阅读说明：本技术 用于在纳米压印光刻中在脱模期间降低表面粘附力的方法 (Method for reducing surface adhesion during demolding in nanoimprint lithography ) 是由 朱塞佩·卡拉菲奥雷 于 2020-02-03 设计创作，主要内容包括：本申请涉及用于在纳米压印光刻中在脱模期间降低表面粘附力的方法。本文公开了用于模制倾斜结构的技术。在一些实施方案中,用于纳米压印光刻的模具包括支撑层、在支撑层上并包括倾斜结构的聚合物层以及在倾斜结构的表面上的氧化物层。在一些实施方案中,氧化物层通过原子层沉积被共形地沉积在倾斜结构的表面上。在一些实施方案中,模具还包括在氧化物层上的防粘层。(The present application relates to a method for reducing surface adhesion during demolding in nanoimprint lithography. Techniques for molding angled structures are disclosed herein. In some embodiments, a mold for nanoimprint lithography includes a support layer, a polymer layer on the support layer and including slanted structures, and an oxide layer on surfaces of the slanted structures. In some embodiments, the oxide layer is conformally deposited on the surface of the slanted structure by atomic layer deposition. In some embodiments, the mold further comprises a release layer on the oxide layer.)

具体实施方式

，并且可以被配置为用作虚拟现实显示器、增强现实显示器和/或混合现实显示器。近眼显示器300可以包括框架305和显示器310。显示器310可以被配置为向用户呈现内容。在一些实施方案中，显示器310可以包括显示电子器件和/或显示光学器件。例如，如上面关于图1的近眼显示器120所描述的，显示器310可以包括LCD显示面板、LED显示面板或光学显示面板(例如，波导显示组件)。

近眼显示器300还可以包括在框架305上或在框架305内的多种传感器350a、350b、350c、350d和350e。在一些实施方案中，传感器350a-350e可以包括一个或更多个深度传感器、运动传感器、位置传感器、惯性传感器或环境光传感器。在一些实施方案中，传感器350a-350e可以包括一个或更多个图像传感器，所述一个或更多个图像传感器被配置成生成表示不同方向上的不同视场的图像数据。在一些实施方案中，传感器350a-350e可以被用作输入装置以控制或影响近眼显示器300的显示内容，和/或向近眼显示器300的用户提供交互式VR/AR/MR体验。在一些实施方案中，传感器350a-350e还可以用于立体成像。

在一些实施方案中，近眼显示器300还可以包括一个或更多个照明器330，以将光投射到物理环境中。投射的光可以与不同的频带(例如，可见光、红外光、紫外光等)相关联，并且可以用于多种目的。例如，照明器330可以在黑暗环境中(或者在具有低强度的红外光、紫外光等的环境中)投射光，以帮助传感器350a-350e捕获黑暗环境内不同对象的图像。在一些实施方案中，照明器330可以用于将某些光图案投射到环境内的对象上。在一些实施方案中，照明器330可以用作定位器，诸如上面参考图1描述的定位器126。

在一些实施方案中，近眼显示器300还可以包括高分辨率相机340。相机340可以捕获视场中物理环境的图像。捕获的图像可以例如由虚拟现实引擎(例如，图1的人工现实引擎116)处理以向捕获的图像添加虚拟对象或者修改捕获的图像中的物理对象，并且处理过的图像可以通过显示器310显示给用户用于AR应用或MR应用。

图4图示了根据某些实施方案的使用波导显示器的光学透视增强现实系统400的实例。增强现实系统400可以包括投影仪410和组合器(combiner)415。投影仪410可以包括光源或图像源412和投影仪光学器件(projector optics)414。在一些实施方案中，图像源412可以包括显示虚拟对象的多个像素，诸如LCD显示面板或LED显示面板。在一些实施方案中，图像源412可以包括生成相干光或部分相干光的光源。例如，图像源412可以包括激光二极管、垂直腔表面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser)和/或发光二极管。在一些实施方案中，图像源412可以包括多个光源，每个光源发射对应于原色(例如，红色、绿色或蓝色)的单色图像光。在一些实施方案中，图像源412可以包括光学图案生成器，诸如空间光调制器。投影仪光学器件414可以包括一个或更多个光学部件，所述一个或更多个光学部件可以调节(condition)来自图像源412的光，诸如扩展、准直、扫描来自图像源412的光或者将来自图像源412的光投影到组合器415。一个或更多个光学部件可以包括例如一个或更多个透镜、液体透镜、反射镜(mirror)、光圈和/或光栅。在一些实施方案中，投影仪光学器件414可以包括具有多个电极的液体透镜(例如，液晶透镜)，这些电极允许扫描来自图像源412的光。

组合器415可以包括输入耦合器430，该输入耦合器430用于将来自投影仪410的光耦合到组合器415的基底420中。输入耦合器430可以包括体全息光栅(volume holographicgrating)、衍射光学元件(DOE)(例如表面浮雕光栅)或折射耦合器(例如楔状物或棱镜)。对于可见光，输入耦合器430可以具有大于30％、50％、75％、90％或更高的耦合效率。如本文中所使用的，可见光可以指的是波长在约380nm至约750nm之间的光。耦合到基底420中的光可以通过例如全内反射(TIR)在基底420中传播。基底420可以是以一副眼镜的透镜的形式。基底420可以具有平坦的表面或弯曲的表面，并且可以包括一种或更多种类型的介电材料，诸如玻璃、石英、塑料、聚合物、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、晶体或陶瓷。基底420的厚度可以在从例如小于约1mm至约10mm或更大的范围内。基底420可以对可见光透明。如果光束可以以高透射率(transmission rate)诸如大于50％、60％、75％、80％、90％、95％或更高穿过材料，则该材料可以对光束是“透明的”，其中光束的一小部分(例如小于50％、40％、25％、20％、10％、5％或更少)可以被该材料散射、反射或吸收。透射率(即透射率(transmissivity))可以由一定波长范围内的光加权的平均透射率或未加权的平均透射率来表示，或者由一定波长范围例如可见波长范围内的最低透射率来表示。

基底420可以包括多个输出耦合器440或者可以被耦合到多个输出耦合器440，所述输出耦合器440被配置成从基底420提取由基底420引导的并在基底420内传播的光的至少一部分，并且将所提取的光460引导到增强现实系统400的用户的眼睛490。与输入耦合器430一样，输出耦合器440可以包括光栅耦合器(例如，体全息光栅或表面浮雕光栅)、其他DOE、棱镜等。输出耦合器440在不同位置处可以具有不同的耦合(例如衍射)效率。基底420还可以允许来自组合器415的前方的环境的光450以很小的损失或没有损失地穿过。输出耦合器440还可以允许光450以很小的损失穿过。例如，在一些实施方式中，输出耦合器440对于光450可以具有低的衍射效率，使得光450可以被折射或者以其他方式以很小的损失穿过输出耦合器440，并且因此可以具有比所提取的光460更高的强度。在一些实施方式中，输出耦合器440可以对光450具有高的衍射效率，并且可以以很小的损失将光450衍射到某些期望的方向(即衍射角)。结果，用户可以能够观看组合器415的前方的环境的组合图像和由投影仪410投影的虚拟对象。

图5图示了根据某些实施方案的示例性波导显示器500中的示例性倾斜光栅520。波导显示器500可以包括波导510诸如基底420上的倾斜光栅520。倾斜光栅520可以充当光栅耦合器，用于将光耦合到波导510中或耦合出波导510。在一些实施方案中，倾斜光栅520可以包括具有周期p的结构。例如，倾斜光栅520可以包括多个脊状物522和在脊状物522之间的凹槽524。脊状物522可以由具有n_g1的折射率的材料制成，所述材料诸如含硅材料(例如SiO₂、Si₃N₄、SiC、SiO_xN_y或非晶硅)、有机材料(例如聚合物、旋涂碳(spin on carbon)(SOC)或无定形碳层(ACL)或类金刚石碳(DLC))或无机金属氧化物层(例如TiO_x、AlO_x、TaO_x、HfO_x等)。

