使用多层涂层架构的压印光刻

相关申请的交叉引用

本申请主张2021年4月21日提交的美国临时专利申请号63/177,828的优先权，该申请的全部内容在此纳入作为参考。

技术领域

本公开一般地涉及使用多层结构的压印光刻。

背景技术

压印光刻工艺可以包括将可固化溶液沉积(例如，喷墨、狭缝式slot-die涂布)在基板上并与模板接触。模板可以包括期望的微图案或纳米图案。固化后，溶液凝固化为基板上的图案化层(例如，图案化聚合物层)。压印光刻的性能(例如，图案保真度、缺陷产生、产量、压印寿命)可能会受到与溶液相关的不良粘附性和/或过度不期望的化学相互作用的不利影响。不期望的化学相互作用包括溶液溶胀、基板聚合物的聚合物链的局部溶解、或溶液(例如，低粘度压印)和基板(例如，裸聚碳酸酯(“PC”)([OC(OC

发明内容

公开了用于形成光学特征的结构和用于形成这些光学特征的方法。在一些实施例中，该结构包括含有与光学特征相对应的图案的图案化层；基层；以及结合到所述图案化层和所述基层的中间层。

在一些实施例中，所述图案化层和所述中间层之间的结合包括共价结合、物理结合或两者。

在一些实施例中，所述基层包括PC。

在一些实施例中，所述中间层具有1-25μm的厚度。

在一些实施例中，所述图案化层具有5μm至6μm的厚度。

在一些实施例中，所述图案化层的宽度为25mm至450mm。

在一些实施例中，所述图案化层被配置为形成波导的图案。

在一些实施例中，所述图案化层的形貌包括20nm至25nm的波度(waviness)。

在一些实施例中，所述图案化层包括甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。

在一些实施例中，所述图案化层包括塑料。

在一些实施例中，所述图案化层包括包含环氧和乙烯基双官能度的聚合物。

在一些实施例中，所述图案化层包括可固化溶液。

在一些实施例中，所述中间层包括交联聚合物涂层。

在一些实施例中，所述基层包括柔性基板。

在一些实施例中，所述图案化层被配置为形成尺寸为10-150nm的抗反射特征。

在一些实施例中，所述图案化层被配置为形成尺寸为10-100nm的线栅偏振器。

在一些实施例中，所述图案化层被配置为形成尺寸为100-1000nm的光栅。

在一些实施例中，所述图案化层被配置为形成尺寸为0.1-1000μm的光学对准基准。

在一些实施例中，一种制造包括光学特征的光学堆叠的方法包括：提供基层；在所述基层上沉积中间层；将所述中间层结合到所述基层；在所述中间层上沉积图案化层，所述图案化层包括与所述光学特征相对应的图案；以及将所述图案化层结合到所述中间层。

在一些实施例中，所述方法还包括使用图案化层来形成所述光学堆叠的光学特征。

在一些实施例中，所述光学堆叠是波导。

在一些实施例中，形成所述光学特征包括板对板、板对辊、辊对辊或辊对板压印。

在一些实施例中，所述方法还包括固化图案化层。

在一些实施例中，在所述中间层上沉积所述图案化层包括使用狭缝式、使用微凹版、使用刀刃、使用刮刀或喷涂涂布进行压印。

在一些实施例中，所述图案化层和所述中间层之间的结合包括共价结合、物理结合或两者。

在一些实施例中，所述基层包括PC。

在一些实施例中，所述中间层具有1-25μm的厚度。

在一些实施例中，所述图案化层具有5μm至6μm的厚度。

在一些实施例中，所述图案化层的宽度为25mm至450mm。

在一些实施例中，所述图案化层的形貌包括20nm至25nm的波度。

在一些实施例中，所述图案化层包括甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。

在一些实施例中，所述图案化层包括塑料。

在一些实施例中，所述图案化层包括具有环氧和乙烯基双官能度的聚合物。

在一些实施例中，所述图案化层包括可固化溶液。

在一些实施例中，所述中间层包括交联聚合物涂层。

在一些实施例中，所述基层包括柔性基板。

在一些实施例中，所述图案包括尺寸为10-150nm的抗反射特征。

在一些实施例中，所述图案包括尺寸为10-100nm的线栅偏振器。

在一些实施例中，所述图案包括尺寸为100-1000nm的光栅。

在一些实施例中，所述图案包括尺寸为0.1-1000μm的光学对准基准。

在一些实施例中，一种系统包括具有显示器的可穿戴头部装置。显示器包括具有光学特征的光学堆叠，光学特征是使用上述结构形成的。该系统包括一个或多个处理器，这些处理器被配置为执行一种方法，该方法包括在显示器上呈现与混合现实环境相关联的内容，其中，该内容是基于光学特征来呈现的。

附图说明

专利或申请文件包含至少一个以彩色绘制的图形。专利局将在收到请求以及必要的费用支付之后，提供带有彩色图纸的本专利或专利申请的出版物的部分。

图1A-1C示出了根据本公开的一个或多个实施例的示例性环境。

图2A-2D示出了根据本公开的实施例的示例性混合现实系统的组件。

图3A示出了根据本公开的实施例的示例性混合现实手持控制器。

图3B示出了根据本公开的实施例的示例性辅助单元。

图4示出了根据本公开的实施例的示例性混合现实系统的示例性功能框图。

图5示出了根据本公开的实施例的示例性结构。

图6A-6B示出了根据本公开的实施例的结构的示例性特征。

图7示出了根据本公开的实施例的示例性结构。

图8示出了根据本公开的实施例的制造光学堆叠的示例性方法。

具体实施方式

在下面对示例的描述时，将参考形成其一部分的附图，其中，以说明的方式示出了可以实践的特定实施例。将理解，也可以使用其他示例，并且在不偏离所公开示例的范围的情况下，可以做出结构方面的修改。

和所有人一样，混合现实系统的用户存在于真实环境中，也就是说，可被用户感知的“真实世界”的三维部分及其所有内容。例如，用户使用普通的人类感官(视觉、声音、触觉、味觉、嗅觉)来感知真实环境，并通过在真实环境中移动自己的身体与真实环境互动。真实环境中的位置可以被描述为坐标空间中的坐标；例如，坐标可以包括纬度、经度和相对于海平面的高程；在三个正交维度上与参考点的距离；或其他合适的值。同样，矢量可以描述在坐标空间中具有方向和大小的量。

例如，计算设备可以在与该设备相关联的存储器中维护虚拟环境的表示。如本文所用，虚拟环境是三维空间的计算表示。虚拟环境可以包括与该空间相关联的任何对象、动作、信号、参数、坐标、矢量或其他特性的表示。在一些示例中，计算设备的电路(例如，处理器)可以维护和更新虚拟环境的状态；也就是说，处理器可以基于与虚拟环境相关联的数据和/或用户提供的输入，在第一时间t0确定虚拟环境在第二时间t1的状态。例如，如果虚拟环境中的对象在时间t0位于第一坐标处，并且具有某些编程的物理参数(例如，质量、摩擦系数)；以及从用户处接收的指示应在方向矢量上向对象施加力的输入；则处理器可以应用运动学定律来使用基本力学确定对象在时间t1的位置。处理器可以使用已知的关于虚拟环境的任何合适的信息和/或任何合适的输入来确定虚拟环境在时间t1的状态。在维护和更新虚拟环境的状态时，处理器可以执行任何合适的软件，包括与在虚拟环境中创建和删除虚拟对象有关的软件；用于定义虚拟环境中的虚拟对象或角色的行为的软件(例如，脚本)；用于定义虚拟环境中的信号(例如，音频信号)的行为的软件；用于创建和更新与所述虚拟环境相关联的参数的软件；用于在所述虚拟环境中生成音频信号的软件；用于处理输入和输出的软件；用于实现网络操作的软件；用于应用资产数据(例如，在一段时间内移动虚拟对象的动画数据)的软件；或许多其他可能性。

