上的投影与所述第二光栅在所述基板上的投影间隔，所述第三光栅的厚度与所述第二光栅的厚度相同，或者，所述第三栅线的延长线在所述基板上的投影与所述第二光栅在所述基板上的投影部分重合，形成所述第三光栅和所述第二光栅两者之一的栅线的凹槽的底壁至基板的距离大于或等于所述第三光栅和所述第二光栅另一者的厚度。

一种可能的实现方式中，所述制作方法还包括通过所述光栅结构件形成光栅结构模板。

一种可能的实现方式中，所述光栅结构模板通过电镀、压印、刻蚀工艺中的一种形成。

一种可能的实现方式中，所述制作方法还包括通过所述光栅结构模板形成光栅结构件。

第二方面，本申请实施例还保护一种光栅结构件。光栅结构件包括基板、第一光栅和第二光栅，所述第一光栅和所述第二光栅均设于所述基板的同一表面上，所述第一光栅包括多条第一栅线，所述第二光栅包括多条第二栅线，所述第二栅线的延长线在所述基板上的投影与所述第一光栅在所述基板上的投影部分重合，形成所述第二栅线的底壁至所述基板的距离大于或等于所述第一光栅的厚度。

由于形成第二栅线的凹槽的底壁至基板的距离大于或等于第一光栅的厚度，从而通过机械刻划工艺在基板上形成第一光栅和第二光栅时，可以先在基板上形成第一基体，然后通过机械刻划工艺在第一基体上形成第一栅线，以形成第一光栅，然后在基板上形成第二基体，通过机械刻划工艺在第二基体上形成第二栅线，以形成第二光栅。

也就是说，在通过机械刻划工艺形成第一栅线时，由于第二光栅还没有形成，刻刀不会在进刀或退刀的过程中划伤第二光栅；通过机械刻划工艺形成第二栅线时，形成第二栅线的凹槽的底壁至基板的距离大于或等于第一光栅的厚度，刻刀在进刀或退刀的过程中，也不会划伤第一光栅，保证了第一光栅和第二光栅在通过机械刻划过程中不会彼此造成损伤，有利于提高光栅结构件的合格率及传光效果。

一种可能的实现方式中，所述第一光栅和所述第二光栅间隔设置，以使第一光栅和第一光栅周围镂空。由于第一光栅和第一光栅周围镂空，刻刀在进刀或退刀形成光栅的过程中不会在第一光栅和第二光栅周围形成刀痕，也就不会在镂空部分形成杂散光，提高了光栅结构件的传光效果。

一种可能的实现方式中，所述第一光栅为闪耀光栅、三角形光栅或梯形光栅中的一种；和/或，所述第二光栅为闪耀光栅、三角形光栅或梯形光栅中的一种。

第三方面，本申请还保护一种光栅结构模板。光栅结构模板包括基板、第一光栅样板和第二光栅样板，所述第一光栅样板和所述第二光栅样板均设于所述基板的同一表面上，所述第一光栅样板包括多条第一栅线，所述第二光栅样板包括多条第二栅线，所述第二栅线的延长线在所述基板上的投影与所述第一光栅样板在所述基板上的投影部分重合，形成所述第二栅线的凹槽的底壁至所述基板的距离大于或等于所述第一光栅样板的厚度。

由于形成第二栅线的凹槽的底壁至所述基板的距离大于或等于所述第一光栅样板的厚度，光栅结构模板的第一光栅样板和第二光栅样板在制作过程中不会出现损伤，有效提高通过光栅结构模板制作出的光栅结构件的合格率及光效。

第四方面，本申请还保护一种衍射光波导。所述衍射光波导包括波导基体及设于波导基体上的如上述的光栅结构件。或者，所述衍射光波导包括波导基体、第一光栅和第二光栅，所述第一光栅和所述第二光栅均设于所述波导基体的同一表面上，所述第一光栅包括多条第一栅线，所述第二光栅包括多条第二栅线，所述第二栅线的延长线在所述波导基体上的投影与所述第一光栅在所述波导基体上的投影部分重合，形成所述第二栅线的凹槽的底壁至所述波导基体的距离大于或等于所述第一光栅的厚度。衍射光波导具有很好的光效。