倾斜光栅520的每个周期可以包括脊状物522和凹槽524，凹槽524可以是气隙或填充有具有折射率n_g2的材料的区域。在一些实施方案中，倾斜光栅的周期p可以在倾斜光栅520上从一个区域到另一个区域变化，或者可以在倾斜光栅520上从一个周期到另一个周期(即啁啾(chirped))变化。脊状物522的宽度W和光栅周期p之间的比率可以被称为占空比。倾斜光栅520可以具有例如从约10％到约90％或更大的范围内的占空比。在一些实施方案中，占空比可以从周期到周期而变化。在一些实施方案中，脊状物522的深度d或高度可以大于50nm、100nm、200nm、300nm或更高。

每个脊状物522可以包括具有倾斜角α的前缘(leading edge)530和具有倾斜角β的后缘(trailing edge)540。倾斜角α和倾斜角β可以大于30°、45°、60°或更高。在一些实施方案中，每个脊状物522的前缘530和后缘540可以彼此平行。换句话说，倾斜角α近似等于倾斜角β。在一些实施方案中，倾斜角α可以不同于倾斜角β。在一些实施方案中，倾斜角α可以近似等于倾斜角β。例如，倾斜角α和倾斜角β之间的差值可以小于20％、10％、5％、1％或更小。

在一些实施方式中，脊状物522之间的凹槽524可以包覆(over-coat)或填充有具有折射率n_g2的材料，所述折射率n_g2高于或低于脊状物522的材料的折射率。例如，在一些实施方案中，高折射率材料，诸如二氧化铪、二氧化钛、氧化钽、氧化钨、氧化锆、硫化镓、氮化镓、磷化镓、硅或高折射率聚合物，可以用于填充凹槽524。在一些实施方案中，低折射率材料，诸如氧化硅、氧化铝、多孔二氧化硅或氟化的低折射率单体(或聚合物)，可以用于填充凹槽524。结果，脊状物522的折射率和凹槽524的折射率之间的差值可以大于0.1、0.2、0.3、0.5、1.0或更高。

倾斜光栅，诸如图5中示出的倾斜光栅520，可以使用许多不同的纳米制造技术来制造。纳米制造技术通常包括图案化工艺(patterning process)和后图案化(post-patterning)(例如包覆)工艺。图案化工艺可以用于形成倾斜光栅的倾斜脊状物。可以存在许多不同的纳米制造技术用于形成倾斜脊状物。例如，在一些实施方式中，倾斜光栅可以使用光刻技术(包括倾斜蚀刻)来制造。在一些实施方式中，倾斜光栅可以使用纳米压印光刻(NIL)模制技术来制造。后图案化工艺可以用于包覆倾斜脊状物和/或用具有与倾斜脊状物不同的折射率的材料填充倾斜脊状物之间的间隙。后图案化工艺可以独立于图案化工艺。因此，可以在使用任何图案化技术制造的倾斜光栅上使用相同的后图案化工艺。

下面描述的用于制造倾斜光栅的技术和工艺仅用于说明的目的，并且不意图是限制性的。本领域技术人员将理解，可以对下面描述的技术进行多种修改。例如，在一些实施方式中，可以省略下面描述的一些操作。在一些实施方式中，可以执行另外的操作以制造倾斜光栅。本文公开的技术还可以用于在多种材料上制造其他倾斜结构。

如上文所描述的，在一些实施方式中，倾斜光栅可以使用NIL模制技术来制造。在NIL模制中，基底可以涂覆有NIL树脂层，该NIL树脂层包括例如基于丙烯酸丁酯的树脂，该基于丙烯酸丁酯的树脂掺杂有溶胶-凝胶前体(例如钛酸四丁酯)、用于随后的注入工艺的含有反应性官能团的单体(例如丙烯酸)和/或高折射率纳米粒子(例如TiO₂、GaP、HfO₂、GaAs等)。具有倾斜结构的NIL模具(例如，硬印模、包含聚合物材料的软印模、硬-软印模或任何其他工作印模)可以压靠在NIL树脂层上，用于在NIL树脂层中模制倾斜的表面浮雕结构。在模制工艺和脱模工艺期间，软印模(例如，由聚合物制成)可以提供比硬印模更大的柔性。NIL树脂层可以随后使用例如热和/或紫外(UV)光来固化。然后可以将NIL模具与NIL树脂层分离，并且可以在NIL树脂层中形成与NIL模具中的倾斜结构互补的倾斜结构。

在多种实施方案中，可以制成不同代的NIL印模，并且用作工作印模以模制倾斜光栅。例如，在一些实施方案中，可以在例如半导体基底、石英或金属板中制造(例如蚀刻)母体模具(其可以被称为第0代模具)。母体模具可以是硬印模，并且可以被用作直接模制倾斜光栅的工作印模，该工作硬模可以被称为硬印模NIL或硬NIL。在这种情况下，模具上的倾斜结构可以与波导显示器上用作光栅耦合器的倾斜光栅的期望的倾斜结构互补。

在一些实施方案中，为了保护母体NIL模具，可以首先制造母体NIL模具，并且然后可以使用母体NIL模具来制造混合印模(其可以被称为第1代模具或印模)。混合印模可以用作用于纳米压印的工作印模。混合印模可以包括硬印模、软印模或硬-软印模。使用软印模的纳米压印可以被称为软印模NIL或软NIL。在一些实施方案中，混合模具可以包括具有软图案化聚合物或硬图案化聚合物(例如，具有约1GPa的杨氏模量)的塑料背板(plasticbackplane)。在一些实施方案中，混合模具可以包括具有软图案化聚合物或硬图案化聚合物(例如，具有约1GPa的杨氏模量)的玻璃背板。在一些实施方案中，混合模具可以包括具有软图案化聚合物或硬图案化聚合物的玻璃/塑料层压背板。

在一些实施方案中，第2代混合模具可以由第1代模具制成，并且然后可以被用作用于纳米压印的工作印模。在一些实施方案中，第3代混合模具、第4代混合模具等可以被制成并且被用作工作印模。NIL模制可以显著地降低制造倾斜的表面浮雕结构的成本，因为模制过程可以比蚀刻过程短得多，并且可以不需要昂贵的反应离子蚀刻设备。

图6A和图6B图示了根据某些实施方案的用于通过直接模制来制造倾斜的表面浮雕光栅的示例性工艺。在图6A中，波导610可以涂覆有NIL树脂层620。NIL树脂层620可以包括例如基于丙烯酸丁酯的树脂，该基于丙烯酸丁酯的树脂掺杂有溶胶-凝胶前体(例如钛酸四丁酯)、用于随后的注入工艺的含有反应性官能团的单体(例如丙烯酸)和/或高折射率纳米粒子(例如TiO₂、GaP、HfO₂、GaAs等)。在一些实施方案中，NIL树脂层620可以包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)或另一种有机硅弹性体或基于硅的有机聚合物。NIL树脂层620可以通过例如旋涂、层压或喷墨被沉积在波导610上。具有倾斜脊状物632的NIL模具630可以压靠在NIL树脂层620和波导610上，用于在NIL树脂层620中模制倾斜光栅。NIL树脂层620可以随后使用热和/或紫外(UV)光来固化(例如交联)。

图6B示出了脱模工艺，在该脱模工艺期间，NIL模具630从NIL树脂层620和波导610分离。如图6B中所示出的，在NIL模具630从NIL树脂层620和波导610分离之后，可以在波导610上的NIL树脂层620中形成与NIL模具630中的倾斜脊状物632互补的倾斜光栅622。

