光学聚合物膜及其铸造方法技术

示例性系统构造成将可光固化材料光固化以形成聚合物膜。该系统包括：第一卡盘，其构造成支承第一基本上平面的模具；第二卡盘，其构造成支承第二基本上平面的模具；以及可致动平台，其联接到所述第一卡盘和/或所述第二卡盘。所述可致动平台构造成将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一和第二模具通过间隙分开。该系统还包括传感器装置，其用于获得指示在至少三个位置中的每一个位置处第一和第二模具之间的距离和/或第一和第二卡盘之间的压力的测量信息。该系统还包括控制模块，该控制模块构造成基于测量信息来控制第一和第二模具之间的间隙。

Optical polymer film and its casting method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光学聚合物膜及其铸造方法相关申请的交叉引用本申请要求2017年3月16日提交的美国临时申请No.62/472,380的申请日的权益。美国申请No.62/472,380的内容通过引用整体并入本文。
本公开涉及光学聚合物膜。
技术介绍
诸如可穿戴成像头戴式耳机的光学成像系统可以包括向用户呈现投影图像的一个或多个目镜。可以使用一种或多种高折射材料的薄层构造目镜。例如，目镜可以由一层或多层高折射玻璃、硅、金属或聚合物衬底构成。在一些情况下，可以对目镜进行图案化(例如，利用一个或多个光衍射纳米结构)，使得其根据特定焦深投射图像。例如，对于观看图案化目镜的用户，投影图像可以看起来距离用户特定距离。此外，可以结合使用多个目镜来投射模拟的三维图像。例如，多个目镜——其各自具有不同的图案——可以上下分层，并且每个目镜可以投射体积图像的不同深度层。因此，目镜可以跨三维共同向用户呈现立体图像。例如，这在向用户呈现“虚拟现实”环境中是有用的。为了改善投影图像的质量，可以构造目镜，使得目镜中的意外变化被消除或以其它方式减少。例如，目镜可以构造成使得它不会呈现任何皱褶、不均匀的厚度或可能对目镜的性能产生负面影响的其它物理变形。
技术实现思路
本文描述了用于制备聚合物膜的系统和技术。所描述的实施方案中的一个或多个可用于以高度精确的、受控的和可再现的方式生产聚合物膜。所得聚合物膜可以用于各种对变化敏感的应用中，其中需要对膜尺寸具有极其严格的公差。例如，聚合物膜可以用于光学应用(例如，作为光学成像系统中的目镜的一部分)，其中材料均匀性和尺寸约束在光学波长的量级或更小。一般而言，通过在两个模具之间封闭可光固化材料(例如，当暴露于光时硬化的光聚合物或光活化树脂)并固化材料(例如，通过将材料暴露于光)来生产聚合物膜。然而，在固化过程中，材料可能在模具内膨胀或收缩。结果，膜可能变形(例如，皱褶、拉伸或压缩)。此外，如果模具没有被精确地保持彼此平行，则膜可能跨其整个范围具有不均匀的厚度。因此，该膜可能不太适合用于对变化敏感的应用。为了改善膜的质量和一致性，可以精确地控制两个模具的位置，使得当材料固化时模具保持彼此平行。此外，在固化过程中，可以调节模具的位置以适应/补偿/考虑可光固化材料的物理变化。例如，如果已知特定的可光固化材料以特定速率收缩，则在固化过程中，两个模具可以被逐渐拉向彼此以适应收缩。因此，在整个固化过程中，模具之间的空间更接近地匹配可光固化材料的体积。结果，可光固化材料具有更均匀的厚度，并且不太可能变形。在一些情况下，可以使用安装在模具上或附近的传感器(例如，电容传感器和/或压力传感器)来检测各模具的位置。来自传感器的信息可用于调节各模具相对于另一模具的位置(例如，使用可致动的平台)。通过减少两个模具之间的气泡或截留空气的存在，可以进一步提高膜的质量和一致性。在一些情况下，通过将可光固化材料沉积在第一模具中，然后将第二模具拉向第一模具直到第二模具接触可光固化材料，可以减少气泡或截留空气。第二模具可以相对于第一模具倾斜(例如，旋转、弓曲和/或弯曲)，使得两个模具之间的任何空气可以在模具被拉到一起时逸出。随后，在固化之前，模具可以相对于彼此重新定向(例如，以平行取向)。一般而言，在一方面，一种用于将可光固化材料光固化以形成聚合物膜的系统包括第一卡盘和第二卡盘，该第一卡盘构造成在系统的使用期间支承具有第一模具表面的基本上平面的第一模具，该第二卡盘构造成在系统的使用期间支承具有第二模具表面的基本上平面的第二模具。第二卡盘的与第二模具相邻的至少一部分对适于将可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射基本上是透明的。该系统还包括联接到第一卡盘和/或第二卡盘的可致动平台。可致动平台构造成在系统的使用期间将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一和第二模具表面彼此面对并且通过间隙分开。该系统还包括传感器装置，其用于在系统的使用期间获得指示在至少三个位置中的每一个位置处第一和第二模具表面之间的距离和/或在至少三个位置中的每一个位置处第一和第二卡盘之间的压力的测量信息。该系统还包括通信地耦合到可致动平台的控制模块。控制模块构造成在系统的使用期间接收测量信息并基于所接收的测量信息来控制第一和第二模具表面之间的间隙。该方面的实施方案可包括以下特征中的一个或多个。在一些实施方案中，第二卡盘可由对所述一种或多种波长的辐射透明的材料形成。在一些实施方案中，辐射的一种或多种波长可包括紫外波长或可见波长中的至少一者。在一些实施方案中，系统可进一步包含辐射源。辐射源可以构造成在系统的使用期间将辐射引导到第一模具表面和第二模具表面之间的区域。在一些实施方案中，第一卡盘可包括基本上平坦的第一卡盘表面。