第五方面，本申请还保护一种电子设备。所述电子设备包括上述的衍射光波导；或者所述电子设备包括上述的光栅结构件。具有上述衍射光波导或光栅结构件的电子设备具有很好的传光效果。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图；

图2是图1所示的电子设备的增强现实组件的结构示意图；

图3是图2所示的衍射光波导的结构示意图；

图4是光栅通过刻刀形成的过程示意图；

图5是图3所示的衍射光波导的另一种实施方式的结构示意图；

图6是图3所示的衍射光波导的另一种结构示意图；

图7是图6所示的衍射光波导的光栅结构件的结构示意图；

图8是图7所示的光栅结构件的另一种实施方式的结构示意图；

图9是本申请实施例提供的一种光栅结构模板的结构示意图；

图10是本申请实施例提供的另一种光栅结构模板的结构示意图；

图11是本申请实施例提供的一种制造图5所示光栅结构件的制造方法的流程示意图；

图12-图16是图11所示的制造方法的具体工艺示意图；

图17是通过图16所示的光栅结构件制造光栅结构模板的工艺示意图；

图18是通过图16所示的光栅结构件制造光栅结构模板的另一种工艺示意图；

图19是通过图16所示的光栅结构件制造光栅结构模板的另一种工艺示意图；

图20是通过图16所示的光栅结构件制造光栅结构模板的另一种工艺示意图。

具体实施方式

下面结合本申请实施例中的附图对本申请实施例进行描述。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”应做广义理解。本申请实施例中所提到的方位用语，例如，“上”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向，因此，使用的方位用语是为了更好、更清楚地说明及理解本申请实施例，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。“多个”是指至少两个。

可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本申请实施例提供一种电子设备，用于佩戴在用户的头部。电子设备可以为头戴显示设备，例如电子设备可以为增强现实设备，比如增强现实(augmented reality，AR)眼镜、AR头盔、混合现实(mixrtual reality，MR)眼镜或MR头盔等将数字内容和现实场景结合在一起的电子产品。电子设备还可以不佩戴在头部。或者电子设备还可以不是增强现实设备。本申请以电子设备是AR眼镜为例进行具体说明。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。

本实施例中，电子设备100包括镜架10以及安装于镜架10的增强现实组件20。其中，增强现实组件20有两个，两个增强现实组件20间隔安装于镜架10。当然，在其他实施例中，增强显示组件的数量也可以是一个或多个，本申请对此不作具体限定。

本实施例中，两个增强现实组件20的结构相同。电子设备100穿戴于用户头部时，一个增强现实组件20对应于用户的左眼，另一个增强现实组件20对应于用户的右眼，此时用户的双眼可以通过两个增强现实组件20观看虚拟场景和真实场景。需要说明的是，在其他实施例中，两个增强现实组件20的结构也可以不同，本申请对此不作具体限定。

接下来，为了便于理解，以与用户的左眼相对应的增强现实组件20为例对增强现实组件20的结构进行具体描述。

请参阅图2，图2是图1所示的电子设备100的增强现实组件20的结构示意图。

增强现实组件20包括衍射光波导21、光学系统22和显示屏23。具体的，衍射光波导21、光学系统22和显示屏23均安装于镜架10。显示屏23显示的画面经由光学系统22进入衍射光波导21，最后从衍射光波导21中射出进入人眼。本实施例中，衍射光波导21具有多种实施方式。

请参阅图3，图3是图2所示的衍射光波导的结构示意图。

一种实施方式中，衍射光波导21包括波导基体211和多个光栅，多个光栅设于波导基体211的同一表面上。例如光栅为两个，分别为第一光栅212和第二光栅213。第一光栅212和第二光栅213均设于波导基体211上且相邻设置。第一光栅212包括多条第一栅线212a，第二光栅213包括多条第二栅线213a，第二栅线213a的延长线在波导基体211上的投影与第一光栅212在波导基体211上的投影部分重合，形成第二栅线213a的凹槽的底壁至波导基体211的距离大于或等于第一光栅212的厚度。