在一些实施方案中，可以首先使用例如倾斜蚀刻、微机械加工或3-D印刷来制造母体NIL模具(例如，包括诸如Si、SiO₂、Si₃N₄或金属的刚性材料的硬模具)。可以使用母体NIL模具来制造软印模，并且然后软印模可以被用作工作印模以制造倾斜光栅。在这样的工艺中，母体NIL模具中的倾斜光栅结构可以类似于用于波导显示器的光栅耦合器的倾斜光栅，并且软印模上的倾斜光栅结构可以与母体NIL模具中的倾斜光栅结构和用于波导显示器的光栅耦合器的倾斜光栅互补。与硬印模或硬模具相比，软印模可以在模制工艺和脱模工艺期间提供更大的柔性。

图7A-7D图示了根据某些实施方案的用于制造用于制成倾斜的表面浮雕光栅的软印模的示例性工艺。图7A示出了母体模具710(例如，硬模具或硬印模)。母体模具710可以包括刚性材料，诸如半导体基底(例如，Si或GaAs)、氧化物(例如，SiO₂、Si₃N₄、TiO_x、AlO_x、TaO_x或HfO_x)或金属板。母体模具710可以使用例如使用反应离子束或化学辅助的反应离子束的倾斜蚀刻工艺、微机械加工工艺或3-D印刷工艺来制造。如图7A中所示出的，母体模具710可以包括倾斜光栅720，该倾斜光栅720又可以包括多个倾斜脊状物722，在这些倾斜脊状物722之间具有间隙724。

图7B图示了涂覆有软印模材料层730的母体模具710。软印模材料层730可以包括例如树脂材料或可固化聚合物材料。在一些实施方案中，软印模材料层730可以包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)或另一种有机硅弹性体或基于硅的有机聚合物。在一些实施方案中，软印模材料层730可以包括乙烯四氟乙烯(ETFE)、全氟聚醚(PFPE)或其他氟化聚合物材料。在一些实施方案中，软印模材料层730可以通过例如旋涂或喷墨被涂覆在母体模具710上。

图7C图示了用于将软印模箔740层压到软印模材料层730上的层压工艺。辊750可以用于将软印模箔740压靠在软印模材料层730上。层压工艺还可以是平坦化工艺，以使软印模材料层730的厚度基本上均匀。在层压工艺之后，软印模箔740可以被紧密地或牢固地附接至软印模材料层730。

图7D图示了分层工艺，其中包括软印模箔740和附接的软印模材料层730的软印模从母体模具710分离。软印模材料层730可以包括倾斜光栅结构，该倾斜光栅结构与母体模具710上的倾斜光栅结构互补。因为软印模箔740和附接的软印模材料层730的柔性，所以与使用硬印模或模具的脱模工艺相比，分层工艺可以相对容易。在一些实施方案中，可以在分层工艺中使用辊(例如，辊750)，以确保恒定的或受控的分层速度。在一些实施方案中，在分层期间可以不使用辊750。在一些实施方式中，在软印模材料层730被涂覆在母体模具710上之前，可以在母体模具710上形成防粘层。防粘层还可以促进分层工艺。在软印模从母体模具710分层之后，软印模可以用于在波导显示器的波导上模制倾斜光栅。

图8A-8D图示了根据某些实施方案的用于使用软印模来制造倾斜的表面浮雕光栅的示例性工艺。图8A示出了涂覆有压印树脂层820的波导810。压印树脂层820可以包括例如基于丙烯酸丁酯的树脂，该基于丙烯酸丁酯的树脂掺杂有溶胶-凝胶前体(例如钛酸四丁酯)、用于随后的注入工艺的含有反应性官能团的单体(例如丙烯酸)和/或高折射率纳米粒子(例如TiO₂、GaP、HfO₂、GaAs等)。在一些实施方案中，压印树脂层820可以包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)或另一种有机硅弹性体或基于硅的有机聚合物。在一些实施方案中，压印树脂层820可以包括乙烯四氟乙烯(ETFE)、全氟聚醚(PFPE)或其他氟化聚合物材料。压印树脂层820可以通过例如旋涂、层压或喷墨被沉积在波导810上。包括被附接至软印模箔840的倾斜脊状物832的软印模830可以用于压印。

图8B示出了软印模830层压到压印树脂层820上。可以使用辊850将软印模830压靠在压印树脂层820和波导810上，使得倾斜脊状物832可以被压入到压印树脂层820中。压印树脂层820可以随后被固化。例如，压印树脂层820可以使用热和/或紫外(UV)光交联。

图8C示出了软印模830从压印树脂层820的分层。分层可以通过提升软印模箔840来执行，以从压印树脂层820分离软印模830的倾斜脊状物832。压印树脂层820现在可以包括倾斜光栅822，该倾斜光栅822可以用作光栅耦合器或者可以被包覆以形成用于波导显示器的光栅耦合器。如上文所描述的，因为软印模830的柔性，所以与使用硬印模或模具的脱模工艺相比，分层工艺可以相对容易。在一些实施方案中，可以在分层工艺中使用辊(例如，辊850)，以确保恒定的或受控的分层速度。在一些实施方案中，在分层期间可以不使用辊850。

图8D示出了使用软印模830在波导810上形成的示例性压印的倾斜光栅822。如上文所描述的，倾斜光栅822可以包括脊状物和在脊状物之间的间隙，并且因此可以用具有不同于压印树脂层820的折射率的材料包覆，以填充间隙并且形成用于波导显示器的光栅耦合器。

在多种实施方案中，倾斜光栅的周期可以在倾斜光栅822上从一个区域到另一个区域变化，或者可以在倾斜光栅822上从一个周期到另一个周期(即啁啾(chirped))变化。倾斜光栅822可以具有例如从约10％到约90％或更大的范围内的占空比。在一些实施方案中，占空比可以从周期到周期而变化。在一些实施方案中，倾斜光栅822的脊状物的深度或高度可以大于50nm、100nm、200nm、300nm或更高。倾斜光栅822的脊状物的前缘的倾斜角和倾斜光栅822的脊状物的后缘的倾斜角可以大于30°、45°、60°或更高。在一些实施方案中，倾斜光栅822的每个脊状物的前缘和后缘可以彼此平行。在一些实施方案中，倾斜光栅822的脊状物的前缘的倾斜角和倾斜光栅822的脊状物的后缘的倾斜角之间的差值可以小于20％、10％、5％、1％或更小。

图9是图示了根据某些实施方案的使用纳米压印光刻来制造倾斜的表面浮雕光栅的示例性方法的简化流程图900。如上文所描述的，不同代的NIL印模可以被制成，并且被用作工作印模以模制倾斜光栅。例如，在一些实施方案中，母体模具(即，第0代模具，其可以是硬模具)可以被用作工作印模以直接模制倾斜光栅。在一些实施方案中，混合印模(例如，第1代混合模具或印模)可以使用母体模具来制造，并且可以被用作用于纳米压印的工作印模。在一些实施方案中，第2代混合模具(或印模)可以由第1代模具制成，并且可以被用作用于纳米压印的工作印模。在一些实施方案中，第3代模具、第4代模具等可以被制成并且被用作工作印模。

在框910处，具有倾斜结构的母体模具可以使用例如使用反应离子束或化学辅助的反应离子束的倾斜蚀刻工艺、微机械加工工艺或3-D印刷工艺来制造。母体模具可以被称为第0代(或第0代(Gen0))模具。母体模具可以包括石英、熔融石英、硅、其他金属氧化物或塑料化合物。母体模具的倾斜结构可以被称为具有正(+)色调(positive(+)tone)。在框920处，母体模具可以被用作用于直接模制倾斜光栅的工作印模(即硬NIL)。如上文所描述的，当母体模具被用作工作印模时，母体模具的倾斜结构可以与期望的倾斜光栅互补。可选择地，母体模具可以用于制成混合印模作为用于模制倾斜光栅的工作印模。取决于混合印模的代，混合印模的倾斜结构可以类似于期望的倾斜光栅，或者可以与期望的倾斜光栅互补。

