高指数边缘致黑材料制造技术

本文所述的实施方式包括具有用光学吸收组成物来涂覆的边缘的波导组合器，及用光学吸收组成物来涂覆波导组合器的边缘的方法。光学吸收组成物包括一个或多个类型的纳米颗粒或微颗粒，一种或多种染料或一种或多种颜料中的至少一者，及一种或多种粘合剂的聚合物基质。所述方法包括产生光学吸收制剂。光学吸收制剂包括一个或多个类型的颗粒，一种或多种染料或一种或多种颜料中的至少一者，一种或多种粘合剂、和一种或多种溶剂。使用边缘致黑工具将光学吸收制剂施加于波导组合器的边缘上。用辐射固化制剂以形成光学吸收组成物。固化制剂以形成光学吸收组成物。固化制剂以形成光学吸收组成物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】高指数边缘致黑材料
[0001]背景


[0002]本公开内容的实施方式总体涉及光学装置。更具体地，本文描述的实施方式涉及具有用光学吸收组成物来涂覆的边缘的波导组合器，及用光学吸收组成物来涂覆波导组合器的边缘的方法。

技术介绍

[0003]虚拟现实一般被认为是计算机产生的模拟环境，其中使用者具有明显的物理存在。可以3D产生虚拟现实体验，并且使用头戴式显示器(HMD)进行观看，诸如眼镜或其他具有近眼显示面板作为镜片的可穿戴显示装置，以显示替代真实环境的虚拟现实环境。
[0004]然而，增强现实实现使用者在其中仍可经由眼镜或其他HMD装置的显示镜片看到以查看周围环境，也可看到为了显示而产生并且作为环境的部分而出现的虚拟对象的图像的体验。增强现实可包括任何类型的输入，诸如音频和触觉输入，以及加强或增强使用者体验的环境的虚拟图像、图形、和视频。作为一项新兴技术，增强现实存在许多挑战和设计限制。
[0005]一个这样的挑战是显示覆盖在周围环境上的虚拟图像。波导组合器(诸如增强现实波导组合器)用于帮助覆盖图像。产生的光经由波导组合器传播，直到光离开波导组合器并且覆盖在周围环境上。光学装置可能需要涂覆波导组合器的边缘。涂覆改进波导组合器的性能。
[0006]相应地，本领域需要具有用光学吸收组成物来涂覆的边缘的波导组合器，及用光学吸收组成物来涂覆波导组合器的边缘的方法。