可以理解的是，第一光栅212和第二光栅213均可以是闪耀光栅、三角形光栅或梯形光栅中的一种。如图4，光栅可以采用机械刻划工艺制作形成，但由于机械刻划过程中存在进刀和退刀过程，因此每刻划一条光栅线，进刀和退刀位置都会有由浅到深或由深到浅的划痕，该划痕会影响衍射光波导21的传光效率和效果。

由于形成第二栅线213a的凹槽的底壁至波导基体211的距离大于或等于第一光栅212的厚度，从而通过机械刻划工艺在波导基体211上形成第一光栅212和第二光栅213时，可以先在波导基体211上形成第一光栅基体，然后通过机械刻划工艺在第一光栅基体上形成第一栅线212a，以形成第一光栅212，然后在波导基体211上形成第二光栅基体，通过机械刻划工艺在第二光栅基体上形成第二栅线213a，以形成第二光栅213。

也就是说，在通过机械刻划工艺形成第一栅线212a时，由于第二光栅213还没有形成，刻刀不会在进刀或退刀的过程中划伤第二光栅213；通过机械刻划工艺形成第二栅线213a时，形成第二栅线213a的凹槽的底壁至波导基体211的距离大于或等于第一光栅212的厚度，刻刀在进刀或退刀的过程中，也不会划伤第一光栅212，保证了第一光栅212和第二光栅213在通过机械刻划过程中不会彼此造成损伤，有利于提高光栅的合格率及传光效果。

同时，本实施例中的第一光栅212和第二光栅213间隔设置，也就是说，第一光栅212和第二光栅213周围均镂空，从而通过机械刻划时，刻刀在进刀或退刀的过程中均不会在第一光栅212和第二光栅213周围形成刀痕，也就不会在镂空部分形成杂散光，提高了衍射光波导21的传光效果。当然，在其他实施例中，第一光栅212和第二光栅213还可以接触。

当然，在其他实施例中，衍射光波导21还可以包括第三光栅，第一光栅212、第二光栅213和第三光栅依次设于波导基体211上。也就是说，第三光栅与第二光栅213相邻。第三光栅包括多条第三栅线，当第三栅线的延长线在波导基体211上的投影与第二光栅212在波导基体211的投影间隔时，第三光栅的厚度与第二光栅213的厚度可以相同或不同。当第三栅线的延长线在波导基体211上的投影与第二光栅213在波导基体211上的投影部分重合时，形成第三栅线的凹槽的底壁至波导基体211的距离大于或等于第二光栅213的厚度，或者形成第二栅线213a的凹槽的底壁至波导基体211的距离大于或等于第三光栅的厚度。本实施例中的第一光栅212、第二光栅213和第三光栅的周围均镂空。

当然，在其他实施例中，如图5，衍射光波导21的光栅还可以是三个以上，例如衍射光波导21包括波导基板211、第一光栅212、第二光栅213、第三光栅214和第四光栅215。若两个相邻的光栅中一者的栅线延长线在波导基体211上的投影与另一者在波导基体211上的投影间隔，则相邻两个光栅的厚度可以相同或不同。若两个相邻的光栅中一者的栅线延长线在波导基体211上的投影与另一者在波导基体211上的投影部分重合，则形成两个光栅中一者的栅线的凹槽的底壁至波导基体211的距离大于或等于两个光栅另一者的厚度即可。

请参阅图6和图7，图6是图3所示的衍射光波导的另一种结构示意图。图7是图6所示的衍射光波导的光栅结构件的结构示意图。

另一种实施方式中，衍射光波导21包括波导基体211和多个光栅结构件210，多个光栅结构件210设于波导基体211的同一表面上。光栅结构件210具有多个光栅。以衍射光波导21的一个光栅结构件210进行说明。光栅结构件210包括基板216、第一光栅212和第二光栅213。第一光栅212和第二光栅213设于基板216上且相邻设置。基板216背向第一光栅212的一侧设于波导基体211上。第一光栅212包括多条第一栅线212a，第二光栅213包括多条第二栅线213a，第二栅线213a的延长线在基板216的投影与第一光栅212在基板216上的投影部分重合，形成第二栅线213a的凹槽的底壁至基板216的距离大于或等于第一光栅212的厚度。