在框920处，倾斜光栅可以使用如上面参考例如图6A和图6B所描述的母体模具在例如树脂层中模制。树脂层可以被涂覆在波导基底上，并且可以包括例如基于丙烯酸丁酯的树脂，该基于丙烯酸丁酯的树脂掺杂有溶胶-凝胶前体(例如钛酸四丁酯)、用于随后的注入工艺的含有反应性官能团的单体(诸如丙烯酸)和/或高折射率纳米粒子(例如TiO₂、GaP、HfO₂、GaAs等)。母体模具可以压靠在树脂层上。树脂层然后可以被固化，以通过母体模具固定在树脂层内形成的结构。母体模具可以与树脂层分离，以在树脂层内形成倾斜光栅。与母体模具的倾斜结构相比，树脂层内的倾斜光栅可以具有负(-)色调。

可选择地，在框930处，具有倾斜结构的混合印模(例如，硬印模、软印模或硬-软印模)可以使用如上面参考例如图7A-图7D所描述的母体模具或者参考例如图8A-图8D所描述的工艺来制造。例如，制造混合印模的工艺可以包括用软印模材料诸如上面描述的树脂材料来涂覆母体模具。然后，可以例如使用辊将软印模箔层压在软印模材料上。软印模箔和附接的软印模材料可以牢固地彼此附接，并且可以与母体模具分离以形成软印模。在框930处制造的混合印模可以被称为第1代(或第1代(Gen1))印模。与母体模具的倾斜结构相比，第1代印模内的倾斜光栅可以具有负(-)色调。

在框940处，倾斜的表面浮雕光栅可以使用如上面参考例如图8A-图8D所描述的第1代印模来压印。例如，波导基底可以涂覆有压印树脂层。第1代印模可以使用例如辊被层压在压印树脂层上。在压印树脂层被固化之后，第1代印模可以从压印树脂层剥离，以在压印树脂层内形成倾斜光栅。压印树脂层内的倾斜光栅可以具有正色调。

可选择地，在一些实施方案中，在框950处，第二代混合印模(第2代(Gen2)印模)可以使用第1代印模，使用与如上面参考例如图7A-图8D所描述的用于制造第1代印模的工艺类似的工艺来制造。第2代印模内的倾斜结构可以具有正色调。

在框960处，可以使用如上面参考例如图8A-图8D所描述的第2代印模来压印倾斜的表面浮雕光栅。例如，波导基底可以涂覆有压印树脂层。第2代印模可以使用例如辊被层压在压印树脂层上。在压印树脂层被固化之后，第2代印模可以从压印树脂层剥离，以在压印树脂层内形成倾斜光栅。压印树脂层内的倾斜光栅可以具有负色调。

可选择地，在一些实施方案中，在框970处，第二代(Gen 2)子代模具(daughtermold)可以使用第1代印模，使用与如上面参考例如图7A-图8D所描述的用于制造第1代印模的工艺类似的工艺来制造。第2代子代模具内的倾斜结构可以具有正色调。

在框980处，第三代混合印模(第3代(Gen 3)印模)可以使用第2代子代模具，使用与如上面参考例如图7A-图8D所描述的用于制造第1代印模或第2代子代模具的工艺类似的工艺来制造。第3代印模内的倾斜结构可以具有负色调。

在框990处，可以使用如上面参考例如图8A-图8D所描述的第3代印模来压印倾斜的表面浮雕光栅。例如，波导基底可以涂覆有压印树脂层。第3代印模可以使用例如辊被层压在压印树脂层上。在压印树脂层被固化之后，第3代印模可以从压印树脂层剥离，以在压印树脂层内形成倾斜光栅。压印树脂层内的倾斜光栅可以具有正色调。

即使在图9中未示出，在一些实施方案中，第四代混合印模、第五代混合印模等可以使用类似的工艺来制造，并且可以被用作用于压印倾斜光栅的工作印模。

任选地，在框995处，倾斜光栅可以用具有不同于倾斜光栅的折射率的折射率的材料(例如，压印树脂层)包覆。例如，在一些实施方案中，高折射率材料，诸如二氧化铪、二氧化钛、氧化钨、氧化锆、硫化镓、氮化镓、磷化镓、硅或高折射率聚合物，可以用于包覆倾斜光栅并且填充倾斜光栅脊状物之间的间隙。在一些实施方案中，低折射率材料，诸如氧化硅、氟化镁、多孔二氧化硅或氟化低折射率单体(或聚合物)等，可以用于包覆倾斜光栅并且填充倾斜光栅脊状物之间的间隙。

使用纳米压印技术以高生产速度以高制造精度和产量来制造这样的倾斜结构可能通常是具有挑战性的。特别地，使用纳米压印技术来制造具有大的占空比范围、小周期、高纵横比或小的特征尺寸(或临界尺寸)的这样的深倾斜结构而不开裂或破坏印模或压印的倾斜结构的至少一些光栅脊状物可能是困难的。例如，当待模制的倾斜结构具有大的倾斜角(例如，大于30°、45°或60°)、高深度(例如，>100nm)、高纵横比(例如，3:1、5:1、10:1或更大)和/或大的占空比或小的占空比(例如，小于30％或大于70％)时，印模中的倾斜结构或压印树脂层中的倾斜结构可能在印模的分层期间经历应力，该应力是由倾斜结构的变形(弯曲)以及印模和树脂层之间的表面粘附力或摩擦力所引起的，并且该应力可能足够大以导致倾斜结构的损坏，诸如破坏印模或压印树脂层中的一些脊状物。在许多情况下，可能难以减少或消除由印模(例如，软印模中的聚合物倾斜结构)和压印树脂层之间的表面粘附力或摩擦力所引起的应力。表面摩擦力或粘附力可以由例如范德华力、机械互锁力和化学结合力引起。

图10A图示了根据某些实施方案的纳米压印光刻中的脱模工艺的实例。如所图示的，波导1010涂覆有压印树脂层1020。压印树脂层1020可以包括粘性液体材料，诸如溶胶-凝胶或其他可以变形的和硬化的混合物。包括在聚合物层中的多个倾斜脊状物1032和背板1034(例如，软印模箔)的工作印模1030可能已经被压靠在压印树脂层1020上，以在压印树脂层1020中形成多个倾斜脊状物1022。压印树脂层1020还可以已经通过例如UV固化或热处理被硬化。

在图10A中示出的脱模或分层期间，工作印模1030可以被逐渐地拉起，以将工作印模1030与压印树脂层1020分开。在脱模期间，由于倾斜脊状物的倾斜结构(而不是竖直结构)，工作印模1030(包括倾斜脊状物1032)或压印树脂层1020中的倾斜脊状物1022中的至少一个可能由于倾斜脊状物1032和倾斜脊状物1022之间的力(诸如施加在倾斜脊状物1032或倾斜脊状物1022上的法向力)而弯曲或以其他方式变形。此外，倾斜脊状物1032和倾斜脊状物1022还可以通过由倾斜脊状物1032和倾斜脊状物1022之间的界面处的切向力(例如摩擦力)所引起的张力而受到应力(例如，被拉动)。

因此，如果倾斜脊状物1032或倾斜脊状物1022不能承受由倾斜脊状物1032和倾斜脊状物1022之间的相互作用所引起的应力(例如剪切应力和拉伸应力)，则一些倾斜脊状物1032或倾斜脊状物1022可能断裂。例如，如果待制造的光栅的占空比小，则一些倾斜脊状物1022的宽度可能小，并且因此倾斜脊状物1022可能更容易被损坏。在另一方面，如果待被制造的光栅的占空比大，则一些倾斜脊状物1032的宽度可能小，并且因此倾斜脊状物1032可能更容易被损坏。在其中光栅周期小的一些实施方案中，倾斜脊状物1032或倾斜脊状物1022可能被损坏，即使占空比为约50％，这是因为倾斜脊状物的宽度可能小。在其中倾斜脊状物1022或1032的深度或高度(以及因此纵横比)高的一些实施方案中，倾斜脊状物1032或倾斜脊状物1022还可能容易被损坏，这是由于由摩擦力或克服摩擦力的张力而引起的施加在倾斜脊状物上的大的张力而导致的。下面示出了图10A中的区域1005的放大视图以图示出在脱模期间倾斜脊状物1032和倾斜脊状物1022之间的相互作用。

