有源柔性液晶光学设备制造技术

提供了一种设备和头戴式显示器(HMD)。该设备包括被配置为向该设备提供驱动电压的第一柔性电极和第二柔性电极；双折射材料层，其耦合到第一柔性电极和第二柔性电极，并且在结构上被图案化以提供该设备的至少一个预定光学功能；以及夹着双折射材料层的第一光对准(PAM)层和第二PAM层。双折射材料层的结构化图案基于对双折射材料层中双折射材料分子的光轴的操纵。轴的操纵。轴的操纵。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有源柔性液晶光学设备
[0001]背景
[0002]本公开总体上涉及显示技术，并且具体地，涉及有源和柔性液晶(LC)光学设备。
[0003]智能眼镜是可佩戴的计算机眼镜，该眼镜将信息叠加在用户看到的真实世界图像旁边或之上或者能够实时改变其光学特性。将信息叠加到智能眼镜的视场上通常是通过光学头戴式显示器(HMD)或透明平视显示器(HUD)来实现的，HMD或HUD具有反射投影数字图像的能力，以及允许用户看透它，或者用它看得更清楚。
[0004]非常希望未来的智能眼镜具有好看的、重量轻的、无色的和节能的，并且因此，希望智能眼镜中的光学部件是自适应的、光高效的和重量轻的。降低增强现实(AR)/虚拟现实(VR)/混合现实(MR)HMD中光学部件的重量是非常有必要的。所公开的设备旨在解决上述一个或更多个问题以及其他问题。
[0005]公开内容的简要概述
[0006]本公开的一个方面提供了一种设备。该设备包括被配置为向该设备提供驱动电压的第一柔性电极和第二柔性电极；双折射材料层，其耦合到第一柔性电极和第二柔性电极，并且在结构上被图案化以提供该设备的至少一个预定光学功能；以及夹着双折射材料层的第一光对准(PAM)层和第二PAM层。双折射材料层的结构化图案基于对双折射材料层中双折射材料分子的光轴的操纵。
[0007]本公开的另一个方面提供了一种头戴式显示器(HMD)。HMD包括光学耦合到HMD表面并提供至少一个预定光学功能的设备。该设备包括被配置为向该设备提供驱动电压的第一柔性电极和第二柔性电极；
[0008]双折射材料层，其耦合到第一柔性电极和第二柔性电极，并且在结构上被图案化以提供该设备的至少一个预定光学功能；以及夹着双折射材料层的第一光对准(PAM)层和第二PAM层。双折射材料层的结构化图案基于对双折射材料层中双折射材料分子的光轴的操纵。
[0009]根据本公开的描述、权利要求和附图，本领域技术人员可以理解本公开的其他方面。
[0010]在针对设备和头戴式显示器(HMD)的所附权利要求中具体公开了根据本专利技术的实施例，其中，在一个权利要求类别(例如设备)中提到的任何特征也可以在另一个权利要求类别(例如HMD、系统、方法、存储介质和计算机程序产品)中被要求保护。在所附权利要求中的从属性或往回引用仅为了形式原因而被选择。然而，也可以要求保护由对任何前面权利要求的有意往回引用(特别是多项引用)而产生的任何主题，使得权利要求及其特征的任何组合被公开并可被要求保护，而不考虑在所附权利要求中选择的从属性。可以被要求保护的主题不仅包括如在所附权利要求中阐述的特征的组合，而且还包括在权利要求中的特征的任何其他组合，其中，在权利要求中提到的每个特征可以与在权利要求中的任何其他特征或其他特征的组合相结合。此外，本文描述或描绘的实施例和特征中的任一个可以在单独的权利要求中和/或以与本文描述或描绘的任何实施例或特征的任何组合或以与所附权利要求的任何特征的任何组合被要求保护。
[0011]在实施例中，设备可以包括：
[0012]第一柔性电极和第二柔性电极，所述第一柔性电极和所述第二柔性电极被配置为向所述设备提供驱动电压；
[0013]双折射材料层，所述双折射材料层耦合到所述第一柔性电极和所述第二柔性电极，并且在结构上被图案化以提供所述设备的至少一个预定光学功能；和