可以理解的是，第一光栅212和第二光栅213均可以是闪耀光栅、三角形光栅或梯形光栅中的一种。如图4，光栅可以采用机械刻划工艺制作形成，但由于机械刻划过程中存在进刀和退刀过程，因此每刻划一条光栅线，进刀和退刀位置都会有由浅到深或由深到浅的划痕，该划痕会影响衍射光波导21的传光效率和效果。

由于形成第二栅线213a的凹槽的底壁至基板216的距离大于或等于第一光栅212的厚度，从而通过机械刻划工艺在基板216上形成第一光栅212和第二光栅213时，可以先在基板216上形成第一基体，然后通过机械刻划工艺在第一基体上形成第一栅线212a，以形成第一光栅212，然后在基板216上形成第二基体，通过机械刻划工艺在第二基体上形成第二栅线213a，以形成第二光栅213。

也就是说，在通过机械刻划工艺形成第一栅线212a时，由于第二光栅213还没有形成，刻刀不会在进刀或退刀的过程中划伤第二光栅213；通过机械刻划工艺形成第二栅线213a时，形成第二栅线213a的凹槽的底壁至基板216的距离大于或等于第一光栅212的厚度，刻刀在进刀或退刀的过程中，也不会划伤第一光栅212，保证了第一光栅212和第二光栅213在通过机械刻划过程中不会彼此造成损伤，有利于提高光栅结构件210的合格率及传光效果。

同时，本实施例中的第一光栅212和第二光栅213间隔设置，也就是说，第一光栅212和第二光栅213周围均镂空，从而通过机械刻划时，刻刀在进刀或退刀的过程中均不会在第一光栅212和第二光栅213周围形成刀痕，也就不会在镂空部分形成杂散光，提高了光栅结构件210的传光效果。当然，在其他实施例中，第一光栅212和第二光栅213还可以接触。

本实施例中，光栅结构件210还可以包括第三光栅214，第一光栅212、第二光栅213和第三光栅214依次设于基板216上。也就是说，第三光栅214与第二光栅213相邻。第三光栅214包括多条第三栅线214a，第三栅线214a的延长线在基板216上的投影与第二光栅213在基板216上的投影部分重合，形成第三栅线214a的凹槽的底壁至基板216的距离大于或等于第二光栅213的厚度。当然，形成第二栅线213a的凹槽的底壁至基板216的距离还可以大于或等于第三光栅214的厚度。本实施例中的第一光栅212、第二光栅213和第三光栅214的周围均镂空。在其他实施例中，第三栅线214a的延长线在基板216上的投影与第二光栅213在基板216上的投影间隔，第三光栅214的厚度与第二光栅213的厚度可以相同或不同。

当然，在其他实施例中，如图8，光栅结构件210的光栅数量还可以是三个以上，例如光栅结构件210包括基板216、第一光栅212、第二光栅213、第三光栅214和第四光栅215。若两个相邻的光栅中一者的栅线延长线在基板216上的投影与另一者在基板216上的投影间隔，则相邻两个光栅的厚度可以相同或不同。若两个相邻的光栅中一者的栅线延长线在基板216上的投影与另一者在基板216上的投影部分重合，则形成两个光栅中一者的栅线凹槽的底壁至基板216的距离大于或等于两个光栅另一者的厚度即可。光栅结构件210的光栅数量还可以是两个。

当然，在其他实施例中，光栅结构件210还可以包括第一光栅和第二光栅，第一光栅和第二光栅设于波导基体上且间隔设置。也就是说，与图7-图8的实施例不同的是，光栅结构的第一光栅和第二光栅直接设于波导基体上，而非通过基板设于波导基体上。当然，光栅结构件210还可以包括多个光栅，多个光栅的关系如上光栅为三个以上的描述相同。