图10B图示了根据某些实施方案的在纳米压印光刻中的脱模工艺期间由光栅脊状物所经历的应力的实例。图10B可以是图10A中的区域1005的放大视图。如图10B中所示出的，当工作印模1030被抬起时，工作印模1030可以在倾斜脊状物1022和倾斜脊状物1032之间的界面1035处在倾斜脊状物1022上施加力1050。力1050可以包括法向力1052和切向力1054。法向力1052可以导致倾斜脊状物1022在逆时针方向上弯曲，这可以在倾斜脊状物1022的底部1024处导致剪切应力。当使倾斜脊状物1032与倾斜脊状物1022分开时，切向力1054可以由界面1035处的摩擦力或粘附力所引起，并且可以在倾斜脊状物1022上引起拉伸应力。在一些实施方案中，法向力1052可以通过例如改变拉动方向来减小，诸如在沿着界面1035的方向上拉动来减小。

切向力1054(例如，表面摩擦力或粘附力)可以由许多机制引起。例如，切向力1054可以部分地由界面1035处的原子或分子之间的范德华力引起。切向力1054还可以至少部分地由由于界面1035处的不平坦表面导致的机械互锁力引起。例如，由于聚合物材料或树脂材料中的大分子的结构，界面1035处的表面在显微镜视野下可能是粗糙的。因此，倾斜脊状物1032中的分子可以与倾斜脊状物1022中的分子机械互锁。此外，因为倾斜脊状物1032中的分子和倾斜脊状物1022中的分子的结构和化学元素(例如，碳和氢)可以相似，所以可以在软印模和压印树脂层中的聚合物倾斜结构中的化学元素之间形成化学键。因此，为了相对于倾斜脊状物1022移动倾斜脊状物1032，可能需要克服化学结合力。因为许多不同的机制可能引起切向力1054(或表面摩擦力或粘附力)，所以切向力1054可能不容易通过改变拉动工作印模1030的方式(例如方向)而减小或消除。

根据某些实施方案，为了减少在脱模期间可能对任何印模(包括如上面参考图9所描述的不同代的印模，诸如工作印模)或模制装置上的纳米结构造成损坏的表面粘附力或摩擦力，可以在印模上涂覆抗摩擦(例如薄氧化物)层。这样，用于制成下一代印模的印模或用于使用纳米压印光刻技术压印倾斜结构的工作印模可以包括支撑层(例如背板)、形成在支撑层上并包括倾斜结构的聚合物层以及在倾斜结构的表面上的薄氧化物层。支撑层可以包括例如玻璃层、柔性软印模箔或膜(其还可以被称为载体箔)，诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)片。聚合物层可以包括例如多种基于PDMS的材料、乙烯四氟乙烯(ETFE)、全氟聚醚(PFPE)或其他氟化聚合物材料。在一些实施方案中，聚合物层可以包括缓冲层和包括倾斜结构的图案化层。缓冲层和图案化层可以包括相同的材料或不同的材料。倾斜结构的表面上的薄氧化物层可以有助于减小软印模中的聚合物倾斜结构和压印树脂层之间的范德华力、机械互锁力和化学结合力。

在多种实施方案中，薄氧化物层可以包括例如氧化硅、氧化铝、氧化钛、HfO₂、ZrO₂、ZnO₂、氮化硅等。薄氧化物层可以具有在约0.1nm和约50nm之间的厚度。在一些实施方案中，薄氧化物层可以使用原子层沉积(ALD)技术被共形地形成在软印模中的倾斜结构的表面上。在一些实施方案中，薄氧化物层可以通过溅射、等离子体增强化学气相沉积(PECVD)或其他化学气相沉积(CVD)技术被形成在软印模中的倾斜结构的表面上。

图11A图示了根据某些实施方案的在纳米压印光刻中具有降低的表面粘附力的脱模工艺的实例。如所图示的，基底1110涂覆有压印树脂层1120。压印树脂层1120可以类似于上文描述的压印树脂层1020。工作印模诸如软印模1130可以已经被压靠在压印树脂层1120上以在压印树脂层1120中形成多个倾斜脊状物1122，所述软印模1130包括聚合物层中的多个倾斜脊状物1132、在倾斜脊状物1132的表面上的薄氧化物层1135以及软印模箔1134。薄氧化物层1135可以是包括例如氧化硅、氧化铝、氧化钛、HfO₂、ZrO₂、ZnO₂、氮化硅等的抗摩擦层。压印树脂层1120还可以已经通过例如UV固化或热处理被硬化。在图11中示出的脱模或分层期间，软印模1130可以被逐渐地拉起以将软印模1130与压印树脂层1120分开。

如上文所描述的，可以在ALD工艺中在软印模1130的表面上形成薄氧化物层1135。在ALD工艺中，软印模1130可以以顺序的、不重叠的方式被暴露于例如两种反应物。ALD工艺可以用于在表面上均匀地沉积低折射率材料(例如Al₂O₃或SiO₂)或高折射率材料(例如ZnS、HfO₂或TiO₂)。例如，二氧化硅(SiO₂)的原子层沉积可以使用多种硅前体和氧化剂(诸如H₂O、氧等离子体或O₃)来执行。每种反应物可以以自我限制的方式与表面反应，其中反应物分子可以仅与表面上的有限数量的反应位点反应。一旦所有的反应位点都已经被消耗，反应(或沉积)可以停止，并且剩余的反应物分子可以被冲走。第二反应物仅可以在第一反应物已经被冲走后被注入到反应器中，并且仅可以在表面上的有限数量的反应位点处与第一反应物反应。

因为反应物在不同的时间被注入到反应器中，并且在注入不同的反应物之前清除过量的反应物，所以反应不在气相中发生，并且仅受到表面限制。因此，ALD可以以高纵横比在结构化基底上提供高再现性、大面积厚度均匀性和共形涂层。表面控制的ALD生长机制能够实现在亚纳米范围或纳米范围内的薄膜厚度的卓越的可扩展性以及高再现性。使用原子层沉积，所得的薄层的厚度可以通过ALD循环的次数被精确地控制。例如，薄氧化物层1135可以在一个或更多个循环中沉积，并且可以具有在约0.1nm和约50nm之间的厚度。

在一些实施方案中，印模可以被制成以包括具有稍微低于期望的占空比的占空比的倾斜结构。当薄氧化物层被均匀地沉积在印模中的倾斜结构的表面上时，印模中的倾斜结构的占空比可以增加到期望的值。

图11B是示出了根据某些实施方案的软印模1130的实例的倾斜脊状物1132的说明性图。在图11B中所示出的实例中，薄氧化物层1135可以包括沉积在倾斜脊状物1132的表面上的单个SiO₂层。硅原子1138和氧原子1136可以在倾斜脊状物1132的表面处形成Si-O键。薄氧化物层1135可以将倾斜脊状物1132中的聚合物分子和倾斜脊状物1122中的聚合物分子分开，从而减小倾斜脊状物1132和倾斜脊状物1122中的分子之间的范德华力和化学结合力。此外，因为在倾斜脊状物1132的表面上形成均匀的SiO₂层，并且硅和氧的原子小，所以薄氧化物层1135的外表面可以是光滑表面，并且因此倾斜脊状物1132和倾斜脊状物1122之间的机械互锁力也可以被减小。例如，在一些实施方案中，薄氧化物层1135的厚度可以在小于薄氧化物层1135的平均厚度的约10％、5％、2％、1％或更低内变化。在一些实施方案中，薄氧化物层1135的外表面处的任何凹陷的深度或任何突起的高度可以小于约5nm、小于约4nm、小于约2nm、小于约1nm、小于约0.5nm、小于约0.1nm或更低。

