公开了制造用于形成具有波导的目镜的模具的方法，该波导具有一体间隔件。模具通过使用湿法蚀刻或干法蚀刻将深孔(例如，5μm至1000μm深)蚀刻到基板中来形成。用于限定孔的蚀刻掩模可以由厚金属层和/或多层不同金属形成。抗蚀剂层可以被设置在蚀刻掩模之上。抗蚀剂层可以被图案化以形成孔的图案，该图案可以被转移到蚀刻掩模，并且蚀刻掩模可以用于将图案转移到下伏基板中。图案化的基板可用作模具，在该模具上可以引入可流动聚合物并使其硬化。孔中的硬化的聚合物可以形成一体间隔件。硬化的聚合物可以被从模具中去除以形成具有一体间隔件的波导。一体间隔件的波导。一体间隔件的波导。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造用于形成具有一体间隔件的目镜的模具的方法
[0001]优先权权益
[0002]本申请要求2020年2月28日提交的名称为METHOD OF FABRICATING MOLDS FOR FORMING EYEPIECES WITH INTEGRATED SPACERS(制造用于形成具有一体间隔件的目镜的模具的方法)的美国专利临时申请62/983518；以及2020年6月23日提交的名称为METHOD OF FABRICATING MOLDS FOR FORMING EYEPIECES WITH INTEGRATED SPACERS(制造用于形成具有一体间隔件的目镜的模具的方法)的美国专利临时申请63/043039的优先权权益。上述申请中的每一个通过引用整体并入本文。
[0003]相关申请的相交引用
[0004]本申请通过引用的方式整体并入以下专利申请中的每一个：2014年11月27日提交的美国申请号14/555,585，其在2015年7月23日被公开为美国公开号2015/0205126；2015年4月18日提交的美国申请号14/690,401，其在2015年10月22日被公开为美国公开号2015/0302652；2014年3月14日提交的美国专利申请号14/212,961，其现在为2016年8月16日公布的美国专利号9,417,452；2014年7月14日提交的美国申请号14/331,218，其在2015年10月29日被公开为美国公开号2015/0309263；以及2018年4月2日提交的名称为HYBRID POLYMER WAVEGUIDE AND METHODS FOR MAKING THE SAME(混合聚合物波导及其制造方法)的美国申请号62/651,507。
[0005]本公开涉及显示系统，更具体地，涉及增强现实显示系统。
技术介绍
[0006]现代计算和显示技术有利于了用于所谓的“虚拟现实”或“增强现实”体验的系统的开发，其中数字再现的图像或其部分以看起来或可以被感知为真实的方式呈现给用户。虚拟现实或“VR”场景通常涉及对其它实际的真实世界视觉输入不透明地呈现数字或虚拟图像信息；增强现实或“AR”场景通常涉及呈现数字或虚拟图像信息作为对用户周围实际世界的可视化的增强。混合现实或“MR”场景是一种AR场景，并且通常涉及整合到自然世界中并响应于自然世界的虚拟对象。例如，在MR场景中，AR图像内容可以被真实世界中的对象遮挡或者被感知为与真实世界中的对象交互。
[0007]参考图1，示出了增强现实场景10，其中AR技术的用户看到真实世界的公园式设置环境20，该设置环境以人、树、位于背景中的建筑物以及混凝土平台30为特征。除了这些项之外，AR技术的用户还感知到他“看到”“虚拟内容”，例如站在真实世界平台30上的机器人雕像40，以及飞过的卡通式化身角色50，该角色看上去是大黄蜂的化身，尽管这些元素40、50在真实世界中不存在。由于人类视觉感知系统复杂，因此产生便于从其它虚拟或真实世界图像元素当中舒适、自然、丰富地呈现虚拟图像元素的AR技术极具挑战性。
[0008]本文公开的系统和方法解决了与AR和VR技术相关的各种挑战。
技术实现思路
[0009]在一些实施例中，提供了一种形成模具的方法。该模具可用于形成具有一体间隔件的波导。所述方法包括：提供基板；在所述基板之上沉积蚀刻掩模层；在所述蚀刻掩模层中限定开口；以及通过所述蚀刻掩模层蚀刻所述基板以在所述基板中限定开口。所述基板中的所述开口具有在5μm至1000μm之间的深度。
[0010]在一些实施例中，所述方法还包括：在所述蚀刻掩模层之上沉积光致抗蚀剂层；以及在所述光致抗蚀剂层中光刻限定开口。在所述蚀刻掩模层中限定开口包括将所述光致抗蚀剂层中的所述开口延伸到所述蚀刻掩模层中。在一些实施例中，所述方法还包括：在沉积所述蚀刻掩模之前，在所述基板之上沉积粘附层。