本申请还包括一种光栅结构模板300，光栅结构模板300可以用于形成光栅结构件210。光栅结构模板300的结构可以与上述光栅结构件210的结构相同或大致相同。示例的，如图9，光栅结构模板300包括基板310、第一光栅样板320和第二光栅样板330，第一光栅样板320和第二光栅样板330均设于基板310的同一表面上，第一光栅样板320包括多条第一栅线321，第二光栅样板330包括多条第二栅线331，第二栅线331的延长线在基板310上的投影与第一光栅样板320在基板310上的投影部分重合，形成第二栅线331的凹槽的底壁至基板310的距离大于或等于第一光栅样板212的厚度。

光栅结构模板300还可以是通过上述光栅结构件210制作形成的光栅结构模板300，比如图10所示。光栅结构模板300的材料可以是镍、镍磷合金、铝、铝合金、高分子材料等。机械刻划工艺具有量产成本低、制作效率高等优点，而且机械刻划制作的金属模板具有硬度大、使用寿命长等特点。在制作硬模板的工艺中机械刻划方式有明显优势。该光栅结构模板300可以用于形成光栅结构件210，也可以用于形成如图2等所示的衍射光波导21结构。

由于上述光栅结构模板300在通过机械刻划过程中不会彼此造成损伤，有利于提高通过该光栅结构模板300制作的光栅结构件210或衍射光波导21的合格率及传光效果。

请参阅图11，图11是本申请实施例提供的一种制造图5所示光栅结构件210的制造方法的流程示意图。如图11所示，光栅结构件210的制造方法包括如下的S110～S140。

S110：在基板216上形成第一凸起。

具体的，请参阅图12，第一凸起a可以通过剥离(lift off)工艺、光刻工艺形成。例如，首先提供一个基板216，然后在基板216的表面涂第一光刻胶217，通过光刻机曝光在第一光刻胶217上形成开口，然后在开口中形成第一凸起a，最后去除第一光刻胶217。

S120：通过机械刻划工艺在第一凸起a背向基板216的表面刻划出多条第一栅线212a，形成第一光栅212。

具体的，请参阅图13，将基板216固定于机械刻划工件上，刻刀在第一凸起a背向基本的表面刻划出多条第一凹槽，以形成第一栅线212a，形成第一光栅212。第一光栅212可以是闪耀光栅、三角形光栅或梯形光栅中的一种。由于第一凸起a周围镂空，刻刀在进刀或退刀的过程中不会在第一凸起a周围形成刀痕，也就不会在镂空部分形成杂散光，提高了光栅结构件210的传光效果。

S130：在基板216设有第一凸起a的表面上形成第二凸起b。

具体的，请参阅图14，第二凸起b可以通过剥离(lift off)工艺、光刻工艺形成。例如，首先在基板216的表面涂第二光刻胶218，第二光刻胶218覆盖基板216朝向第一光栅212的一侧，通过光刻机曝光在第二光刻胶218上形成开口，然后在开口中形成第二凸起b，然后去除第二光刻胶218。形成第二凸起b时，使第二凸起b与第一凸起a间隔设置，以使第二凸起b周围镂空。

本实施例中第二凸起b的数量为两个，两个第二凸起b之间距离较大，从而在后续进行机械刻划是不会相互损失形成刀痕。当然，在其他实施例中，第二凸起b的数量还可以为一个。

S140：通过机械刻划工艺在第二凸起b背向基板216的表面刻划出多条第二栅线213a，形成第二光栅213；其中，第二栅线213a的延长线在基板216上的投影与第一光栅212在基板216上的投影部分重合，形成第二栅线213a的凹槽的底壁至基板216的距离大于或等于第一凸起a的厚度。

具体的，请参阅图15，将基板216固定于机械刻划工件上，刻刀在第二凸起b背向基本的表面刻划出多条第二凹槽，形成第二栅线213a，形成第二光栅213。第二光栅213可以是闪耀光栅、三角形光栅或梯形光栅中的一种。由于形成第二栅线213a的凹槽的底壁至基板216的距离大于或等于第一凸起a的厚度，刻刀在进刀或退刀的过程中不会在第一凸起a上形成刀痕。且由于第二凸起b周围镂空，刻刀在进刀或退刀的过程中不会在第二凸起b周围形成刀痕，也就不会在镂空部分形成杂散光，提高了光栅结构件210的传光效果。