这样，当软印模1130被拉离压印树脂层1120和基底1110时，倾斜脊状物1132和倾斜脊状物1122之间的表面处的切向力可以远低于图10B中示出的切向力1054。因此，倾斜脊状物1122上的拉伸应力可以被减小。类似地，倾斜脊状物1132上的拉伸应力也可以被减小。

在一些实施方案中，可以通过在氧化物层的表面上施加防粘层(ASL)来进一步处理氧化物层的表面。在一些实施方案中，ASL可以包括氟化材料，诸如氟化硅烷(TFS)。在一些实施方案中，ASL可以包括，例如，特氟隆样防粘层(Teflon-like anti-adhesionlayer)、十八烷基三氯硅烷(OTS)、聚苯并噁嗪、氟癸基三氯硅烷(FDTS)等。ASL层的应用可以包括气相应用或液相应用。

在多种实施方案中，氧化物层和/或ASL层可以被应用在不同代的印模上，如上面参考图9所描述的。例如，由第0代印模(例如石英印模)，可以制成第1代印模(例如混合印模)并且被用作工作印模。氧化物层和/或ASL层可以形成在第1代印模的表面上。在一些实施方案中，由第1代印模，可以制成第2代印模(或子代模具)。氧化物层和/或ASL层可以形成在第2代印模的表面上。在一些实施方案中，由第2代印模，可以制成第3代印模并且被用作工作印模，等等。上文描述的氧化物层和/或ASL层可以被应用至任何代的印模，包括第0代印模、第1代印模、第2代印模、第3代印模或第4代印模等。

图12图示了根据某些实施方案的使用纳米压印光刻来制造倾斜的表面浮雕光栅的方法的实例。在流程图1200中描述的操作仅出于说明的目的，并且不意图是限制性的。在多种实施方式中，可以对流程图1200进行修改，以添加另外的操作或省略一些操作。

在框1210处，可以制造工作印模。例如，工作印模可以使用上面参考图7A-图7D所描述的工艺来模制。工作印模可以包括支撑层，诸如箔或膜(例如PET片或玻璃板)。工作印模还可以包括聚合物层，在该聚合物层中可以形成倾斜结构。倾斜结构可以包括倾斜光栅。在一些实施方案中，倾斜光栅的周期可以在倾斜光栅中从一个区域到另一个区域变化，或者可以在倾斜光栅中从一个周期到另一个周期(即啁啾)变化。倾斜光栅可以具有例如从约10％到约90％或更大的范围内的占空比。在一些实施方案中，占空比可以从周期到周期而变化。在一些实施方案中，倾斜光栅的脊状物的深度或高度可以大于50nm、100nm、200nm、300nm或更高。倾斜光栅的脊状物的前缘的倾斜角和倾斜光栅的脊状物的后缘的倾斜角可以大于30°、45°、60°或更高。在一些实施方案中，倾斜光栅的每个脊状物的前缘和后缘可以彼此平行。在一些实施方案中，倾斜光栅的脊状物的前缘的倾斜角和倾斜光栅的脊状物的后缘的倾斜角之间的差值可以小于20％、10％、5％、1％或更小。聚合物层可以包括例如多种基于PDMS的材料、乙烯四氟乙烯(ETFE)、全氟聚醚(PFPE)或其他氟化聚合物材料。在一些实施方案中，聚合物层可以包括缓冲层和图案化层，在所述图案化层中形成倾斜结构。缓冲层可以在柔性支撑层和图案化层之间，并且可以包括与图案化层相同的材料或不同的材料。

如上面参考图9所描述的，在一些实施方案中，工作印模可以是使用母体模具(即，第0代印模)模制的第1代混合印模。同样如上文所描述的，可以使用例如使用反应离子束或化学辅助的反应离子束的倾斜蚀刻工艺、微机械加工工艺或3-D印刷工艺来制成母体模具。母体模具可以包括基底，该基底可以包括刚性材料，诸如半导体基底(例如，Si或GaAs)、氧化物(例如，SiO₂、Si₃N₄、TiO_x、AlO_x、TaO_x或HfO_x)或金属板。在一些实施方案中，工作印模可以是使用第1代印模模制的第2代混合印模。在一些实施方案中，工作印模可以是使用第2代印模模制的第3代混合印模，等等。

在框1220处，可以将薄氧化物层沉积在工作印模中的倾斜结构的表面上。在一些实施方案中，薄氧化物层可以具有在约0.1nm和约50nm之间的厚度。在一些实施方案中，薄氧化物层可以包括SiO₂、Al₂O₃、TiO₂、HfO₂、ZrO、ZnO₂、Si₃N₄等。在一些实施方案中，薄氧化物层可以通过原子层沉积或通过溅射或等离子体增强化学气相沉积(PECVD)被共形地沉积在倾斜结构的表面上。在一些实施方案中，薄氧化物层的厚度可以在小于薄氧化物层的平均厚度的约10％、5％、2％、1％或更低内变化。在一些实施方案中，薄氧化物层的外表面处的任何凹陷的深度或任何突起的高度可以小于约5nm、小于约4nm、小于约2nm、小于约1nm、小于约0.5nm、小于约0.1nm或更低。

任选地，在框1230处，可以在薄氧化物层上施加防粘层(ASL)。在一些实施方案中，ASL可以包括氟化材料，诸如氟化硅烷(TFS)。在一些实施方案中，ASL可以包括，例如，特氟隆样防粘层、十八烷基三氯硅烷(OTS)、聚苯并噁嗪、氟癸基三氯硅烷(FDTS)等。ASL层的应用可以包括例如气相应用或液相应用。工作印模可以用于模制用于基于波导的近眼显示器的倾斜结构(例如光栅)。

在框1240处，可以使用具有薄氧化物层和/或ASL的工作印模来模制倾斜光栅，如上面参考图8A-图8D、图9和图11所描述的。如上文所描述的，可以在基底(诸如近眼显示器中的波导)上的树脂或聚合物层中模制倾斜光栅。树脂层可以包括粘性液体材料，诸如溶胶-凝胶或其他可以变形的和硬化的混合物。在一些实施方案中，树脂层可以包括例如基于丙烯酸丁酯的树脂，该基于丙烯酸丁酯的树脂掺杂有溶胶-凝胶前体(例如钛酸四丁酯)、用于随后的注入工艺的包含反应性官能团的单体(例如丙烯酸)和/或高折射率纳米粒子(例如，TiO₂、GaP、HfO₂、GaAs等)。在一些实施方案中，树脂层可以包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)或另一种有机硅弹性体或基于硅的有机聚合物。在一些实施方案中，树脂层可以包括乙烯四氟乙烯(ETFE)、全氟聚醚(PFPE)或其他氟化聚合物材料。

在一些实施方案中，在框1240处模制的倾斜光栅可以用具有不同于倾斜光栅的折射率的折射率的材料(例如，压印树脂层)包覆。例如，在一些实施方案中，高折射率材料，诸如二氧化铪、二氧化钛、氧化钨、氧化锆、硫化镓、氮化镓、磷化镓、硅或高折射率聚合物，可以用于包覆倾斜光栅并且填充倾斜光栅脊状物之间的间隙。在一些实施方案中，低折射率材料，诸如氧化硅、氟化镁、多孔二氧化硅或氟化低折射率单体(或聚合物)等，可以用于包覆倾斜光栅并且填充倾斜光栅脊状物之间的间隙。