输出设备，如显示器或扬声器，可以向用户呈现虚拟环境的任何或所有方面。例如，虚拟环境可以包括能够呈现给用户的虚拟对象(可以包括无生命对象、人、动物、光等的表示)。处理器可以确定虚拟环境的视图(例如，对应于具有原点坐标、视图轴和截头体的“相机”)；以及向显示器渲染对应于该视图的可视虚拟环境场景。可以使用任何合适的渲染技术来实现此目的。在一些示例中，可视场景可以包括虚拟环境中的一些虚拟对象，并且不包括某些其他虚拟对象。类似地，虚拟环境可以包括作为一个或多个音频信号呈现给用户的音频方面。例如，虚拟环境中的虚拟对象可以生成源自对象位置坐标的声音(例如，虚拟角色可以说话或引起声音效果)；或者，虚拟环境可以与音乐提示或环境声音相关联，这些音乐提示或环境声音可能与，也可能不与特定位置相关联。处理器可以确定对应于“听众”坐标的音频信号，例如，对应于虚拟环境中声音合成的声音信号，并进行混音和处理，以模拟听众在听众坐标处听到的音频信号，并经由一个或多个扬声器将音频信号呈现给用户。

由于虚拟环境作为计算结构存在，因此，用户无法使用普通感官直接感知虚拟环境。相反，用户间接地感知虚拟环境，例如，通过显示器、扬声器、触觉输出设备等呈现给用户的虚拟环境。类似地，用户不能直接触摸、操纵或以其他方式与虚拟环境交互；但是可以经由输入设备或传感器向处理器提供输入数据，处理器可以使用该设备或传感器数据来更新虚拟环境。例如，相机传感器可以提供指示用户正试图在虚拟环境中移动对象的光学数据，并且处理器可以使用该数据来使对象在虚拟环境下相应地做出响应。

混合现实系统例如可以使用透射型显示器和/或一个或多个扬声器(例如，可以集成到可穿戴头部装置中)向用户呈现结合了真实环境和虚拟环境的各方面的混合现实环境(“MRE”)。在一些实施例中，一个或多个扬声器可以位于可穿戴头部装置的外部。如本文所用，MRE是真实环境和相应虚拟环境的同时表示。在一些示例中，对应的真实环境和虚拟环境共享单个坐标空间；在一些示例中，真实坐标空间和对应的虚拟坐标空间通过变换矩阵(或其他合适的表示)彼此相关。因此，单个坐标(在一些示例中，连同变换矩阵)可以定义真实环境中的第一位置，以及虚拟环境中的第二对应位置；反之亦然。

在MRE中，虚拟对象(例如，在与MRE相关联的虚拟环境中)可以对应于真实对象(例如，在与MRE相关联的真实环境中)。例如，如果MRE的真实环境包括位于位置坐标处的真实灯柱(真实对象)，则MRE的虚拟环境可以包括位于对应位置坐标处的虚拟灯柱(虚拟对象)。如本文所用，真实对象与其对应的虚拟对象组合在一起构成“混合现实对象”。虚拟对象不必与对应的真实对象完美匹配或对准。在一些示例中，虚拟对象可以是对应的真实对象的简化版本。例如，如果真实环境包括真实灯柱，则对应的虚拟对象可以包括与真实灯柱的高度和半径大致相同的圆柱体(反映出灯柱的形状可以大致为圆柱形)。以这种方式简化虚拟对象可以提升计算效率，并且可以简化对此类虚拟对象执行的计算。此外，在MRE的一些示例中，并非真实环境中的所有真实对象都可以与对应的虚拟对象相关联。同样，在MRE的一些示例中，并非虚拟环境中的所有虚拟对象都可以与对应的真实对象相关联。也就是说，一些虚拟对象可能仅存在于MRE的虚拟环境中，而没有任何真实世界的对应物。

在某些示例中，虚拟对象可能具有与对应的真实对象不同的特性，有时甚至截然不同。例如，尽管MRE中的真实环境可能包括绿色的双臂仙人掌(多刺的无生命对象)，但MRE中对应的虚拟对象可能具有绿色的双臂虚拟角色的特征，该虚拟角色具有人类的面部特征和粗暴的举止。在该示例中，虚拟对象在某些特征(臂的颜色、数量)方面类似于其对应的真实对象；但是在其他特征(面部特征、个性)方面与真实对象不同。以这种方式，虚拟对象有可能以创造性、抽象、夸张或幻想的方式表示真实对象；或者将行为(例如，人类个性)赋予其他无生命的真实对象。在一些示例中，虚拟对象可能是纯粹的幻想创造，没有真实世界中的对应物(例如，虚拟环境中的虚拟怪物，可能位于对应于真实环境中的空白空间的位置)。

在某些示例中，虚拟对象可能具有类似于相应真实对象的特征。例如，虚拟角色可以在虚拟或混合现实环境中作为逼真的人物呈现，以向用户提供身临其境的混合现实体验。由于虚拟角色具有逼真的特征，用户可能会觉得他或她正在与真人互动。在这种情况下，希望虚拟角色的肌肉运动和凝视等动作看起来自然。例如，虚拟角色的动作应该与其对应的真实对象相似(例如，虚拟人应该像真实人一样走路或移动手臂)。作为另一示例，虚拟人的姿势和定位应该看起来很自然，并且虚拟人可以与用户进行初始交互(例如，虚拟人可以引导与用户的协作体验)。这里更详细地描述了具有逼真特征的虚拟角色的呈现。

与在遮蔽真实环境的同时向用户呈现虚拟环境的虚拟现实(VR)系统相比，呈现MRE的混合现实系统提供的优点是，在呈现虚拟环境时，真实环境仍然是可感知的。因此，混合现实系统的用户能够使用与真实环境相关联的视觉和音频提示来体验相应的虚拟环境并与之交互。例如，尽管VR系统的用户难以感知在虚拟环境中显示的虚拟对象并与之交互(因为如本文所述，用户无法直接感知虚拟环境或与之交互)，但混合现实(“MR”)系统的用户可以发现，通过看、听和触摸他或她自己的真实环境中对应的真实对象，可以更直观、自然地与虚拟对象交互。这种互动水平可以增强用户对虚拟环境的沉浸感、连接感和参与感。类似地，通过同时呈现真实环境和虚拟环境，混合现实系统可以减少与VR系统相关的负面心理感受(例如，认知失调)和负面身体感受(例如，晕动病)。混合现实系统进一步为应用提供了许多可以增强或改变我们对真实世界的体验的可能性。

图1A示出了示例性真实环境100，其中，用户110使用混合现实系统112。混合现实系统112可以包括显示器(例如，透射型显示器)、一个或多个扬声器，以及一个或多个传感器(例如，相机)，例如，如本文所述。所示的真实环境100包括矩形房间104A，用户110站在其中；以及对象122A(灯)、124A(桌子)、126A(沙发)和128A(油画)。房间104A可以通过位置坐标(例如，坐标系108)进行空间描述；真实环境100的位置可以相对于位置坐标的原点(例如，点106)进行描述。如图1A所示，以点106为原点(世界坐标)的环境/世界坐标系108(包括x轴108X、y轴108Y和z轴108Z)可以定义真实环境100的坐标空间。在一些实施例中，环境/世界坐标系108的原点106可以对应于混合现实系统112通电的位置。在一些实施例中，环境/世界坐标系108的原点106可以在操作期间重置。在一些示例中，用户110可以被视为真实环境100中的真实对象；类似地，用户110的身体部位(例如，手、脚)可以被视为真实环境100中的真实对象。在一些示例中，以点115为原点(例如，用户/听众/头部坐标)的用户/听众/头部坐标系114(包括x轴114X、y轴114Y和z轴114Z)可以为混合现实系统112所处的用户/听众/头部定义坐标空间。用户/听众/头部坐标系114的原点115可以相对于混合现实系统112的一个或多个组件来定义。例如，用户/听众/头部坐标系114的原点115可以相对于混合现实系统112的显示器来定义，例如在混合现实系统的初始校准期间定义。矩阵(可以包括平移矩阵和四元数矩阵或其他旋转矩阵)或其他合适的表示可以表征用户/听众/头部坐标系114空间与环境/世界坐标系108空间之间的变换。在一些实施例中，左耳坐标116和右耳坐标117可以相对于用户/听众/头部坐标系114的原点115来定义。矩阵(可以包括平移矩阵和四元数矩阵或其他旋转矩阵)或其他合适的表示可以表征左耳坐标116和右耳坐标117与用户/听众/头部坐标系114空间之间的变换。用户/听众/头部坐标系114可以简化相对于用户头部或相对于头戴式装置(例如，相对于环境/世界坐标系108)的位置的表示。使用即时定位与地图构建(SLAM)、视觉里程计或其他技术，可以实时确定和更新用户坐标系114与环境坐标系108之间的变换。