请参阅图16，制作方法还包括形成第三光栅214，形成第三光栅214的方法与形成第二光栅213的方法相同。第三光栅214形成于两个第二光栅213之间，并与两个第二光栅213均间隔。本实施例中，第三栅线214a的延长线在基板216上的投影与第二光栅213在基板216上的投影间隔，第三光栅214的厚度与第二光栅213的厚度可以不同也可以相同。当然，在其他实施例中，第三栅线214a的延长线在基板216上的投影与第二光栅213在基板216上的投影部分重合，形成第三栅线214a的凹槽的底壁至基板216的距离大于或等于第二光栅213的厚度。

在其他实施例中，制作方法还可以包括形成第四光栅。或者说，本制作方法可以在基板216上制作多个光栅，在制作光栅时，先制作厚度小的光栅，再制作厚度大的光栅。厚度相同的光栅可以同时制作。且若相邻的两个光栅中的一者的栅线延长线在基板216上的投影与另一者在基板216上的投影间隔，则相邻两个光栅的厚度可以相同或不同。若相邻的两个光栅中一者的栅线延长线在基板216上的投影与另一者在基板216上的投影部分重合，则形成两个光栅中一者的栅线的凹槽的底壁至基板216的距离大于或等于两个光栅另一者的厚度即可。

可以理解的是，以上的光栅结构件210的制作方法也可以用来制作衍射光波导21，只要将基板216换成波导基体即可。以上的光栅结构件210的制作方法还可以用来制作光栅结构模板300，光栅结构模板300的材料可以是镍、镍磷合金、铝、铝合金、高分子材料等。

当然，光栅结构模板300也可以通过以上制作方法制作的光栅结构件210形成光栅结构模板300。具体的光栅结构模板300可以通过电镀、压印、刻蚀工艺等工艺形成。

请参阅图17，光栅结构模板300通过电镀工艺形成的具体步骤为，在光栅结构件210朝向光栅的一侧通过电镀金属或合金形成电镀材料层340，然后将电镀材料层340与光栅结构件210脱离，形成光栅结构模板300。

请参阅图18，光栅结构模板300通过压印工艺形成的具体步骤为，首先在基板360上形成纳米压印胶层350，然后将光栅结构件210作为模板压印于纳米压印胶层350背向基板360的一侧，然后脱模固定形成光栅结构模板300。当然，形成的光栅结构模板300也可以是光栅结构件210。

请参阅图19，光栅结构模板300还可以采用图17或图18得到的光栅结构模板300通过压印工艺得到。

请参阅图20，还可以采用图19得到的光栅结构模板300或光栅结构件210通过刻蚀工艺，得到硬质材料的光栅结构模板300。当然，形成的光栅结构模板也可以是光栅结构件210。

可以理解的是，上述形成的光栅结构模板300还可以用于形成光栅结构件210。

本申请保护的光栅结构的制作方法通过机械刻划工艺先形成厚度较低的第一光栅212，再通过机械刻划工艺形成厚度较高的第二光栅213，在通过机械刻划工艺形成第一栅线212a时，由于第二光栅213还没有形成，刻刀不会在进刀或退刀的过程中划伤第二光栅213；通过机械刻划工艺形成第二栅线213a时，形成第二栅线213a的凹槽的底壁至基板216的距离大于或等于第一光栅212的厚度，刻刀在进刀或退刀的过程中，也不会划伤第一光栅212，保证了第一光栅212和第二光栅213在通过机械刻划过程中不会彼此造成损伤，有利于提高光栅结构件210的合格率及传光效果。且通过机械刻划工艺形成光栅相比于电子束曝光加刻蚀、全息曝光加刻蚀等，具有量产成本低、制作效率高等优点，而且机械刻划制作的金属模板具有硬度大、使用寿命长等特点。