本发明的实施方案可以用于实现人工现实系统的部件，或者可以结合人工现实系统来实现。人工现实是在呈现给用户之前已经以某种方式被调整的现实的形式，其可以包括例如虚拟现实(VR)、增强现实(VR)、混合现实(MR)、混杂现实或它们的某种组合和/或衍生物。人工现实内容可以包括完全生成的内容或者与所捕获的(例如，现实世界)内容组合的所生成的内容。人工现实内容可以包括视频、音频、触觉反馈、或它们的某种组合，并且其中的任何一个都可以在单个通道中或在多个通道中被呈现(诸如对观众产生三维效果的立体视频)。此外，在一些实施方案中，人工现实还可以与应用、产品、附件、服务或其某种组合相关联，这些应用、产品、附件、服务或其某种组合被用于例如在人工现实中创建内容和/或以其他方式被用于人工现实中(例如，在人工现实中执行活动)。提供人工现实内容的人工现实系统可以在多种平台上实现，所述多种平台包括被连接至主计算机系统的头戴式显示器(HMD)、独立的HMD、移动装置或计算系统、或者能够向一个或更多个观众提供人工现实内容的任何其他硬件平台。

图13是用于实现本文公开的一些实例的示例性近眼显示器(例如，HMD装置)的示例性电子系统1300的简化框图。电子系统1300可以用作上文描述的HMD装置或其他近眼显示器的电子系统。在该实例中，电子系统1300可以包括一个或更多个处理器1310和存储器1320。处理器1310可以被配置为执行用于在多个部件处执行操作的指令，并且可以是例如通用处理器或适合于在便携式电子装置内实现的微处理器。处理器1310可以与电子系统1300内的多个部件通信地耦合。为了实现这种通信耦合，处理器1310可以通过总线(bus)1340与其他图示的部件通信。总线1340可以是适于在电子系统1300内传输数据的任何子系统。总线1340可以包括多条计算机总线和传输数据的另外的电路。

存储器1320可以被耦合至处理器1310。在一些实施方案中，存储器1320可以提供短期存储和长期存储两者，并且可以被分成若干个单元。存储器1320可以是易失性的，诸如静态随机存取存储器(SRAM)和/或动态随机存取存储器(DRAM)和/或非易失性的，诸如只读存储器(ROM)、闪存等。此外，存储器1320可以包括可移动存储装置，诸如安全数字(SD)卡。存储器1320可以为电子系统1300提供计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据的存储。在一些实施方案中，存储器1320可以被分布到不同的硬件模块中。一组指令和/或代码可以存储在存储器1320上。指令可以采取可以由电子系统1300可执行的可执行代码的形式，和/或可以采取源代码和/或可安装代码的形式，在电子系统1300上编译和/或安装时(例如，使用多种通用编译器、安装程序、压缩/解压缩实用程序等中的任何一种)，指令可以采用可执行代码的形式。

在一些实施方案中，存储器1320可以存储多个应用模块1322至1324，这些应用模块可以包括任何数量的应用程序。应用程序的实例可以包括游戏应用程序、会议应用程序、视频回放应用程序或其他合适的应用程序。这些应用程序可以包括深度感测功能或眼睛跟踪功能。应用模块1322-1524可以包括待由处理器1310执行的特定指令。在一些实施方案中，应用模块1322-1524的某些应用程序或部分可以由其他硬件模块1380可执行。在某些实施方案中，存储器1320可以另外包括安全存储器，该安全存储器可以包括另外的安全控制，以防止复制或对安全信息的其他未授权访问。

在一些实施方案中，存储器1320可以包括加载在其中的操作系统1325。操作系统1325可以可操作以启动由应用模块1322-1524提供的指令的执行和/或管理其他硬件模块1380以及与无线通信子系统1330的接口，所述无线通信子系统1330可以包括一个或更多个无线收发器。操作系统1325可以适于跨过电子系统1300的部件执行其他操作，包括线程化、资源管理、数据存储控制和其他类似功能。

无线通信子系统1330可以包括例如红外通信装置、无线通信装置和/或芯片组(诸如装置、IEEE 802.11装置、Wi-Fi装置、WiMax装置、蜂窝通信设施等)，和/或类似的通信接口。电子系统1300可以包括用于无线通信的一个或更多个天线1334，作为无线通信子系统1330的一部分或者作为被耦合至系统的任何部分的独立的部件。取决于期望的功能，无线通信子系统1330可以包括单独的收发器，以与基地收发器站(base transceiverstation)和其他无线装置和接入点通信，这可以包括与不同的数据网络和/或网络类型诸如无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)或无线个人区域网(WPAN)通信。WWAN可以是例如WiMax(IEEE 802.16)网络。WLAN可以是例如IEEE 802.11x网络。WPAN可以是例如蓝牙网络、IEEE802.15x或一些其他类型的网络。本文描述的技术还可以用于WWAN、WLAN和/或WPAN的任何组合。无线通信子系统1330可以允许与网络、其他计算机系统和/或本文描述的任何其他装置交换数据。无线通信子系统1330可以包括用于使用天线1334和无线链路1332传送或接收数据的装置(means)，所述数据诸如HMD装置的标识符、位置数据、地理地图、热图、照片或视频。无线通信子系统1330、处理器1310和存储器1320可以一起包括用于执行本文公开的一些功能的一个或更多个装置的至少一部分。

电子系统1300的实施方案还可以包括一个或更多个传感器1390。传感器1390可以包括，例如，图像传感器、加速度计、压力传感器、温度传感器、接近传感器、磁力计、陀螺仪、惯性传感器(例如，组合加速度计和陀螺仪的模块)、环境光传感器或可操作以提供感觉输出和/或接收感觉输入的任何其他类似的模块，诸如深度传感器或位置传感器。例如，在一些实施方式中，传感器1390可以包括一个或更多个惯性测量单元(IMU)和/或一个或更多个位置传感器。基于从一个或更多个位置传感器接收的测量信号，IMU可以生成指示HMD装置的相对于HMD装置的初始位置的估计位置的校准数据。位置传感器可以响应于HMD装置的运动而生成一个或更多个测量信号。位置传感器的实例可以包括但不限于一个或更多个加速度计、一个或更多个陀螺仪、一个或更多个磁力计、检测运动的另一种合适类型的传感器、用于IMU的误差校正的传感器的类型或者它们的某种组合。位置传感器可以位于IMU的外部、IMU的内部或者其某种组合。至少一些传感器可以使用结构化光图案用于感测。

电子系统1300可以包括显示模块1360。显示模块1360可以是近眼显示器，并且可以从电子系统1300以图形方式向用户呈现信息，诸如图像、视频和多种指令。这样的信息可以源自一个或更多个应用模块1322-1524、虚拟现实引擎1326、一个或更多个其他硬件模块1380、它们的组合或者用于为用户解析图形内容(例如，通过操作系统1325)的任何其他合适的装置。显示模块1360可以使用液晶显示(LCD)技术、发光二极管(LED)技术(包括，例如OLED、ILED、mLED、AMOLED、TOLED等)、发光聚合物显示(LPD)技术或一些其他显示技术。

电子系统1300可以包括用户输入/输出模块1370。用户输入/输出模块1370可以允许用户向电子系统1300发送动作请求。动作请求可以是执行特定动作的请求。例如，动作请求可以是开始或结束应用程序，或者是在应用程序内执行特定动作。用户输入/输出模块1370可以包括一个或更多个输入装置。示例性的输入装置可以包括触摸屏、触摸板、麦克风、按钮、拨号盘、开关、键盘、鼠标、游戏控制器或用于接收动作请求并将所接收的动作请求传递给电子系统1300的任何其他合适的装置。在一些实施方案中，用户输入/输出模块1370可以根据从电子系统1300接收的指令向用户提供触觉反馈。例如，当接收到动作请求或已经执行动作请求时，可以提供触觉反馈。

电子系统1300可以包括相机1350，该相机1350可以用于拍摄用户的照片或视频，例如，用于跟踪用户的眼睛位置。相机1350还可以用于拍摄环境的照片或视频，例如，用于VR应用、AR应用或MR应用。相机1350可以包括例如具有几百万或几千万像素的互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器。在一些实施方式中，相机1350可以包括两个或更多个相机，这些相机可以用于捕获3-D图像。