[0011]在一些实施例中，所述方法还包括：在停止沉积所述蚀刻掩模之后，增强(augment)所述蚀刻掩模层。增强所述蚀刻掩模层包括：在所述蚀刻掩模层上直接沉积附加蚀刻掩模材料。沉积所述附加蚀刻掩模材料可以包括气相沉积。沉积所述附加蚀刻掩模材料可以包括电镀。所述附加蚀刻掩模材料可以是与在沉积所述蚀刻掩模层期间沉积的材料相同的材料。
[0012]在一些实施例中，蚀刻掩模层具有10nm至200nm的厚度。在一些实施例中，通过所述蚀刻掩模层蚀刻所述基板包括湿法蚀刻。在一些实施例中，通过所述蚀刻掩模层蚀刻所述基板包括干法蚀刻。在一些实施例中，所述基板由光学透明材料形成，所述光学透明材料可以选自由玻璃、石英和熔融二氧化硅构成的组。在一些实施例中，所述蚀刻掩模层由金属形成。
[0013]在一些实施例中，所述方法还包括：在所述基板中限定内部开口。所述内部开口的高度与所述基板中的所述开口的高度的比率可以是500:1或更大。在一些实施例中，所述比率是100000:1或更小。在一些实施例中，所述内部开口具有与所述衍射光栅对应的尺寸和周期性。在一些实施例中，所述方法还包括：去除所述蚀刻掩模层。
附图说明
[0014]图1示出了用户通过AR装置看到的增强现实(AR)的视图。
[0015]图2示出了用于为用户模拟三维图像的传统显示系统。
[0016]图3A至3C示出了曲率半径与焦半径之间的关系。
[0017]图4A示出了人类视觉系统的适应
‑
聚散(accommodation
‑
vergence)响应的表示。
[0018]图4B示出了用户的一双眼睛的不同适应状态和聚散状态的示例。
[0019]图4C示出了用户经由显示系统观看内容的俯视图表示的示例。
[0020]图4D示出了用户经由显示系统观看内容的俯视图表示的另一示例。
[0021]图5示出了用于通过修改波前发散来模拟三维图像的方法的各方面。
[0022]图6示出了用于向用户输出图像信息的波导堆叠的示例。
[0023]图7示出了由波导输出的出射光束的示例。
[0024]图8示出了堆叠波导组件的示例，其中每个深度平面包括使用多种不同组分颜色形成的图像。
[0025]图9A示出了分别包括耦入光学元件的一组堆叠波导的示例的截面侧视图。
[0026]图9B示出了图9A的多个堆叠波导的示例的透视图。
[0027]图9C示出了图9A和9B的多个堆叠波导的示例的俯视平面图。
[0028]图9D示出了可穿戴显示系统的示例。
[0029]图10A示出了包括间隔件的波导的示例。
[0030]图10B示出了间隔件和用于容纳间隔件的凹部的3维形状的示例。
[0031]图10C示出了包括间隔件的波导堆叠的示例。
[0032]图11A示出了包括具有光散射特征的间隔件的波导的示例。
[0033]图11B示出了包括间隔件和在间隔件与紧邻的波导之间的界面处的防漏本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种形成模具的方法，包括：提供基板；在所述基板之上沉积蚀刻掩模层；在所述蚀刻掩模层中限定开口；以及通过所述蚀刻掩模层蚀刻所述基板以在所述基板中限定开口，其中，所述基板中的所述开口具有在5μm至1000μm之间的深度。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述蚀刻掩模层之上沉积光致抗蚀剂层；以及在所述光致抗蚀剂层中光刻限定开口，其中，在所述蚀刻掩模层中限定开口包括将所述光致抗蚀剂层中的所述开口延伸到所述蚀刻掩模层中。3.根据权利要求1所述的方法，还包括：在沉积所述蚀刻掩模之前，在所述基板之上沉积粘附层。4.根据权利要求1所述的方法，还包括：在停止沉积所述蚀刻掩模之后，增强所述蚀刻掩模层。5.根据权利要求4所述的方法，其中，增强所述蚀刻掩模层包括：在所述蚀刻掩模层上直接沉积附加蚀刻掩模材料。6.根据权利要求5所述的方法，其中，沉积所述附加蚀刻掩模材料包括气相沉积。7.根据权利要求5所述的方法，其中，沉积所述附加蚀刻掩模材料包括电镀。8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述附加蚀刻掩模材...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：奇跃公司，
类型：发明
国别省市：
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