用于显示技术的纳米结构平面镜片制造技术

本文描述的实施方式涉及显示设备，例如，虚拟现实和扩增实境显示器和应用。在一个实施方式中，平面的基板具有：形成于其上的阶梯特征和形成于数个特征中的每一特征上的发射器结构。封装层设置在该基板上，并且多个均匀的介电纳米结构形成于该封装层上。由本文公开的设备产生的虚拟图像通过减小在图像平面处的色差来提供改善的图像清晰度。色差来提供改善的图像清晰度。色差来提供改善的图像清晰度。

【技术实现步骤摘要】
用于显示技术的纳米结构平面镜片
[0001]本申请是申请日为2018年5月30日申请的申请号为201880036397.6，并且专利技术名称为“用于显示技术的纳米结构平面镜片”的专利技术专利申请的分案申请。


[0002]本公开内容的实施方式一般地涉及：用于扩增实境和虚拟现实应用的显示设备。更为特定地，本文描述的实施方式涉及：用于扩增实境和虚拟现实显示器的结构化镜片。

技术介绍

[0003]扩增实境通常被认为实现一体验，其中使用者在该体验中可经由眼镜的显示镜片或其他的头戴式显示(HMD)装置来进行观看而检视周围的环境，还可以看到被产生而用于显示该环境的部分并且作为该环境的部分来显现的虚拟对象的图像。扩增实境可包括：诸如音讯输入和触觉输入之类的任何类型的输入，以及增进或扩增使用者体验的环境的虚拟图像、图形，及视频。
[0004]然而，虚拟现实通常被认为是计算机产生的仿真环境，其中使用者在该模拟环境中具有明显的实体存在。虚拟现实体验可在3D中产生并且利用HMD来观看，诸如，利用具有如同镜片的近眼显示面板以显示取代实际的环境的虚拟现实环境的其他的可穿戴的显示设备的眼镜来观看。
[0005]近眼显示面板具有几个技术挑战。举例而言，有限的视野、与色差相关联的显示清晰度、及其他的挑战在实施能够实现沉浸式虚拟体验的虚拟现实显示器中持续存在。更为特定地，当利用具有变化的波长的光时，可能存在光学路径长度差，该光学路径长度差是路径光的几何长度和光传播所通过的介质的折射率的乘积。因此，红色光、绿色光，及蓝色光的光学路径长度差可能不会精准地聚焦在图像平面上，这样导致前述的色差。相应地，作为新兴的技术，具有存在于制造用于虚拟现实和扩增实境装置的显示器中的许多的挑战和设计约束。