第二卡盘可包括面向第一卡盘表面的基本上平坦的第二卡盘表面。在一些实施方案中，第一卡盘表面的平坦度和第二卡盘表面的平坦度各自偏离理想平坦表面的平坦度100nm或更小。在一些实施方案中，第一卡盘表面或第二卡盘表面中的至少一者可以是抛光或研磨表面。在一些实施方案中，可致动平台可构造成在系统的使用期间使第一卡盘和/或第二卡盘相对于至少一个维度平移。在一些实施方案中，可致动平台可构造成在系统的使用期间使第一卡盘和/或第二卡盘相对于三个正交维度平移。在一些实施方案中，可致动平台可构造成在系统的使用期间使第一卡盘和/或第二卡盘围绕至少一个轴线旋转。在一些实施方案中，可致动平台可构造成在系统的使用期间使第一卡盘和/或第二卡盘围绕三个正交轴线旋转。在一些实施方案中，传感器装置可包括设置在第一卡盘和/或第二卡盘上的至少一个电容传感器。在一些实施方案中，传感器装置可包括设置在第一卡盘和/或第二卡盘上的多个电容传感器。在一些实施方案中，第一卡盘的至少一部分和/或第二卡盘的至少一部分可以是导电的。在一些实施方案中，传感器装置可包括至少一个压力传感器。每个压力传感器组件可以构造成在系统的使用期间确定施加到设置在第一卡盘与第二卡盘之间的相应机械间隔件上的压力。在一些实施方案中，每个机械间隔件可设置在第一卡盘、第二卡盘、第一模具或第二模具中的一者上。在一些实施方案中，传感器装置可包括多个压力传感器。每个压力传感器组件可以构造成在系统的使用期间确定施加到设置在第一卡盘和第二卡盘之间的相应机械间隔件上的压力。在一些实施方案中，该系统还可包括真空组件。该真空组件可以构造成在系统使用期间将真空压力施加到第一模具以将第一模具固定到第一卡盘上和/或将真空压力施加到第二模具以将第二模具固定到第二卡盘上。在一些实施方案中，控制第一和第二模具表面之间的间隙可以包括将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一模具表面相对于第二模具表面倾斜，并且在将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一模具表面相对于第二模具表面倾斜之后使第一卡盘朝向第二卡盘移动。在一些实施方案中，将第一卡盘和/或第二卡盘定位成使得第一模具表面相对于第二模具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n第一卡盘，其构造成在系统使用期间支承具有第一模具表面的基本上平面的第一模具；/n第二卡盘，其构造成在系统使用期间支承具有第二模具表面的基本上平面的第二模具，所述第二卡盘的至少一部分与所述第二模具相邻，所述至少一部分对适于使可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射基本上是透明的；/n可致动平台，其联接到所述第一卡盘和/或所述第二卡盘，其中所述可致动平台构造成在系统的使用期间将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面和第二模具表面彼此面对并通过间隙分隔开；/n传感器装置，其用于在所述系统的使用期间获得指示在至少三个位置中的每一个位置处所述第一模具表面和第二模具表面之间的距离和/或在至少三个位置中的每一个位置处所述第一卡盘和第二卡盘之间的压力的测量信息；和/n通信地耦合到所述可致动平台的控制模块，其中所述控制模块构造成在所述系统的使用期间接收所述测量信息并基于所接收的测量信息来控制所述第一模具表面和第二模具表面之间的间隙。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170316 US 62/472,3801.一种系统，包括：
第一卡盘，其构造成在系统使用期间支承具有第一模具表面的基本上平面的第一模具；
第二卡盘，其构造成在系统使用期间支承具有第二模具表面的基本上平面的第二模具，所述第二卡盘的至少一部分与所述第二模具相邻，所述至少一部分对适于使可光固化材料光固化的一种或多种波长的辐射基本上是透明的；
可致动平台，其联接到所述第一卡盘和/或所述第二卡盘，其中所述可致动平台构造成在系统的使用期间将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面和第二模具表面彼此面对并通过间隙分隔开；
传感器装置，其用于在所述系统的使用期间获得指示在至少三个位置中的每一个位置处所述第一模具表面和第二模具表面之间的距离和/或在至少三个位置中的每一个位置处所述第一卡盘和第二卡盘之间的压力的测量信息；和
通信地耦合到所述可致动平台的控制模块，其中所述控制模块构造成在所述系统的使用期间接收所述测量信息并基于所接收的测量信息来控制所述第一模具表面和第二模具表面之间的间隙。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二卡盘由对所述一种或种波长的辐射透明的材料形成。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述辐射的所述一种或多种波长包括紫外波长或可见波长中的至少一者。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统还包括辐射源，其中所述辐射源构造成在系统的使用期间将所述辐射引导到所述第一模具表面与所述第二模具表面之间的区域。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一卡盘包括基本上平坦的第一卡盘表面，并且其中所述第二卡盘包括面向所述第一卡盘表面的基本上平坦的第二卡盘表面。