[0014]第一光对准(PAM)层和第二PAM层，所述第一光对准(PAM)层和所述第二PAM层夹着所述双折射材料层，
[0015]其中，所述双折射材料层的结构化图案基于对所述双折射材料层中双折射材料分子的光轴的操纵。
[0016]对双折射材料分子的光轴的操纵可以通过将已经被图案化或均匀对准的第一PAM层和/或第二PAM层上的双折射材料分子对准来实现。
[0017]该设备可以是在操作至少一个预定光学功能的操作状态和擦除至少一个预定光学功能的非操作状态之间可切换的。
[0018]在电场不存在的情况下，双折射材料层的结构化图案可以由第一PAM层和/或第二PAM层控制，并且设备可以处于操作状态；并且在电场存在的情况下，双折射材料层的结构化图案可以由电场控制，并且设备处于非操作状态。
[0019]该设备可以是透射或反射光学元件。
[0020]该设备可以是透射或反射棱镜、透镜、光束偏转器、透镜阵列、棱镜阵列和相位延迟器中的一个或更多个。
[0021]双折射材料层可以包括液晶(LC)材料或反应性液晶基元(mesogen)。
[0022]LC材料可以包括向列(nematic)LC、扭弯LC和手性向列(chiral nematic)LC中的一种。
[0023]第一柔性电极和第二柔性电极可以分别与第一PAM层和第二PAM层设置在一起；并且双折射材料层可以夹在第一柔性电极和第二柔性电极之间。
[0024]在实施例中，设备可以包括：
[0025]绝缘层，所述绝缘层与所述第一PAM层设置在一起，并且设置在所述第一柔性电极和所述第二柔性电极之间；和
[0026]基底，所述基底与所述第二PAM层设置在一起，
[0027]其中，所述第一柔性电极和所述第二柔性电极设置在所述双折射材料层的同一侧。
[0028]基底可以是粘合剂层，该粘合剂层被配置为向该设备提供柔性和保护。
[0029]第一柔性电极或第二柔性电极可以是包括多个条状电极的图案化电极。
[0030]第一柔性电极和第二柔性电极中的每一个可以包括设置在塑料薄膜上的柔性透明导电层。
[0031]该设备可以是柔性设备。
[0032]在一个实施例中，头戴式显示器(HMD)可以包括：
[0033]设备，所述设备光学耦合到所述HMD的表面并且提供至少一个预定光学功能，所述设备包括：
[0034]第一柔性电极和第二柔性电极，所述第一柔性电极和所述第二柔性电极被配置为
向所述设备提供驱动电压；
[0035]双折射材料层，所述双折射材料层耦合到所述第一柔性电极和所述第二柔性电极，并且在结构上被图案化以提供所述设备的所述至少一个预定光学功能；和
[0036]第一光对准(PAM)层和第二PAM层，所述第一光对准(PAM)层和所述第二PAM层夹着所述双折射材料层，
[0037]其中，所述双折射材料层的结构化图案基于对所述双折射材料层中双折射材料分子的光轴的操纵。
[0038]对双折射材料分子的光轴的操纵可以通过将已经被图案化或均匀对准的第一PAM层和/或第二PAM层上的双折射材料分子对准来实现。
[0039]该设备可以是在操作至少一个预定光学功能的操作状态和擦除至少一个预定光学功能的非操作状态之间可切换的。
[0040]该设备可以是柔性设备。
[0041]在实施例中，一个或更多个计算机可读非暂时性存储介质体现软件，该软件在被执行时，可操作来在根据本专利技术或任何上述实施例的设备或HMD或系统中执行。