图1B示出了对应于真实环境100的示例性虚拟环境130。所示的虚拟环境130包括对应于真实矩形房间104A的虚拟矩形房间104B；对应于真实对象122A的虚拟对象122B；对应于真实对象124A的虚拟对象124B；以及对应于真实对象126A的虚拟对象126B。与虚拟对象122B、124B、126B相关联的元数据可以包括从对应的真实对象122A、124A、126A导出的信息。虚拟环境130另外包括虚拟角色132，其不对应于真实环境100中的任何真实对象。真实环境100中的真实对象128A可能不对应于虚拟环境130中的任何虚拟对象。以点134为原点(持久坐标)的持久坐标系133(包括x轴133X、y轴133Y和z轴133Z)可以定义虚拟内容的坐标空间。持久坐标系133的原点134可以相对于/关于诸如真实对象126A之类的一个或多个真实对象来定义。矩阵(可以包括平移矩阵和四元数矩阵或其他旋转矩阵)或其他合适的表示可以表征持久坐标系133空间与环境/世界坐标系108空间之间的变换。在一些实施例中，虚拟对象122B、124B、126B和132中的每一个可以相对于持久坐标系133的原点134具有它自己的持久坐标点。在一些实施例中，可以存在多个持久坐标系，并且虚拟对象122B、124B、126B和132中的每一个可以相对于一个或多个持久坐标系具有它自己的持久坐标点。

持久坐标数据可以是相对于物理环境持久存在的坐标数据。MR系统(例如，MR系统112、200)可以使用持久坐标数据来放置持久虚拟内容，该持久虚拟内容可以不与显示虚拟对象的显示器的移动绑定。例如，二维屏幕可以显示相对于屏幕上的位置的虚拟对象。随着二维屏幕的移动，虚拟内容可以随着屏幕移动。在一些实施例中，持久虚拟内容可以显示在房间的角落中。MR用户可以看向角落、看到虚拟内容、将视线从角落移开(其中，虚拟内容不再可见，因为虚拟内容因用户头部的运动而从用户视场内移动到用户视场外的位置)，返回看到角落里的虚拟内容(类似于真实对象的行为)。

在一些实施例中，持久坐标数据(例如，持久坐标系和/或持久坐标系)可以包括原点和三个轴。例如，可以通过MR系统将持久坐标系分配给房间的中心。在一些实施例中，用户可以在房间周围移动、离开房间、重新进入房间等，并且，持久坐标系可以保持在房间的中心(例如，因为它相对于物理环境持久)。在一些实施例中，可以使用到持久坐标数据的变换来显示虚拟对象，这可以使得能够显示持久虚拟内容。在一些实施例中，MR系统可以使用即时定位与地图构建来生成持久坐标数据(例如，MR系统可将持久坐标系分配给空间中的点)。在一些实施例中，MR系统可以通过以规则间隔生成持久坐标数据来绘制环境(例如，MR系统可在网格中分配持久坐标系，其中持久坐标系可以至少位于另一持久坐标系的五英尺内)。

在一些实施例中，持久坐标数据可以由MR系统生成并传输到远程服务器。在一些实施例中，远程服务器可以被构造为接收持久坐标数据。在一些实施例中，远程服务器可以被构造为同步来自多个观测实例的持久坐标数据。例如，多个MR系统可以用持久坐标数据绘制同一房间，并将该数据传输到远程服务器。在一些实施例中，远程服务器可以使用该观测数据来生成规范持久坐标数据，该数据可以基于一个或多个观测。在一些实施例中，规范持久坐标数据可以比持久坐标数据的单个观测更准确和/或更可靠。在一些实施例中，规范持久坐标数据可以被传输到一个或多个MR系统。例如，MR系统可以使用图像识别和/或位置数据来识别其位于具有对应的规范持久坐标数据的房间中(例如，因为其他MR系统先前已经绘制了房间)。在一些实施例中，MR系统可以从远程服务器接收对应于其位置的规范持久坐标数据。

关于图1A和1B，环境/世界坐标系108为真实环境100和虚拟环境130定义了共享坐标空间。在所示的示例中，坐标空间以点106为原点。此外，坐标空间由相同的三个正交轴(108X、108Y、108Z)定义。因此，可以关于同一坐标空间来描述真实环境100中的第一位置和虚拟环境130中的第二对应位置。这简化了在真实环境和虚拟环境中识别和显示对应位置的过程，因为相同的坐标可用于识别这两个位置。然而，在一些示例中，对应的真实环境和虚拟环境不需要使用共享坐标空间。例如，在一些示例(未示出)中，矩阵(其可以包括平移矩阵和四元数矩阵或其他旋转矩阵)或其他合适的表示可以表征真实环境坐标空间与虚拟环境坐标空间之间的变换。

图1C示出了经由混合现实系统112向用户110同时呈现真实环境100和虚拟环境130的各方面的示例性MRE 150。在所示的示例中，MRE 150同时向用户110呈现来自真实环境100的真实对象122A、124A、126A和128A(例如，经由混合现实系统112的显示器的透射部分)；以及来自虚拟环境130的虚拟对象122B、124B、126B和132(例如，经由混合现实系统112的显示器的活动显示部分)。如本文所述，原点106充当对应于MRE 150的坐标空间的原点，并且，坐标系108定义坐标空间的x轴、y轴和z轴。

在所示的示例中，混合现实对象包括占据坐标空间108中的对应位置的相应的真实对象和虚拟对象对(例如，122A/122B、124A/124B、126A/126B)。在一些示例中，真实对象和虚拟对象可以同时对用户110可见。例如，在虚拟对象呈现被设计为增强对应真实对象的视图的信息的情况下(例如，在博物馆应用中，虚拟对象呈现古代受损雕塑的缺失部分)，这可能是合乎需要的。在一些示例中，虚拟对象(122B、124B和/或126B)可以被显示(例如，经由使用像素化遮挡快门的主动像素化遮挡)，以便遮挡对应的真实对象(122A、124A和/或126)。例如，在虚拟对象充当对应的真实对象的视觉替代品的情况下(例如，在交互式讲故事应用中，无生命的真实对象变成了“有生命”的角色)，这可能是合乎需要的。

在一些示例中，真实对象(例如，122A、124A、126A)可以与不一定构成虚拟对象的虚拟内容或辅助数据相关联。虚拟内容或辅助数据可以促进在混合现实环境中对虚拟对象的处理或操作。例如，此类虚拟内容可以包括对应的真实对象的二维表示；与对应的真实对象相关联的自定义资产类型；或者与对应的真实对象相关联的统计数据。该信息可以实现或促进涉及真实对象的计算，而不会产生不必要的计算开销。

