[发明专利]形成光栅构件的方法

说明书

提供了光栅构件及形成方法。在一些实施例中，一种方法包括提供透光衬底以及在所述衬底上形成光栅层。所述方法包括在所述光栅层中形成光栅，其中所述光栅包括多个成角构件，所述多个成角构件相对于所述衬底的平面的垂直线以非零倾斜角设置。所述光栅的第一侧壁可具有第一角度，且所述光栅的第二侧壁具有不同于所述第一角度的第二角度。改变包括选择性及束角度扩展在内的工艺参数具有改变所述多个成角构件的形状或尺寸的效果。

技术领域

本公开涉及光学组件，且更具体来说，涉及用以最优化形成衍射光学组件中的光栅的方式。

背景技术

出于各种优势，一直以来使用例如光学透镜等光学组件来操纵光。近来，已在全息(holographic)及增强/虚拟实境(augmented/virtual reality，AR及VR)装置中使用微衍射光栅。

一种特定的增强/虚拟实境装置是一种穿戴式显示系统，例如被设置成在距离人眼的短距离内显示图像的头戴装置。此种穿戴式头戴装置有时被称为头戴式显示器，且设置有在距用户的眼睛的若干厘米内显示图像的框架。所述图像可为在显示器(例如，微显示器)上的由计算机产生的图像。对光学构件进行排列以将期望图像的光(其中所述光是在显示器上产生的)传输到用户的眼睛，使得所述图像对所述用户来说是可见的。产生图像的显示器可形成光引擎的一部分，因此图像产生准直光束(collimated light beam)，所述准直光束由光学构件引导以提供对用户来说可见的图像。

已使用不同种类的光学构件来将图像自显示器传递到人眼。为在增强实境透镜或组合器中恰当地发挥作用，光栅的几何形状可被设计成实现各种效果。在一些装置中，在透镜的表面上形成多个不同的区(例如，二个或更多个不同的区)，其中在一个区中的光栅几何形状与在其他区中的光栅几何形状不同。举例来说，许多已知的装置包括三个组件：入耦合器(incoupler)、水平扩展器(horizontal expander)以及出耦合器(outcoupler)。为提供该些不同的区，在不同的区中使用不同的蚀刻对光栅进行蚀刻使得光栅的几何形状在不同的区中可不同。由于处理复杂性，实现具有成角光栅的光学构件的最佳参数是未知的。

因此，针对至少上述缺陷提供了本公开。

发明内容

在一个实施例中，提供一种形成光栅构件的方法。所述方法可包括：在衬底顶部提供光栅层；以及在所述光栅层顶部提供硬掩模。所述方法还可包括蚀刻所述光栅层及所述硬掩模以在所述光栅层中形成光栅。所述光栅可包括多个成角构件，所述多个成角构件相对于所述衬底的平面的垂直线以非零倾斜角设置。所述蚀刻使得图案化硬掩模的宽度比高度减小得更快，以形成所述光栅的具有不同角度的第一侧壁及第二侧壁。

在另一实施例中，一种形成光栅构件的方法可包括：在衬底顶部提供光栅层；以及在所述光栅层顶部提供图案化硬掩模。所述方法还可包括蚀刻所述光栅层及所述硬掩模以在所述光栅层中形成光栅，其中所述光栅包括多个成角构件，所述多个成角构件相对于所述衬底的平面的垂直线以非零倾斜角设置。所述蚀刻使得所述图案化硬掩模的宽度比高度减小得更快，以形成所述多个成角构件的具有不同角度的第一侧壁及第二侧壁。

在又一实施例中，一种用于形成增强实境/虚拟实境装置的方法可包括：在光栅层顶部提供图案化硬掩模；以及蚀刻所述光栅层及所述硬掩模以在所述光栅层中形成光栅。所述光栅可包括多个成角构件，所述多个成角构件相对于所述衬底的平面的垂直线以非零倾斜角设置。所述蚀刻使得所述图案化硬掩模的宽度比高度减小得更快，以形成所述多个成角构件的具有不同角度的第一侧壁及第二侧壁。

附图说明

附图示出本公开的示例性方式，包括本公开的原理的实际应用，附图如下所示：

图1A示出根据本公开的实施例一种光栅构件的侧面剖视图。

图1B示出根据本公开的实施例图1A所示光栅构件的俯视平面图。

图2A示出根据本公开的实施例以示意图形式示出的处理设备。