以上，仅为本申请的部分实施例和实施方式，本申请的保护范围不局限于此，任何熟知本领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (13)

1.一种光栅结构件的制作方法，其特征在于，所述制作方法包括：

在基板上形成第一凸起；

通过机械刻划工艺在所述第一凸起背向所述基板的表面刻划出多条第一栅线，形成第一光栅；

在所述基板设有所述第一凸起的表面上形成第二凸起；

通过机械刻划工艺在所述第二凸起背向所述基板的表面刻划出多条第二栅线，形成第二光栅；其中，所述第二栅线的延长线在所述基板上的投影与所述第一光栅在所述基板上的投影部分重合，形成第二栅线的凹槽的底壁至基板的距离大于或等于第一凸起的厚度。

2.根据权利要求1所述的制作方法，其特征在于，形成所述第二凸起时，使所述第二凸起与所述第一凸起间隔设置。

3.根据权利要求1或2所述的制作方法，其特征在于，形成所述第一凸起的工艺为剥离工艺或者光刻工艺。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括形成第三光栅，所述第三光栅与所述第二光栅间隔设置，所述第三光栅的第三栅线的延长线在所述基板上的投影与所述第二光栅在所述基板上的投影间隔，所述第三光栅的厚度与所述第二光栅的厚度相同，或者，所述第三栅线的延长线在所述基板上的投影与所述第二光栅在所述基板上的投影部分重合，形成所述第三光栅和所述第二光栅两者之一的栅线的凹槽的底壁至基板的距离大于或等于所述第三光栅和所述第二光栅另一者的厚度。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括通过所述光栅结构件形成光栅结构模板。

6.根据权利要求5所述的制作方法，其特征在于，所述光栅结构模板通过电镀、压印、刻蚀工艺中的一种形成。

7.根据权利要求5或6所述的制作方法，其特征在于，所述制作方法还包括通过所述光栅结构模板形成光栅结构件。

8.一种光栅结构件，其特征在于，光栅结构件包括基板、第一光栅和第二光栅，所述第一光栅和所述第二光栅均设于所述基板的同一表面上，所述第一光栅包括多条第一栅线，所述第二光栅包括多条第二栅线，所述第二栅线的延长线在所述基板上的投影与所述第一光栅在所述基板上的投影部分重合，形成所述第二栅线的底壁至所述基板的距离大于或等于所述第一光栅的厚度。

9.根据权利要求8所述的光栅结构件，其特征在于，所述第一光栅和所述第二光栅间隔设置。

10.根据权利要求8或9所述的光栅结构件，其特征在于，所述第一光栅为闪耀光栅、三角形光栅或梯形光栅中的一种；和/或，所述第二光栅为闪耀光栅、三角形光栅或梯形光栅中的一种。

11.一种光栅结构模板，其特征在于，光栅结构模板包括基板、第一光栅样板和第二光栅样板，所述第一光栅样板和所述第二光栅样板均设于所述基板的同一表面上，所述第一光栅样板包括多条第一栅线，所述第二光栅样板包括多条第二栅线，所述第二栅线的延长线在所述基板上的投影与所述第一光栅样板在所述基板上的投影部分重合，形成所述第二栅线的凹槽的底壁至所述基板的距离大于或等于所述第一光栅样板的厚度。

12.一种衍射光波导，其特征在于，所述衍射光波导包括波导基体及设于波导基体上的如权利要求8至10中任一项所述的光栅结构件；或者，所述衍射光波导包括波导基体、第一光栅和第二光栅，所述第一光栅和所述第二光栅均设于所述波导基体的同一表面上，所述第一光栅包括多条第一栅线，所述第二光栅包括多条第二栅线，所述第二栅线的延长线在所述波导基体上的投影与所述第一光栅在所述波导基体上的投影部分重合，形成所述第二栅线的凹槽的底壁至所述波导基体的距离大于或等于所述第一光栅的厚度。

13.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求12所述的衍射光波导；或者所述电子设备包括权利要求8至10中任一项所述的光栅结构件。

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