在一些示例中，本文描述的呈现还可以包含音频方面。例如，在MRE 150中，虚拟角色132可以与一个或多个音频信号相关联，例如当该角色在MRE 150中到处行走时产生的足迹音效。如本文所述，混合现实系统112的处理器可以计算对应于MRE 150中的所有此类声音的混音和处理的合成的音频信号，并且经由包括在混合现实系统112中的一个或多个扬声器和/或一个或多个外部扬声器将音频信号呈现给用户110。

示例混合现实系统112可以包括可穿戴头部装置(例如，可穿戴增强现实或混合现实头部装置)，其包括显示器(其可以包括左和右透射型显示器，其可以是近眼显示器，以及用于将来自显示器的光耦合到用户眼睛的相关组件)；左扬声器和右扬声器(例如，分别位于用户的左耳和右耳附近)；惯性测量单元(IMU)(例如，安装到头部装置的镜腿上)；正交线圈电磁接收器(例如，安装到左镜腿部件上)；远离用户而取向的左右相机(例如，深度(飞行时间)相机)；以及朝向用户而取向的左右眼相机(例如，用于检测用户的眼球运动)。然而，混合现实系统112可以结合任何合适的显示技术和任何合适的传感器(例如，光学、红外、声学、LIDAR、EOG、GPS、磁性传感器)。此外，混合现实系统112可以结合联网特征(例如，Wi-Fi能力、移动网络(例如，4G、5G)能力)来与其他设备和系统通信，包括用于处理和训练与MRE150和其他混合现实系统中的元素(例如，虚拟角色132)的呈现相关联的数据的神经网络(例如，在云中)。混合现实系统112还可以包括电池(其可以安装在辅助单元中，例如设计为穿戴在用户腰部的腰包)、处理器和存储器。混合现实系统112的可穿戴头部装置可以包括跟踪组件，例如IMU或其他合适的传感器，其被构造为输出可穿戴头部装置相对于用户环境的一组坐标。在一些示例中，跟踪组件可以向执行即时定位与地图构建(SLAM)和/或视觉里程计算法的处理器提供输入。在一些示例中，混合现实系统112还可以包括手持控制器300和/或辅助单元320，其可以是可穿戴的腰包，如本文所述。

在一些实施例中，使用动画装备在MRE 150中呈现虚拟角色132。尽管关于虚拟角色132描述了动画装备，但是应当理解，动画装备可以与MRE 150中的其他角色(例如，人类角色、动物角色、抽象角色)相关联。本文中更详细地描述了动画装备的运动。

图2A-2D示出了可用于向用户呈现MRE(其可以对应于MRE 150)或其他虚拟环境的示例性混合现实系统200(其可以对应于混合现实系统112)的组件。图2A示出了包括在示例混合现实系统200中的可穿戴头部装置2102的透视图。图2B示出了穿戴在用户头部2202上的可穿戴头部装置2102的俯视图。图2C示出了可穿戴头部装置2102的前视图。图2D示出了可穿戴头部装置2102的示例目镜2110的边缘视图。如图2A-2C所示，示例可穿戴头部装置2102包括示例性左目镜(例如，左透明波导组目镜)2108和示例性右目镜(例如，右透明波导组目镜)2110。每个目镜2108和2110可以包括透射元件，通过该透射元件可以看到真实环境，以及包括用于呈现与真实环境重叠的显示(例如，经由图像(imagewise)调制光)的显示元件。在一些示例中，此类显示元件可以包括用于控制图像调制光流动的表面衍射光学元件。例如，左目镜2108可以包括左耦入光栅组2112、左正交光瞳扩展(OPE)光栅组2120、以及左出射(输出)光瞳扩展(EPE)光栅组2122。类似地，右目镜2110可以包括右耦入光栅组2118、右OPE光栅组2114和右EPE光栅组2116。图像调制光可以经由耦入光栅2112和2118、OPE 2114和2120以及EPE 2116和2122传输到用户的眼睛。每个耦入光栅组2112、2118都可以被构造为使光朝向其对应的OPE光栅组2120、2114偏转。每个OPE光栅组2120、2114可以被设计成向下朝着其关联的EPE 2122、2116逐渐地偏转光，从而水平地延伸正在形成的出射光瞳。每个EPE 2122、2116可以被构造为逐渐地将从其对应的OPE光栅组2120、2114接收的光的至少一部分向外重定向到在目镜2108、2110后面限定的用户适眼区(eyebox)位置(未示出)，从而垂直地延伸在适眼区处形成的出射光瞳。替代地，代替耦入光栅组2112和2118、OPE光栅组2114和2120以及EPE光栅组2116和2122，目镜2108和2110可以包括光栅和/或折射和反射特征的其他布置，用于控制图像调制光到用户眼睛的耦合。

在一些示例中，可穿戴头部装置2102可以包括左镜腿2130和右镜腿2132，其中，左镜腿2130包括左扬声器2134，右镜腿2132包括右扬声器2136。正交线圈电磁接收器2138可以位于左镜腿部件中，或者位于可穿戴头部装置2102中的另一合适位置。惯性测量单元(IMU)2140可以位于右镜腿2132中，或者位于可穿戴头部装置2102中的另一合适位置。可穿戴头部装置2102还可以包括左深度(例如，飞行时间)相机2142和右深度相机2144。深度相机2142、2144可以在不同的方向上适当地取向，以便共同覆盖更宽的视场。

在图2A-2D所示的示例中，左图像调制光源2124可以通过左耦入光栅组2112光学耦合到左目镜2108中，并且，右图像调制光源2126可以通过右耦入光栅组2118光学耦合到右目镜2110中。图像调制光源2124、2126例如可以包括光纤扫描仪；投影仪，包括诸如数字光处理(DLP)芯片或硅上液晶(LCoS)调制器之类的电子光调制器；或发射型显示器，例如每侧使用一个或多个透镜耦合到耦入光栅组2112、2118中的微型发光二极管(μLED)或微型有机发光二极管(μOLED)面板。耦入光栅组2112、2118可以使来自图像调制光源2124、2126的光偏转到高于目镜2108、2110的全内反射(TIR)的临界角的角度。OPE光栅组2114、2120将向下朝着EPE光栅组2116、2122逐渐地偏转通过TIR传播的光。EPE光栅组2116、2122朝着用户的面部(包括用户眼睛的瞳孔)逐渐地耦合光。

在一些示例中，如图2D所示，左目镜2108和右目镜2110中的每一个包括多个波导2402。例如，每个目镜2108、2110可以包括多个单独的波导，每个波导专用于相应的颜色通道(例如，红色、蓝色和绿色)。在一些示例中，每个目镜2108、2110可以包括多组这样的波导，每组波导被构造为向发射的光赋予不同的波前曲率。波前曲率可以相对于用户的眼睛凸起，例如，以呈现位于用户前方一定距离处的虚拟对象(例如，对应于波前曲率倒数的距离)。在一些示例中，EPE光栅组2116、2122可以包括弯曲的光栅槽，以通过改变穿过每个EPE的出射光的坡印廷矢量来实现凸波前曲率。

在一些示例中，为了创建显示内容是三维的感知，可以通过图像光调制器2124、2126和目镜2108、2110向用户呈现立体调整的左右眼图像。三维虚拟对象的呈现的感知真实性可以通过选择波导(并因此对应于波前曲率)来增强，使得虚拟对象在接近由立体的左右图像指示的距离的距离处显示。该技术还可以减少一些用户所经历的晕动病，晕动病可能是由立体的左右眼图像提供的深度感知提示与人眼的自主调节(例如，取决于对象距离的焦点)之间的差异引起的。