6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一卡盘表面的平坦度和所述第二卡盘表面的平坦度各自偏离理想平坦表面的平坦度100nm或更小。


7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述第一卡盘表面或所述第二卡盘表面中的至少一者是抛光或研磨表面。


8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可致动平台构造成在所述系统的使用期间使所述第一卡盘和/或第二卡盘相对于至少一个维度平移。


9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可致动平台构造成在所述系统的使用期间使所述第一卡盘和/或第二卡盘相对于三个正交维度平移。


10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可致动平台构造成在所述系统的使用期间使所述第一卡盘和/或第二卡盘围绕至少一个轴线旋转。


11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述可致动平台构造成在所述系统的使用期间使所述第一卡盘和/或第二卡盘围绕三个正交轴线旋转。


12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器装置包括设置在所述第一卡盘和/或所述第二卡盘上的至少一个电容传感器。


13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器装置包括设置在所述第一卡盘和/或所述第二卡盘上的多个电容传感器。


14.根据权利要求12所述的系统，其中，所述第一卡盘的至少一部分和/或所述第二卡盘的至少一部分是导电的。


15.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器装置包括至少一个压力传感器，并且
其中，每个压力传感器组件构造成在所述系统的使用期间确定施加到设置在所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的相应机械间隔件上的压力。


16.根据权利要求14所述的系统，其中，每个机械间隔件设置在所述第一卡盘、所述第二卡盘、所述第一模具或所述第二模具中的一者上。


17.根据权利要求1所述的系统，其中，所述传感器装置包括多个压力传感器，并且
其中，每个压力传感器组件构造成在所述系统的使用期间确定施加到设置在所述第一卡盘与所述第二卡盘之间的相应机械间隔件上的压力。


18.根据权利要求1所述的系统，还包括真空组件，其中所述真空组件构造成在所述系统的使用期间向所述第一模具施加真空压力以将所述第一模具固定到所述第一卡盘上和/或向所述第二模具施加真空压力以将所述第二模具固定到所述第二卡盘上。


19.根据权利要求1所述的系统，其中，控制所述第一模具表面和第二模具表面之间的间隙包括：
将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面相对于所述第二模具表面倾斜；以及
在将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面相对于第二模具表面倾斜之后，使所述第一卡盘朝向所述第二卡盘移动。


20.根据权利要求18所述的系统，其中，将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面相对于所述第二模具表面倾斜包括：
将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面与所述第二模具表面之间的角位移在约1°与10°之间。


21.根据权利要求1所述的系统，其中，控制所述第一模具表面和第二模具表面之间的间隙包括：
将所述第一卡盘和/或所述第二卡盘定位成使得所述第一模具表面和所述第二模具表面基本上平行。

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，C·卑路斯，R·M·帕特森，M·S·沙夫兰，C·J·福莱肯斯坦，C·S·卡登，
申请(专利权)人：分子印记公司，
类型：发明
国别省市：美国;US