[发明专利]基于胆甾型液晶的衍射装置

权利要求书

1.一种波导装置，包括：

一个或多个胆甾型液晶(CLC)层，每个CLC层包括多个手性结构，其中每个手性结构包括在层深度方向上延伸并在第一旋转方向上连续旋转的多个液晶分子，其中所述手性结构的所述液晶分子的布置在与所述层深度方向垂直的横向方向上周期性地变化，使得所述一个或多个CLC层被配置为布拉格反射入射光；以及

一个或多个波导，其形成在所述一个或多个CLC层上方并且被配置为光学耦合来自所述一个或多个CLC层的布拉格反射光，使得所述布拉格反射光经由全内反射(TIR)在所述横向方向上传播，

其中，所述波导装置被配置为具有视场(FOV)，在所述视场内，衍射效率大于25％，所述视场超过20。

2.根据权利要求1所述的波导装置，其中，所述一个或多个CLC层包括第一CLC层和第二CLC层，所述第一CLC层被配置用于在第一离轴入射角处第一最大布拉格反射，所述第二CLC层被配置用于在与所述第一离轴入射角不同的第二离轴入射角处第二最大布拉格反射。

3.根据权利要求1所述的波导装置，其中，所述一个或多个CLC层包括具有第一FOV的第一CLC层和具有与所述第一FOV至少部分地重叠的第二FOV的第二CLC层，其中，所述第一FOV和所述第二FOV的组合具有超过20°的FOV。

4.根据权利要求1所述的波导装置，其中，所述一个或多个CLC层中的不同CLC层具有以不同螺距在所述层深度方向上延伸的液晶分子。

5.根据权利要求4所述的波导装置，其中，所述一个或多个CLC层中的不同CLC层在所述层深度方向上堆叠。

6.根据权利要求5所述的波导装置，其中，所述一个或多个CLC层中的不同CLC层的螺距在远离光入射表面的所述层深度方向上减小。

7.根据权利要求6所述的波导装置，其中，所述螺距在所述层深度方向上基本线性地减小。

8.根据权利要求5所述的波导装置，其中，所述第一CLC层和所述第二CLC层彼此堆叠，使得在第一FOV内入射在所述一个或多个CLC层上的入射光的第一部分被所述第一CL C层反射，而在第二FOV内入射在所述一个或多个CLC层上的所述入射光的第二部分透射通过所述第一CLC层并被所述第二CLC层反射。

9.根据权利要求4所述的波导装置，其中，所述一个或多个CLC层中的不同CLC层在所述横向方向上横向相邻地设置。

10.根据权利要求9所述的波导装置，其中，所述一个或多个CLC层中的不同CLC层具有以不同螺距在所述层深度方向上延伸的液晶分子。