图2D示出了从示例可穿戴头部装置2102的右目镜2110的顶部看去的面向边缘的视图。如图2D所示，多个波导2402可以包括由三个波导构成的第一子集2404和由三个波导构成的第二子集2406。两个波导子集2404、2406可以通过具有不同光栅线曲率以赋予出射光不同的波前曲率的不同EPE光栅来区分。在波导子集2404、2406中的每一个内，每个波导可用于将不同的光谱通道(例如，红色、绿色和蓝色光谱通道之一)耦合到用户的右眼2206。尽管在图2D中未示出，但是左目镜2108的结构可以相对于右目镜2110的结构镜像。

图3A示出了混合现实系统200的示例性手持控制器组件300。在一些示例中，手持控制器300包括抓握部分346和沿着顶面348设置的一个或多个按钮350。在一些示例中，按钮350可以被构造为用作光学跟踪目标，例如，用于结合相机或其他光学传感器(其可以安装在混合现实系统200的头部单元(例如，可穿戴头部装置2102)中)跟踪手持控制器300的六自由度(6DOF)运动。在一些示例中，手持控制器300包括用于检测诸如相对于可穿戴头部装置2102的位置或取向之类的位置或取向的跟踪组件(例如，IMU或其他合适的传感器)。在一些示例中，此类跟踪组件可以定位在手持控制器300的手柄中，和/或可以机械地耦合到手持控制器。手持控制器300可以被构造为提供对应于一个或多个按钮按下状态的一个或多个输出信号；或者手持控制器300的位置、取向和/或运动(例如，经由IMU)。此类输出信号可用作混合现实系统200的处理器的输入。此类输入可以对应于手持控制器的位置、取向和/或运动(并且，通过扩展，对应于握持控制器的用户的手的位置、取向和/或运动)。此类输入也可以对应于用户按下按钮350。

图3B示出了混合现实系统200的示例性辅助单元320。辅助单元320可以包括提供能量来操作系统200的电池，并且可以包括用于执行程序以操作系统200的处理器。如图所示，示例辅助单元320包括夹子2128，例如用于将辅助单元320附接到用户的腰带。其他形状因子也适用于辅助单元320并且将是显而易见的，包括不涉及将单元安装到用户腰带的形状因子。在一些示例中，辅助单元320通过多导管(multiconduit)电缆耦合到可穿戴头部装置2102，该多导管电缆例如可以包括电线和光纤。还可以使用辅助单元320与可穿戴头部装置2102之间的无线连接。

在一些示例中，混合现实系统200可以包括一个或多个麦克风，以检测声音并向混合现实系统提供相应的信号。在一些示例中，麦克风可以附接到可穿戴头部装置2102上或与可穿戴头部装置2102集成，并且可以被构造为检测用户的语音。在一些示例中，麦克风可以附接到手持控制器300和/或辅助单元320上，或者与手持控制器300或辅助单元320集成。此类麦克风可以被构造为检测环境声音、环境噪声、用户或第三方的声音或其他声音。

图4示出了可以对应于示例性混合现实系统的示例性功能框图，例如本文所述的混合现实系统200(可以对应于图1中的混合现实系统112)。可穿戴系统400的元件可用于实现本公开中描述的方法、操作和特征。如图4所示，示例手持控制器400B(其可对应于手持控制器300(“图腾(totem)”))包括图腾到可穿戴头部装置六自由度(6DOF)图腾子系统404A，并且，示例可穿戴头部装置400A(其可对应于可穿戴头部装置2102)包括图腾到可穿戴头部装置6DOF子系统404B。在该示例中，6DOF图腾子系统404A和6DOF子系统404B协作以确定手持控制器400B相对于可穿戴头部装置400A的六个坐标(例如，在三个平移方向上的偏移和沿着三个轴的旋转)。六个自由度可以相对于可穿戴头部装置400A的坐标系来表示。这三个平移偏移可以在此类坐标系中表示为X、Y和Z偏移，表示为平移矩阵，或者表示为一些其他表示。旋转自由度可以表示为偏航、俯仰和滚转旋转的序列，表示为旋转矩阵，表示为四元数，或者表示为某些其他表示。在一些示例中，可穿戴头部装置400A；包括在可穿戴头部装置400A中的一个或多个深度相机444(和/或一个或多个非深度相机)；和/或一个或多个光学目标(例如，如本文所述的手持控制器400B的按钮350、或包括在手持控制器400B中的专用光学目标)可用于6DOF跟踪。在一些示例中，手持控制器400B可以包括如本文所述的相机；并且，可穿戴头部装置400A可以包括用于与相机结合进行光学跟踪的光学目标。在一些示例中，可穿戴头部装置400A和手持控制器400B各自包括一组三个正交取向的螺线管，用于无线地发送和接收三个可区分的信号。通过测量在用于接收的每个线圈中接收的三个可区分信号的相对幅度，可以确定可穿戴头部装置400A相对于手持控制器400B的6DOF。此外，6DOF图腾子系统404A可以包括惯性测量单元(IMU)，用于提供关于手持控制器400B的快速运动的改进的精度和/或更及时的信息。

在一些实施例中，可穿戴系统400可以包括麦克风阵列407，麦克风阵列407可以包括布置在头带装置400A上的一个或多个麦克风。在一些实施例中，麦克风阵列407可以包括四个麦克风。两个麦克风可以被放置在头带装置400A的前面，并且，两个麦克风可被放置在头带装置400A的后面(例如，一个在左后，一个位于右后)。在一些实施例中，由麦克风阵列407接收的信号可以被发送到DSP 408。DSP 408可以被构造为对从麦克风阵列407接收到的信号执行信号处理。例如，DSP 408可以被构造为对从麦克风阵列407接收到的信号执行降噪、回声消除和/或波束成形。DSP 408可以被构造为向处理器416发送信号。

在一些示例中，可能需要将坐标从局部坐标空间(例如，相对于可穿戴头部装置400A固定的坐标空间)变换为惯性坐标空间(如，相对于真实环境固定的坐标空间)，例如，以便补偿(例如，MR系统112的)可穿戴头部装置400A相对于坐标系108的移动。例如，对于可穿戴头部装置400A的显示器来说，需要这样的变换，以呈现相对于真实环境的预期位置和取向上，而不是显示器上固定位置和取向(例如，在显示器右下角的相同位置)上的虚拟对象(例如，坐在真实椅子上，面朝前的虚拟人，不考虑可穿戴头部装置的位置和取向)，以保持虚拟对象存在于真实环境中的错觉(并且例如，当可穿戴头部装置400A移动和旋转时，虚拟对象在真实环境中不会显得不自然地定位)。在一些示例中，可以通过使用SLAM和/或视觉里程计程序处理来自深度相机444的图像来确定坐标空间之间的补偿变换，以便确定可穿戴头部装置400A相对于坐标系108的变换。在图4所示的示例中，深度相机444耦合到SLAM/视觉里程计块406，并且可以向块406提供图像。SLAM/视觉里程计块406的实现可以包括处理器，该处理器被构造为处理该图像并确定用户头部的位置和取向，然后使用该位置和取向来识别头部坐标空间与另一坐标空间(例如，惯性坐标空间)之间的变换。类似地，在一些示例中，从IMU 409获得关于用户头部姿势和位置的附加信息源。来自IMU 409的信息可以与来自SLAM/视觉里程计块406的信息结合，以提供关于用户头部姿势和位置的快速调整的改进的准确性和/或更及时的信息。

在一些示例中，深度相机444可以向手势跟踪器411提供3D图像，手势跟踪器411可以在可穿戴头部装置400A的处理器中实现。手势跟踪器411可以识别用户的手势，例如通过将从深度相机444接收的3D图像与表示手势的存储模式进行匹配。识别用户手势的其他合适的技术将是显而易见的。