[0042]在实施例中，计算机本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种设备，包括：第一柔性电极和第二柔性电极，所述第一柔性电极和所述第二柔性电极被配置为向所述设备提供驱动电压；双折射材料层，所述双折射材料层耦合到所述第一柔性电极和所述第二柔性电极，并且在结构上被图案化以提供所述设备的至少一个预定光学功能；和第一光对准(PAM)层和第二PAM层，所述第一光对准(PAM)层和所述第二PAM层夹着所述双折射材料层，其中，所述双折射材料层的结构化图案基于对所述双折射材料层中双折射材料分子的光轴的操纵。2.根据权利要求1所述的设备，其中：对所述双折射材料分子的所述光轴的所述操纵是通过在已经被图案化或均匀对准的所述第一PAM层和/或所述第二PAM层上对准所述双折射材料分子来实现的。3.根据权利要求1所述的设备，其中：所述设备能够在操作所述至少一个预定光学功能的操作状态和擦除所述至少一个预定光学功能的非操作状态之间切换。4.根据权利要求3所述的设备，其中：在电场不存在的情况下，所述双折射材料层的所述结构化图案由所述第一PAM层和/或所述第二PAM层控制，并且所述设备处于所述操作状态；和在所述电场存在的情况下，所述双折射材料层的所述结构化图案由所述电场控制，并且所述设备处于所述非操作状态。5.根据权利要求1所述的设备，其中：所述设备是透射式或反射式光学元件。6.根据权利要求5所述的设备，其中：所述设备是透射式或反射式棱镜、透镜、光束偏转器、透镜阵列、棱镜阵列和相位延迟器中的一个或更多个。7.根据权利要求1所述的设备，其中：所述双折射材料层包括液晶(LC)材料或反应性液晶基元。8.根据权利要求7所述的设备，其中：所述LC材料包括向列LC、扭弯LC和手性向列LC中的一种。9.根据权利要求1所述的设备，其中：所述第一柔性电极和所述第二柔性电极分别与所述第一PAM层和所述第二PAM层设置在一起；和所述双折射材料层夹在所述第一柔性电极和所述第二柔性电极之间。10.根据权利要求1所述的设备，还包括：绝缘层，所述绝缘层与所述第一PAM层设置在一起，并且设置在所述第一柔性电极和所述第二柔性电极之间；和基底，所述基底与所述第二PAM层设置在一起，其中，所述第一柔性电极和所述第二柔性电极设置在所述双折射材料层的同一侧。11.根据权利要求10所述的设备，其中：
所述基底是被配置为向所述设备提供柔性和保护的粘合剂层。12.根据权利要求10所述的设备，其中：所述第一柔性电极或所述第二柔性电极是包括多个条状电极的图案化电极。13.根据权利要求1所述的设备，其中：所述第一柔性电极和所述第二柔性电极中的每一个包括设置在塑料薄膜上的柔性透明导电层。14.根据权利要求1所述的设备，其中：所述设备是柔性设备。15.一种头戴式显示器(HMD)，包括：设备，所述设备光学耦合到所述HMD的表面并且提供至少一个预定光学功能，所述设备包括：第一柔性电极和第二柔性电极，所述第一柔性电极和所述第二柔性电极被配置为向所述设备提供驱动电压；双折射材料层，所述双折射材料层耦合到所述第一柔性电极和所述第二柔性电极，并且在结构上被图案化以提供所述设备的所述至少一个预定光学功能；和第一光对准(PAM)层和第二PAM层，所述第一PAM层和所述第二PAM层夹着所述双折射材料层，其中，所述双折射材料层的结构化图案基于对所述双折射材料层中双折射材料分子的光轴的操纵。16.根据权利要求15所述的HMD，其中：对所述双折射材料分子的所述光轴的所述操纵是通过在已经被图案化或均匀对准的所述第一PAM层和/或所述第二PAM层上对准所述双折射材料分子来实现的。17.根据权利要求15所述的HMD，其中：所述设备能够在操作所述至少一个预定光学功能的操作状态和擦除所述至少一个预定光学功能的非操作状态之间切换。18.根据权利要求15所述的HMD，其中：所述设备是柔性设备。19.一种设备，包括：第一柔性...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕璐，王军人，斯科特，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：