技术实现思路

[0006]在一个实施方式中，提供了一种显示设备。该设备包括：基板，该基板具有形成于其上的多个特征；第一特征，该第一特征设置在第一平面中；及第一发射器结构，该第一发射器结构设置在该第一特征上。该设备亦包括：第二特征，该第二特征设置在与该第一平面不同的第二平面中；第二发射器结构，该第二发射器结构设置在该第二特征上；第三特征，该第三特征设置在与该第一平面和该第二平面不同的第三平面中；及第三发射器结构，该第三发射器结构设置在该第三特征上。封装层形成在所述多个特征的上方并耦接至该基板，并且多个介电纳米结构形成于该封装层上。
[0007]在另一实施方式中，提供了一种显示设备。该设备包括：基板，该基板具有形成于其上的多个特征；第一特征，该第一特征设置在第一平面中；第一发射器结构，该第一发射器结构设置在该第一特征上；及第一封装层，该第一封装层形成在该第一发射器结构的上
方。该设备亦包括：第二特征，该第二特征设置在与该第一平面不同的第二平面中；第二发射器结构，该第二发射器结构设置在该第二特征上；及第二封装层，该第二封装层形成在该第二发射器结构的上方。更进一步地，该设备包括：第三特征，该第三特征设置在与该第一平面和该第二平面不同的第三平面中；第三发射器结构，该第三发射器结构设置在该第三特征上；及第三封装层，该第三封装层形成在该第三发射器结构的上方。多个介电纳米结构形成在该第一封装层、该第二封装层，及该第三封装层上。
[0008]在又一实施方式中，提供了一种显示设备。该设备包括：基板，该基板具有第一表面和与该第一表面相对而设置的第二表面，其中该第一表面和该第二表面是平面的。第一发射器结构设置在该第一表面上，第二发射器结构设置在该第一表面上，及第三发射器结构设置在该第一表面上。封装层设置在该第一发射器结构、该第二发射器结构，及该第三发射器结构的上方。具有第一尺寸的第一多个介电纳米结构设置在对应于该第一发射器结构的区域的该封装层上。具有与所述第一尺寸不同的第二尺寸的第二多个介电纳米结构设置在对应于该第二发射器的区域的该封装层上。具有与所述第一尺寸和所述第二尺寸不同的第三尺寸的第三多个介电纳米结构设置在对应于数个第三发射器结构的区域的该封装层上。
附图说明
[0009]以上简要概述本公开内容的上述详述特征可以被详细理解的方式、以及本公开内容的更特定描述，可通过参照实施方式来获得，一些实施方式绘示于所附图式中。然而，应注意到，所附图式仅示出示例性的实施方式，因而不应认为对本公开内容的范围的限制，因为本公开内容可容许其他的等同有效的实施方式。
[0010]图1是根据本文描述的实施方式的显示设备的示意性横截面图。
[0011]图2是根据本文描述的实施方式的显示设备的示意性横截面图。
[0012]图3是根据本文描述的实施方式的显示设备的示意性横截面图。
[0013]图4A是根据本文描述的实施方式的发光二极管(LED)阵列的部分示意性平面图。
[0014]图4B是根据本文描述的实施方式的图4A的LED阵列的部分示意性平面图，该LED阵列具有设置在该LED阵列的像素上的纳米镜片。
[0015]为了促进理解，尽可能地已经使用相同的附图标号以标示图式中共通的相元组件。考虑到，在没有进一步描述下一个实施方式的元件和特征可有利地并入其他实施方式中。
具体实施方式
[0016]本文描述的实施方式涉及显示设备，例如，虚拟现实和扩增实境装置和应用。在一个实施方式中，平面的基板具有形成于其上的阶梯特征和形成于数个特征中的每一个特征上的发射器结构。封装层设置在基板上并且多个均匀的介电纳米结构形成在该封装层上。由本文公开的设备产生的虚拟图像通过减小在图像平面处的色差来提供改善的图像清晰度。
[0017]图1是根据本文描述的实施方式的显示设备100的示意性横截面图。显示设备100包括：基板102，该基板具有形成于其上的多个阶梯特征112、114、116。基板102由光学透明
材料制成，诸如，由玻璃制成。可替代性地，基板102可由蓝宝石材料制成。在另一实施方式中，基板102可由氮化铝材料制成。通过图案化和蚀刻工具将特征112、114、116图案化和蚀刻至基板102中。这些工具的实例可从位于加利福尼亚州的圣克拉拉的应用材料公司获得。
[0018]特征112、114、116形成在基板102上，而与基板102的平坦的表面144相对。第一特征112界定被设置在第一平面146中的一表面。第二特征114界定被设置在第二平面148中的一表面。第三特征116界定被设置在第三平面150中的一表面。
[0019]特征112、114、116中的每一个特征设置在彼此不同的平面中。举例而言，每一个特征112、114、116设置在具有到图像平面132的独有焦距的一平面处。设置在第一平面146处的第一特征112具有从第一平面146至图像平面132的第一焦距152。设置在第二平面148处的第二特征114具有从第二平面148至图像平面132的第二焦距154。设置在第三平面150处的第三特征116具有从第三平面150至图像平面132的第三焦距156。第二焦距154大于第一焦距152，并且第三焦距156大于第二焦距154。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显示设备，包括：基板；第一像素，所述第一像素形成于所述基板上；第一纳米镜片，所述第一纳米镜片设置在所述第一像素上；第二像素，所述第二像素形成于所述基板上；第二纳米镜片，所述第二纳米镜片设置在所述第二像素上；第三像素，所述第三像素形成于所述基板上；和第三纳米镜片，所述第三纳米镜片设置在所述第三像素上，其中所述第一像素、所述第二像素和所述第三像素的每一者具有跨越所述基板的均匀的大小和分布。2.如权利要求1所述的设备，其中所述第一像素被配置为产生处于第一波长并且具有第一带宽的光。3.如权利要求2所述的设备，其中所述第一像素被配置为产生红色光。4.如权利要求3所述的设备，其中所述第一纳米镜片包括多个第一纳米结构。5.如权利要求4所述的设备，其中所述第一纳米结构适用于补偿在图像平面处的红色光的光学路径长度。6.如权利要求2所述的设备，其中所述第二像素被配置为产生处于不同于所述第一波长的第二波长并且具有不同于所述第一带宽的第二带宽的光。7.如权利要求6所述的设备，其中所述第二像素被配置为产生蓝色光。8.如权利要求7所述的设备，其中所述第二纳米镜片包括多个第二纳米结构。9.如权利要求8所述的设备，其中所述第二纳米结构适用于补偿在图像平面处的蓝色光的光学路径长度。10.如权利要求6所述的设备，其中所述第三像素被配置为产生处于不同于所述第一波长和所述第二波长的第三波长并且具有不同于所述第一带宽和所述第二带宽的第三带宽的光。11.如权利要求10所述的设备，其中所述第三像素被配置为产生绿色光。12.如权利要求11所述的设备，其中所述第三纳米镜片包括多个第三纳米结构。13.如权利要求12所述的设备，其中所述第三纳米结构适用于补偿在图像平面处的绿色光的光学路径长度。14.一种显示设备，包括：基板；红色光像素，所述红色光像素形成于所述基板上；第一纳米镜片，所述第一纳米镜片设置在所述红色光像素上；蓝色光像素，所述蓝色光像素形成于所述基板上...

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