在一些实施方案中，电子系统1300可以包括多个其他硬件模块1380。其他硬件模块1380中的每一个可以是电子系统1300内的物理模块。虽然其他硬件模块1380中的每一个可以被永久地配置为结构，但是其他硬件模块1380中的一些可以被临时配置为执行特定功能或者被临时激活。其他硬件模块1380的实例可以包括例如音频输出和/或输入模块(例如麦克风或扬声器)、近场通信(NFC)模块、可充电电池、电池管理系统、有线/无线电池充电系统等。在一些实施方案中，其他硬件模块1380的一个或更多个功能可以以软件来实现。

在一些实施方案中，电子系统1300的存储器1320还可以存储虚拟现实引擎1326。虚拟现实引擎1326可以执行电子系统1300内的应用程序，并且从多种传感器接收HMD装置的位置信息、加速度信息、速度信息、所预测的未来位置或它们的某种组合。在一些实施方案中，由虚拟现实引擎1326接收的信息可以用于向显示模块1360产生信号(例如，显示指令)。例如，如果所接收到的信息指示用户已经向左看，则虚拟现实引擎1326可以为HMD装置生成反映用户在虚拟环境中的移动的内容。另外，虚拟现实引擎1326可以响应于从用户输入/输出模块1370接收的动作请求而在应用程序内执行动作，并且向用户提供反馈。所提供的反馈可以是视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈。在一些实施方式中，处理器1310可以包括一个或更多个可以执行虚拟现实引擎1326的GPU。

在多种实施方式中，上文描述的硬件和模块可以在单个装置上实现，或者在可以使用有线连接或无线连接彼此通信的多个装置上实现。例如，在一些实施方式中，诸如GPU、虚拟现实引擎1326和应用程序(例如，跟踪应用程序)的一些部件或模块可以在与头戴式显示装置分开的控制台上实现。在一些实施方式中，一个控制台可以被连接至多于一个的HMD或者支持多于一个的HMD。

在可选择的配置中，在电子系统1300中可以包括不同的部件和/或另外的部件。类似地，部件中的一个或更多个的功能可以以不同于上文描述的方式的方式被分布在部件之中。例如，在一些实施方案中，电子系统1300可以被修改为包括其他系统环境，诸如AR系统环境和/或MR环境。

上面讨论的方法、系统和装置是实例。多种实施方案可以酌情省略、替换或添加多个程序或部件。例如，在可选择的配置中，所描述的方法可以以与所描述的顺序不同的顺序来执行，和/或可以添加、省略和/或组合多个阶段。此外，关于某些实施方案所描述的特征可以在多种其他实施方案中组合。实施方案的不同方面和元件可以以相似的方式组合。此外，技术不断发展，并且因此，许多元件是实例，这些实例并不将本公开内容的范围限制于那些特定实例。

在描述中给出了具体细节，以提供对实施方案的彻底理解。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实践实施方案。例如，为了避免模糊实施方案，熟知的电路、工艺、系统、结构和技术已经被示出而没有不必要的细节。本描述仅提供示例性的实施方案，并且不意图限制本发明的范围、适用性或配置。相反，实施方案的前述描述将为本领域技术人员提供用于实现多种实施方案的使能描述。在不脱离本公开内容的精神和范围的情况下，可以对元件的功能和布置进行多种改变。

此外，一些实施方案被描述为作为流程图或框图描绘的过程。尽管每种实施方案可以将操作描述为顺序过程，但是许多操作可以并行或同时地执行。此外，操作的顺序可以被重新排列。过程可以具有图中未包括的另外的步骤。此外，这些方法的实施方案可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或它们的任何组合来实现。当在软件、固件、中间件或微代码中实现时，执行相关联的任务的程序代码或代码段可以存储在诸如存储介质的计算机可读介质中。处理器可以执行相关联的任务。

对本领域技术人员来说将明显的是，可以根据特定的要求进行实质性的变化。例如，还可以使用定制的或专用的硬件，和/或特定的元件可以在硬件、软件(包括便携式软件，诸如小程序等)或两者中实现。此外，可以采用到诸如网络输入/输出装置的其他计算装置的连接。

参考附图，可以包括存储器的部件可以包括非暂时性机器可读介质。术语“机器可读介质”和“计算机可读介质”可以指的是参与提供引起机器以特定方式操作的数据的任何存储介质。在上文提供的实施方案中，多种机器可读介质可以参与向处理单元和/或其他装置提供指令/代码以用于执行。另外地或可选择地，机器可读介质可以用于存储和/或携带这样的指令/代码。在许多实施方式中，计算机可读介质是物理存储介质和/或有形存储介质。这样的介质可以采取许多形式，包括但不限于非易失性介质、易失性介质和传输介质。计算机可读介质的常见形式包括，例如，磁介质和/或光介质，诸如光盘(CD)或数字通用盘(DVD)、穿孔卡、纸带、具有孔的图案的任何其他物理介质、RAM、可编程只读存储器(PROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、FLASH-EPROM、任何其他存储芯片或盒、如下文所描述的载波、或计算机可以从其中读取指令和/或代码的任何其他介质。计算机程序产品可以包括代码和/或机器可执行指令，该机器可执行指令可以表示过程、函数、子程序、程序、例程、应用(App)、子例程、模块、软件包、类，或者指令、数据结构或程序语句的任何组合。

本领域的技术人员将理解，可以使用多种不同的科技和技术中的任何一种来表示用于传递本文描述的消息的信息和信号。例如，可以在整个上面的描述中引用的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和芯片可以由电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或它们的任何组合来表示。

如本文所使用的术语“和”和“或”可以包括多种含义，这些含义还预期至少部分地取决于其中使用这样的术语的上下文。典型地，“或”如果用于关联列表，诸如A、B或C，则意图意指A、B和C(这里以包含的含义使用)以及A、B或C(这里以排他的含义使用)。此外，如本文所使用的术语“一个或更多个”可以用于以单数形式描述任何特征、结构或特性，或者可以用于描述特征、结构或特性的某种组合。然而，应当注意，这仅仅是说明性的实例，并且所要求保护的主题不限于该实例。此外，术语“……中的至少一个”如果用于关联列表，诸如A、B或C，则可以被解释为意指A、B和/或C的任何组合，诸如A、AB、AC、BC、AA、ABC、AAB、AABBCCC等。

此外，虽然已经使用硬件和软件的特定组合描述了某些实施方案，但是应该认识到，硬件和软件的其他组合也是可能的。某些实施方案可以仅以硬件来实现，或者仅以软件来实现，或者使用它们的组合来实现。在一种实例中，软件可以用包含计算机程序代码或指令的计算机程序产品来实现，所述计算机程序代码或指令由一个或更多个处理器可执行，用于执行本公开内容中描述的任何或所有的步骤、操作或过程，其中计算机程序可以存储在非暂时性计算机可读介质上。本文描述的多种过程可以在相同的处理器上实现，或者可以以任何组合在不同的处理器上实现。

在装置、系统、部件或模块被描述为被配置为执行某些操作或功能的情况下，这样的配置可以例如通过设计执行操作的电子电路来实现、通过对可编程电子电路(诸如微处理器)进行编程以执行操作(诸如通过执行计算机指令或代码)来实现、或者通过被编程为执行存储在非暂时性存储介质上的代码或指令的处理器或核心来实现、或者通过它们的任何组合来实现。过程可以使用多种技术(包括但不限于用于进程间通信的常规技术)进行通信，并且不同的成对的过程可以使用不同的技术，或者相同的成对的过程可以在不同的时间使用不同的技术。

因此，应当在说明性意义上而不是在限制性意义上来考虑说明书和附图。然而，将明显的是，在不脱离如在权利要求中所阐述的更广泛的精神和范围的情况下，可以对其进行添加、删减、删除以及其他修改和改变。因此，虽然已经描述了特定的实施方案，但是这些实施方案不意图是限制性的。多种修改和等同物都在所附权利要求的范围内。