在一些示例中，一个或多个处理器416可以被构造为从可穿戴头部装置的6DOF头带子系统404B、IMU 409、SLAM/视觉里程计块406、深度相机444和/或手势跟踪器411接收数据。处理器416还可以发送和接收来自6DOF图腾系统404A的控制信号。处理器416可以无线地耦合到6DOF图腾系统404A，例如在手持控制器400B不受其约束的示例中。处理器416还可以与附加组件通信，例如视听内容存储器418、图形处理单元(GPU)420和/或数字信号处理器(DSP)音频空间化器422。DSP音频空间化器422可以耦合到头部相关传递函数(HRTF)存储器425。GPU 420可以包括耦合到左图像调制光源424的左通道输出(例如，用于在左目镜428上显示内容)和耦合到右图像调制光源426的右通道输出(例如，用于在右目镜430上显示内容)。GPU 420可以将立体图像数据输出到图像调制光源424、426，例如，如本文关于图2A-2D所描述的。在一些示例中，GPU 420可用于在可穿戴系统400的显示器上呈现的MRE中渲染虚拟对象。DSP音频空间化器422可以向左扬声器412和/或右扬声器414输出音频。DSP音频空间化器422可以从处理器419接收指示从用户到虚拟声源(其可以由用户例如经由手持控制器320移动)的方向矢量的输入。基于方向矢量，DSP音频空间化器422可以确定对应的HRTF(例如，通过访问HRTF，或者通过内插多个HRTF)。DSP音频空间化器422然后可以将所确定的HRTF应用于音频信号，例如对应于由虚拟对象生成的虚拟声音的音频信号。这可以通过在混合现实环境中结合用户相对于虚拟声音的相对位置和取向(也就是说，通过呈现与用户的期望相匹配的虚拟声音，其中该虚拟声音听起来如同真实环境中的真实声音)来增强虚拟声音的可信度和真实性。

在一些示例中，例如图4所示，处理器416、GPU 420、DSP音频空间化器422、HRTF存储器425和音频/视频内容存储器418中的一个或多个可以包括在辅助单元400C(其可以对应于本文所述的辅助单元320)中。辅助单元400C可以包括电池427，以向其组件供电和/或向可穿戴头部装置400A或手持控制器400B供电。在可安装到用户腰部的辅助单元中包括此类组件可以限制可穿戴头部装置400A的尺寸和重量，这反过来可以减少用户头部和颈部的疲劳。

尽管图4呈现了与示例可穿戴系统400的各种组件相对应的元件，但这些组件的各种其他适当布置对本领域技术人员来说将是显而易见的。例如，图中所示的头带装置400A可以包括处理器和/或电池(未示出)。所包含的处理器和/或电池可以与辅助单元400C的处理器和/或电池一起工作，也可以代替辅助单元400C的处理器和/或电池工作。通常，作为另一示例，所呈现的元件或关于图4描述的与辅助单元400相关联的功能可以相反地与头带装置400A或手持控制器400B相关联。此外，一些可穿戴系统可以完全放弃手持控制器400B或辅助单元400C。这些变化和修改应被理解为包括在所公开的示例的范围内。

图5示出了根据本公开的实施例的示例性结构500。在一些实施例中，结构500是印记(例如，用于形成光学特征(例如，被配置为控制特定波长辐射的透射率的光学堆叠(例如，结构710)上的几何特征、波导图案)的模具、结构)。例如，结构500可以是用于创建可穿戴头部装置目镜或MR系统的纳米级或微米级结构(例如，波导(例如，目镜2108或2110的波导2402)的印记，如关于图1-4所述；包括尺寸约为数百纳米的特征的波导；包括含有尺寸约为数十纳米的特征的抗反射特征的波导；包括含有尺寸约为1至数十微米的对准基准的光学结构；图案化的塑料；CRT模板；结构710)。

在一些实施例中，可穿戴装置(例如，可穿戴头部装置目镜或MR系统，如关于图1-4所述)包括显示器，该显示器包括含有光学特征的光学堆叠。在一些实施例中，光学特征使用结构500来形成。在一些实施例中，显示器被配置为呈现与MR环境相关联的内容，并且该内容基于光学特征来呈现。

在一些实施例中，结构500包括图案化层502、中间层504和基层506。例如，图案化层502是纳米图案化或微图案化压印层，中间层504是中间压印层，基层506是载体基板或载体膜。例如，图案化层包括与光学特征相对应的图案(例如，图案化层的图案提供用于创建光波导图案的印记)。

在一些实施例中，图案化层502包括低粘度(例如＜10cps)或中等粘度(例如，在10cps和1000cps之间)的抗蚀剂材料。例如，图案化层502包括在J-FIL

在一些实施例中，中间层504包括交联聚合物涂层(例如，热固性聚合物顶部涂层)。在一些实施例中，狭缝式、微凹版、刀刃、刮刀或喷涂涂布用于将中间层504沉积在基层506的顶部。在一些实施例中，中间层504具有1-25μm的厚度。例如，基层506是柔性聚合物基板膜。作为示例，基层506是PC膜基板。

在一些实施例中，图案化层502是通过分配已分配的可固化溶液并使该溶液与图案化模板(例如，柔性模板、刚性模板)接触而形成的。然后固化溶液以固化(solidify)图案化层502的图案(由模板形成)。

溶液和相邻层之间的相互作用对于压印光刻减少缺陷至关重要。此外，溶液可以散布跨基板而分布，而不劣化底层聚合物基板的组成，并且需要具有期望的机械强度和对相邻层的强粘附性。在显示器应用中，如可穿戴波导装置(例如，可穿戴头部装置目镜或MR系统的波导(例如，目镜2108或2110的波导2402，如图1-4所述)，高保真度印记(例如，位于基层506上，如光滑的柔性聚合物膜)需要用于板对板、板对辊、辊对辊和/或辊对板压印，以便在大面积(例如25mm至450mm宽)上进行纳米级图案转印。中间层504通过以成本有效的方式减少负面影响(例如，通过如本文所述使用与硅相比的低成本材料来形成结构500并减少相关的缺陷；通过最小化柔性基板上的缺陷)来有利地改善图案，从而允许在大面积上以成本有效的方式生产具有最小缺陷的最终产品。

在一些情况下，在没有中间层504的情况下(例如，将溶液分配到裸PC层上)，粘附机制可以是图案化层和裸PC层之间的物理互锁，这会导致溶胀到基板中，随后导致缺陷。此外，在没有中间层504的情况下，对于含有某些溶剂型组分的图案化层，与基板的化学相互作用(例如，在基板中的界面的几百纳米内)由于局部溶解而使表面界面退化，导致粘附性差，并导致纳米级空隙。在某些情况下，图案化层的组分通过PC表面渗透并引起局部化学相互作用，这可能导致在压印过程中粘附性差和产生缺陷。在没有中间层504的情况下，可产生更多压印缺陷，并且更多缺陷结果会转移到最终器件(例如，劣化正在形成的波导的预期光学特性)。

例如，在没有中间层504的情况下，诸如纳米级空隙之类的缺陷更可能存在于图案化层上。在一些示例中，在没有中间层504的情况下，即使图案化层的厚度足以覆盖基层(例如，基板、膜)的形貌和粗糙度缺陷，纳米级空隙仍可能继续存在，因为有机材料从图案化层化学溶胀和/或侵蚀到基层。在这些示例中，纳米级空隙可以转移到使用有缺陷的图案化层制造的最终器件(例如，纳米级空隙可以转移到波导上，在波导上形成不期望的图案)。