技术实现思路

[0007]在一个实施方式中，提供一种波导组合器。波导组合器包括：基板；多个结构，所述多个结构设置于所述基板上；边缘；及光学吸收组成物，所述光学吸收组成物设置于所述基板的所述边缘上。所述光学吸收组成物包括：一个或多个类型的纳米颗粒或微颗粒；一种或多种染料或一种或多种颜料中的至少一者；及一种或多种粘合剂的聚合物基质。
[0008]在另一实施方式中，提供一种波导组合器。波导组合器包括：基板，所述基板具有大于约1.8的基板折射率；多个结构，所述多个结构设置于所述基板上；边缘；及光学吸收组成物，所述光学吸收组成物设置于所述基板的所述边缘上。所述光学吸收组成物具有约1.7或更大的折射率及约2.0或更大的光学密度。所述光学吸收组成物包括：一个或多个类型的纳米颗粒或微颗粒；一种或多种染料或一种或多种颜料中的至少一者；及一种或多种粘合剂的聚合物基质。所述一个或多个类型的纳米颗粒或微颗粒设置于所述聚合物基质中且由所述聚合物基质支撑；且所述一种或多种粘合剂是通过辐射可固化的。
[0009]在又一实施方式中，提供一种方法。所述方法包括以下步骤：产生光学吸收制剂。
所述光学吸收制剂包括：一个或多个类型的颗粒；一种或多种染料或一种或多种颜料中的至少一者；一种或多种粘合剂；及一种或多种溶剂。使用边缘致黑工具将所述光学吸收制剂施加于波导组合器的边缘上。用辐射来固化所述制剂以形成光学吸收组成物，所述光学吸收组成物包括：所述一个或多个类型的颗粒；所述一种或多种染料或一种或多种颜料中的至少一者；及所述一种或多种粘合剂的聚合物基质，其中这些颗粒设置于所述聚合物基质中且由所述聚合物基质支撑。
附图说明
[0010]为了能够详细理解本公开内容的上述特征的方式，可通过参考实施方式来获得上文简要概括的本公开内容的更特定描述，其中一些实施方式图示于附图中。然而，注意附图仅图示示例性实施方式，因此不应被视为限制本公开内容的范围，且可允许其他等效的实施方式。
[0011]图1是根据实施方式的波导组合器的透视正面视图。
[0012]图2是在波导组合器的边缘上形成光学吸收组成物的方法的流程图。
[0013]为了便于理解，尽可能地使用相同的参考数字来表示图所共有的相同元件。预期一个实施方式的元件和特征可有益地并入其他实施方式中而无需进一步叙述。
具体实施方式
[0014]本公开内容的实施方式总体涉及光学装置。更具体地，本文描述的实施方式涉及具有用光学吸收组成物来涂覆的边缘的波导组合器，及用光学吸收组成物来涂覆波导组合器的边缘的方法。
[0015]波导组合器包括：基板；多个结构，所述多个结构设置于所述基板上；边缘；及光学吸收组成物，所述光学吸收组成物设置于所述基板的所述边缘上。所述光学吸收组成物包括：一个或多个类型的纳米颗粒或微颗粒；一种或多种染料或一种或多种颜料中的至少一者；及一种或多种粘合剂的聚合物基质。所述方法包括以下步骤：产生光学吸收制剂。所述光学吸收制剂包括：一个或多个类型的颗粒；一种或多种染料或一种或多种颜料中的至少一者；一种或多种粘合剂；及一种或多种溶剂。使用边缘致黑(blackening)工具来将所述光学吸收制剂施加于波导组合器的边缘上。用辐射来固化所述制剂以形成光学吸收组成物，所述光学吸收组成物包括：所述一个或多个类型的颗粒；一种或多种染料或一种或多种颜料中的所述至少一者；及所述一种或多种粘合剂的聚合物基质，其中这些颗粒设置于所述聚合物基质中且由所述聚合物基质支撑。
[0016]图1是根据实施方式的波导组合器100的透视正面视图。应理解，本文描述的波导组合器100是示例性波导组合器，且其他波导组合器可受益于本公开内容提供的优点。波导组合器100包括设置在基板101的表面103上的多个结构102。结构102可以是具有亚微米尺寸(例如纳米大小的尺寸)的纳米结构。波导组合器100包括对应于一个或多个光栅104的结构102的区域，光栅诸如是第一光栅104a、第二光栅104b和第三光栅104c。波导组合器100至少包括对应于输入耦合光栅的第一光栅104a和对应于输出耦合光栅的第三光栅104c。波导组合器100可进一步包括对应于中间光栅的第二光栅104b。
[0017]基板101也可被选择为透射适量的期望波长或波长范围的光，诸如从约100到约
3000纳米的一个或多个波长。非限制性地，在一些实施方式中，光学装置基板101经配置以使得光学装置基板101透射光谱的红外至紫外区域的大于或等于约50％至约100％。光学装置基板101可由任何合适的材料形成，只要光学装置基板101可充分地透射在期望波长或波长范围中的光且可用作本文描述的波导组合器100的充分支撑件。基板选择可包括任何合适材料的光学装置基板，包括但不限于：非晶电介质、非非晶电介质(non
‑
amorphous dielectric)、结晶电介质、氧化硅、聚合物、及上述物质的组合。在可与本文所述的其他实施方式组合的一些实施方式中，基板101包括透明材料。在可与本文所述的其他实施方式组合的一个实施方式中，基板101是透明的，具有小于0.001的吸收系数。合适的范例可包括硅(Si)、二氧化硅(SiO2)、熔融石英、石英、碳化硅(SiC)、锗(Ge)、硅锗(SiGe)、磷化铟(InP)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、蓝宝石、或上述物质的组合。在可与本文所述的其他实施方式组合的另一实施方式中，基板101具有大于约1.8的折射率。具有大于约1.8的折射率的基板101包括但不限于钽酸锂(LiTaO3)、铌酸锂(LiN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】1.一种波导组合器，包括：基板；多个结构，所述多个结构设置于所述基板上；边缘；及光学吸收组成物，所述光学吸收组成物设置于所述基板的所述边缘上，所述光学吸收组成物包括：一个或多个类型的颗粒；一种或多种染料或一种或多种颜料中的至少一者；及一种或多种粘合剂的聚合物基质。2.如权利要求1所述的波导组合器，其中这些光学装置结构的区域对应于一个或多个光栅。3.如权利要求2所述的波导组合器，其中所述一个或多个光栅包括输入耦合光栅及输出耦合光栅。4.如权利要求1所述的波导组合器，其中所述一个或多个类型的颗粒包括至少纳米颗粒或微颗粒。5.如权利要求4所述的波导组合器，其中这些纳米颗粒或微颗粒含有耦合至这些纳米颗粒或微颗粒的外表面的一个或多个类型的配体(ligand)。6.如权利要求1所述的波导组合器，其中所述一个或多个类型的颗粒的颗粒折射率大于2.0。7.如权利要求1所述的波导组合器，其中所述一个或多个类型的颗粒包括：氧化钛(TiO2)、硅(Si)、氧化锆(ZrO2)、氧化锌(ZnO)、四氧化三铁(Fe3O4)、锗(Ge)、碳化硅(SiC)、金刚石、上述物质的掺杂物或上述物质的任何组合。8.如权利要求1所述的波导组合器，其中所述光学吸收组成物进一步包括一种或多种填料分散体、一种或多种光引发剂、一种或多种环氧树脂、一种或多种添加剂、一种或多种硅烷、一种或多种异氰酸酯、一种或多种酸、一种或多种氧化膦、或上述物质的组合。9.如权利要求1所述的波导组合器，其中所述光学吸收组成物具有约1.7或更大的折射率及约2.0或更大的光学密度。10.如权利要求1所述的波导组合器，其中所述一种或多种颜料包括：炭黑、碳纳米管、氧化铁黑、黑色颜料、或上述物质的组合。11.如权利要求1所述的波导组合器，其中所述一种或多种粘合剂包括：UV可固化粘合剂、LED可固化粘合剂、热可固化粘合剂、红外可固化粘合剂、或上述物质的组合。12.如权利要求1所述的波导组合器，其中所述基板包括：硅(Si)、二氧化硅(SiO2)、熔融石英、石英、碳化硅(SiC)、锗(Ge)、硅锗(SiGe)、磷化铟(InP)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、蓝宝石、钽酸锂(L...

【专利技术属性】
技术研发人员：高艺阁，拉米，
申请(专利权)人：应用材料公司，
类型：发明
国别省市：