在一些情况下，即使直接结合到基层的图案化层(例如，中等粘度的抗蚀剂)显示出很少或者不显示纳米级空隙或粘附缺陷，在没有中间层504的情况下，图案化层与基层(例如，裸露的PC基板)的粘附强度仍然较差和/或可能产生宏观粘附失效，从而导致分层。因此，图案化层与基层的粘附不依赖于单独的物理结合(例如，因为表面上的聚合物链缠绕在一起)。中间层504有利地添加了足够的共价键，以在大面积(例如，用于可穿戴头部装置或MR系统的波导(例如，目镜2108或2110的波导2402，如关于图1-4所述)上提供高压印保真度所需的粘合。例如，结构500用于创建另一结构，并且通过在结构500中包括中间层504，当结构500用作创建另一结构的模具时，不太可能发生分层。此外，在一些实施例中，中间层504通过形成共价键有利地形成强粘附，而不影响基板上的界面完整性。

在某些情况下，中间层504提高粘附性(例如，在使用图案化层502创建另一结构时减少分层)，其中，图案化层502不与基层506形成粘合剂结合(例如，当图案化层在没有中间层504的情况下结合到基层时，可能存在不形成粘合剂结合的位置)。例如，中间层504经由中间层504的顶部涂层(例如，经由顶部涂层内的游离乙烯基群)实现了共价结合(例如，与图案化层502、与基层506的共价结合)和/或实现了坚固的物理结合(因为中间层504穿过与图案化层502或基层506的界面)。在一些实施例中，中间层504的顶部涂层被构造为抵抗局部溶解(例如，通过图案化层502的组分)，从而产生缺陷减少的印记(例如，纳米级、微米级)，这是不能通过将图案化层直接结合到基层来实现的。

为了在基层506(例如，聚合物基板)上压印，中间层504可以有利地提供：1)图案化层502(例如，固化的压印聚合物)到基层506(例如，聚合物基板)的粘合层；2)在固化之前阻挡图案化层502的任何组分(例如，压印溶液)与基层506(例如，聚合物基板)的任何不期望的化学相互作用的阻挡层；以及3)与没有中间层的凹凸不平或不太均匀的图案化层相比更光滑的形貌(例如，如图6A和6B所示)。多层涂层架构可以确保特征的高保真度压印(例如，用于诸如可穿戴波导装置之类的显示应用)，这些压印需要优异的粘附性、流体扩散/填充，以及模板创建和脱模时的最佳释放性能。

图6A-6B示出了根据本公开的实施例的结构的示例性特征。如图所示，图6A和6B是示出图案化层的形貌的扫描电子显微镜(SEM)图像。图6A示出了不包括中间层的结构的图案化层的图像602。图像602示出了不包括中间层的结构的图案化层上的粘附失效和空隙606。

图6A还示出了包括中间层(例如，中间层504)的结构(例如，结构500)的图案化层(例如，图案化的层502)的图像604。图像604示出了包括中间层的结构的图案层上的几乎不可见的粘附失效或空隙。

图6B示出了包括中间层(例如，中间层504)的结构(例如，结构500)的表面形貌的彩色截面图652。例如，表面形貌652示出了UV交联热固性丙烯酸酯(acrylate)聚合物涂层的形貌。图6B还示出了包括中间层(例如，中间层504)的结构(例如，结构500)的表面形貌的等距测图654。

如截面图652和等轴测图654所示，结构的形貌包括跨结构的4mm部分上的20-25nm的波度。在一些实施例中，图6B中所示的结构(例如，包括中间层的结构)的形貌具有残余层厚度(RLT)均匀性，与不包括中间层结构相比，该残余层厚度均匀性提高了50％以上(例如，与没有中间层的40-50nm的波度相比)。在一些实施例中，可以通过增加结合到中间层(例如，中间层504)的图案化层(例如，图案化的层502)的厚度来进一步改善均匀性。例如，可以通过在图案化层的第一涂层上添加额外的层(例如，通过在第一5μm层上添加额外的层(例如，具有100-1000nm的厚度))或通过沉积较厚的第一涂层(例如，通过沉积厚度大于5μm的层，而不是5μm的层)来增加图案化层的厚度。

图7示出了根据本公开的实施例的示例性第一结构700和第二结构710。在一些实施例中，第一结构700是印记。例如，第一结构700是用于创建纳米级或微米级结构(例如，结构710，光学堆叠)的印记。在一些实施例中，第一结构700包括图案化层702、中间层704和基层706。例如，图案化层702是纳米图案化或微米图案化的压印层，中间层704是中间压印层，基层706是载体基板或载体膜。在一些实施例中，第一结构700是结构500(例如，图案化层702是图案化层502，中间层704是中间层504，并且基层706是基层506)。为了简洁起见，这里没有描述图5-6中描述的一些优点和功能。

在一些实施例中，第一结构700是用于创建第二结构710的印记。例如，图案化层702用于在第二结构710上创建图案712。在一些实施例中，第二结构710是光学堆叠。在一些实施例中，图案712包括光学特征(例如，被配置为控制特定波长辐射的透射率的光学堆叠(例如，结构710)上的几何特征、波导图案)。例如，第一结构700(例如，在基板(例如，PC或类似的柔性/刚性基板)上包括公开的中间层的多层涂层印记，关于图5和6描述的结构500)可用作具有最终产品的相反图案色调(例如，图案712)的图案化模板(例如，用于创建波导图案的模具)。

在一些实施例中，图案712是本文所公开的可穿戴头部装置或MR系统的波导图案。在一些实施例中，图案712包括尺寸为10-150nm的抗反射特征(例如，具有小于150nm的示例性节距的抗反射非衍射纳米图案)。在一些实施例中，图案712包括尺寸为10-100nm的线栅偏振器。在一些实施例中，图案712包括尺寸为100-1000nm的光栅(例如，包括用于具有大于150nm的示例性节距的紫外-红外区域中的波长的光学衍射特征的光栅)。在一些实施例中，图案712包括尺寸为0.1-1000μm的光学对准基准(例如，具有小于1μm的示例性节距的视觉系统的对准标记和/或基准)。

中间层704通过以成本有效的方式减少负面影响(例如，通过如本文所述使用与硅相比的低成本材料来形成结构700并减少相关的缺陷；通过最小化柔性基板上的缺陷)来有利地改善图案，从而允许在大面积上以成本有效的方式生产具有最小缺陷的最终产品(例如第二结构710)。在没有中间层704的情况下，可产生更多压印缺陷，并且更多缺陷结果会转移到结构710(例如，劣化正在形成的波导的预期光学特性)。例如，在没有中间层704的情况下，诸如纳米级空隙之类的缺陷更可能存在于图案化层上。在一些示例中，在没有中间层704的情况下，即使图案化层的厚度足以覆盖基层(例如，基板、膜)的形貌和粗糙度缺陷，纳米级空隙仍可能继续存在，因为有机材料从图案化层化学溶胀和/或侵蚀到基层。在这些示例中，纳米级空隙可以转移到使用有缺陷的图案化层制造的最终器件(例如，结构710)(纳米级空隙可以转移到波导上，在波导上形成不期望的图案)。

图8示出了根据本公开的实施例的制造包括光学特征的光学堆叠的示例性方法800。尽管方法800被示出为包括所描述的步骤，但是应当理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以包括不同的步骤顺序、更多的步骤或更少的步骤。为了简洁起见，这里没有描述图5-7中描述的一些优点和功能。

在一些实施例中，方法800包括提供基层(步骤802)。例如，如关于图5-7所述，提供基层(例如，基层506、基层706)。在一些实施例中，基层包括PC。例如，如关于图5-7所述，基层506或基层706包括PC。在一些实施例中，如关于图5-7所述，基层包括柔性基板。例如，基层506或基层706包括柔性基板。

在一些实施例中，方法800包括在基层上沉积中间层(步骤804)。例如，如关于图5-7所述，中间层504或704沉积在基层506或706上。在一些实施例中，中间层的厚度为1-25μm。例如，如关于图5-7所述，中间层504或704的厚度为1-25μm。在一些实施例中，中间层包括交联聚合物涂层。例如，如关于图5-7所述，中间层504或704包括交联聚合物涂层。

在一些实施例中，方法800包括将中间层结合到基层(步骤806)。例如，如关于图5-7所述，中间层504或704结合到基层506或706。

在一些实施例中，方法800包括在中间层上沉积包括与光学特征相对应的图案的图案化层(步骤808)。例如，如关于图5-7所述，包括与光学特征相对应的图案的图案化层502或702沉积在中间层504或704上。在一些实施例中，在中间层上沉积图案化的层包括使用槽模、使用微凹版、使用刀刃、使用刮刀或喷涂进行压印。例如，如关于图5-7所述，使用压印、狭缝式、微凹版、刀刃、刮刀或喷涂涂布将图案化层502或702沉积在中间层504或704上。

在一些实施例中，图案化层的厚度为5μm至10μm。例如，如关于图5-7所述，图案化层502或702的厚度为5μm至6μm。在一些实施例中，图案化层的宽度为25mm至450mm。例如，如关于图5-7所述，图案化层502或702的宽度为25mm至450mm。

在一些实施例中，图案化层包括甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。例如，如关于图5-7所述，图案化层502或702包括甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。在一些实施例中，图案化层包括塑料。例如，如关于图5-7所述，图案化层502或702包括塑料。在一些实施例中，图案化层包括含有环氧和乙烯基双官能度的聚合物。例如，如关于图5-7所述，图案化层502或702包括环氧和乙烯基双官能度。在一些实施例中，图案化层包括可固化溶液。例如，如关于图5-7所述，图案化层502或702包括可固化溶液。

在一些实施例中，方法800包括将图案化层结合到中间层(步骤810)。例如，如关于图5-7所述，图案化层502或702结合到中间层504或704上。在一些实施例中，图案层和中间层之间的结合包括共价结合、物理结合或两者。例如，如关于图5-7所述，图案化层502和中间层504之间或图案化层702和中间层704之间的结合包括共价结合、物理结合或两者。

在一些实施例中，方法800包括固化图案化层。例如，如关于图5-7所述，图案化层502或702被固化。

在一些实施例中，图案化层的形貌包括20nm至25nm的波度。例如，如关于图5-7所述，图案化层502或702的形貌包括20nm至25nm的波度。

在一些实施例中，该方法800包括包括使用图案化层来形成光学堆叠的光学特征。例如，如关于图5-7所述，图案化层502或702的形貌用于形成光学堆叠(例如，第二结构710)的光学特征(例如，图案712)。在一些实施例中，形成光学特征包括板对板、板对辊、辊对辊或辊对板压印。例如，如关于图5-7所述，板对板、板对辊、辊对辊或辊对板压印，以及结构500或700用于形成光学特征(例如，图案712)。

在一些实施例中，与光学特征相对应的图案(例如，图案712)是本文所公开的可穿戴头部装置或MR系统的波导图案。在一些实施例中，与光学特征相对应的图案(例如，图案712)包括尺寸为10-150nm的抗反射特征(例如，具有小于150nm的示例性节距的抗反射非衍射纳米图案)。在一些实施例中，与光学特征相对应的图案(例如，图案712)包括尺寸为10-100nm的线栅偏振器。在一些实施例中，与光学特征相对应的图案(例如，图案712)包括尺寸为100-1000nm的光栅(例如，包括用于具有大于150nm的示例性节距的紫外-红外区域中的波长的光学衍射特征的光栅)。在一些实施例中，与光学特征相对应的图案(例如，图案712)包括尺寸为0.1-1000μm的光学对准基准(例如，具有小于1μm的示例性节距的视觉系统的对准标记和/或基准)。

在一些实施例中，一种系统包括具有显示器的可穿戴头部装置。显示器包括光学堆叠(例如，结构710)，该光学堆叠包括光学特征(例如，光学衍射光栅、抗反射特征、对准基准)，并且该光学特征是使用关于图5-8描述的结构形成的。该系统包括一个或多个处理器，这些处理器被配置为执行一种方法，该方法包括在显示器上呈现与混合现实环境相关联的内容，其中，该内容是基于光学特征来呈现的。

根据一些实施例，一种用于形成光学特征的结构包括含有与光学特征相对应的图案的图案化层；基层；以及结合到图案化层和基层的中间层。

根据一些实施例，所述图案化层和所述中间层之间的结合包括共价结合、物理结合或两者。

根据一些实施例，基层包括PC。

根据一些实施例，中间层具有1-25μm的厚度。

根据一些实施例，所述图案化层具有5μm至6μm的厚度。

根据一些实施例，所述图案化层的宽度为25mm至450mm。

根据一些实施例，所述图案化层被配置为形成波导的图案。

根据一些实施例，图案化层的形貌包括20nm至25nm的波度。

根据一些实施例，所述图案化层包括甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。

根据一些实施例，图案化层包括塑料。

根据一些实施例，所述图案化层包括具有环氧和乙烯基双官能度的聚合物。

根据一些实施例，图案化层包括可固化溶液。

根据一些实施例，所述中间层包括交联聚合物涂层。

根据一些实施例，所述基层包括柔性基板。

根据一些实施例，图案化层被配置为形成尺寸为10-150nm的抗反射特征。

根据一些实施例，图案化层被配置为形成尺寸为10-100nm的线栅偏振器。

根据一些实施例，图案化层被配置为形成尺寸为100-1000nm的光栅。

根据一些实施例，图案化层被配置为形成尺寸为0.1-1000μm的光学对准基准。

根据一些实施例，一种制造包括光学特征的光学堆叠的方法包括：提供基层；在基层上沉积中间层；将中间层结合到基层；在中间层上沉积图案化层，图案化层包括与光学特征相对应的图案；以及将图案化层结合到中间层。

根据一些实施例，该方法还包括使用图案化层来形成光学堆叠的光学特征。

根据一些实施例，光学堆叠是波导。

根据一些实施例，形成所述光学特征包括板对板、板对辊、辊对辊或辊对板压印。

根据一些实施例，该方法还包括固化图案化层。

根据一些实施例，在中间层上沉积图案化层包括使用狭缝式、使用微凹版、使用刀刃、使用刮刀或喷涂涂布进行压印。

根据一些实施例，所述图案化层和所述中间层之间的结合包括共价结合、物理结合或两者。

根据一些实施例，基层包括PC。

根据一些实施例，中间层具有1-25μm的厚度。

根据一些实施例，所述图案化层具有5μm至6μm的厚度。

根据一些实施例，所述图案化层的宽度为25mm至450mm。

根据一些实施例，图案化层的形貌包括20nm至25nm的波度。

根据一些实施例，所述图案化层包括甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。

根据一些实施例，图案化层包括塑料。

根据一些实施例，所述图案化层包括具有环氧和乙烯基双官能度的聚合物。

根据一些实施例，图案化层包括可固化溶液。

根据一些实施例，所述中间层包括交联聚合物涂层。

根据一些实施例，所述基层包括柔性基板。

根据一些实施例，图案化层包括尺寸为10-150nm的抗反射特征。

根据一些实施例，图案包括尺寸为10-100nm的线栅偏振器。

根据一些实施例，图案包括尺寸为100-1000nm的光栅。

根据一些实施例，图案包括尺寸为0.1-1000μm的光学对准基准。

根据一些实施例，一种系统包括具有显示器的可穿戴头部装置。显示器包括具有光学特征的光学堆叠，光学特征是使用上述结构形成的。该系统包括一个或多个处理器，这些处理器被配置为执行一种方法，该方法包括在显示器上呈现与混合现实环境相关联的内容，其中，该内容是基于光学特征来呈现的。

尽管已经参考附图对所公开的示例进行了全面描述，但应注意，各种变化和修改对本领域技术人员来说将是显而易见的。例如，一个或多个实现的元素可以被组合、删除、修改或补充，以形成进一步的实现。这样的变化和修改应被理解为包括在所附权利要求所限定的公开实例的范围内。