用于铸造聚合物产品的方法和装置与流程

用于铸造聚合物产品的方法和装置
1.本技术是申请日为2018年10月17日、pct国际申请号为pct/us2018/056326、中国国家阶段申请号为201880067513.0、发明名称为“用于铸造聚合物产品的方法和装置”的申请的分案申请。
2.相关申请的交叉引用
3.本技术要求2017年10月17日提交的美国临时申请序列号no.62/573,479和2018年10月16日提交的美国临时申请序列号no.62/746,426的优先权益，在此通过引用将整体并入本文。
技术领域
4.本公开涉及光学聚合物膜及其制备方法。


背景技术：

5.诸如可穿戴成像头戴式耳机的光学成像系统可以包括向用户呈现投影图像的一个或多个目镜。可以使用一种或多种高折射材料的薄层构造目镜。例如，目镜可以由一层或多层高折射玻璃、硅、金属或聚合物基板构成。
6.在一些情况下，可以对目镜进行图案化(例如，利用一个或多个光衍射纳米结构)，使得其根据特定焦深投射图像。例如，对于观看图案化目镜的用户，投影图像可以看起来距离用户特定距离。
7.此外，可以结合使用多个目镜来投射模拟的三维图像。例如，多个目镜——其各自具有不同的图案——可以上下分层，并且每一个目镜可以投射体积图像的不同深度层。因此，目镜可以跨三维共同向用户呈现立体图像。例如，这在向用户呈现“虚拟现实”环境中是有用的。
8.为了改善投影图像的质量，可以构造目镜，使得目镜中的意外变化被消除或以其它方式减少。例如，目镜可以被配置为使得它不会呈现任何皱褶、不均匀的厚度或可能对目镜的性能产生负面影响的其它物理变形。


技术实现要素：

9.本文描述了用于制备聚合物膜的系统和技术。所描述的实现方式中的一个或多个可用于以高度精确的、受控的和可再现的方式制备聚合物膜。所得聚合物膜可以用于各种对变化敏感的应用中，其中需要对膜尺寸具有极其严格的公差。例如，聚合物膜可以用于光学应用(例如，作为光学成像系统中的目镜的一部分)，其中材料均匀性和尺寸约束在光学波长的量级或更小。
10.在一些情况下，可以通过将可光固化材料(例如，当暴露于光时硬化的光聚合物或光活化树脂)包围在两个模具之间并固化材料(例如，通过将材料暴露于光和/或热)来制备聚合物膜。
11.然而，在铸造和固化过程期间，各种因素会干扰所得膜的形状，从而导致其从预期
形状变形。例如，在铸造过程期间，特定的物质可能会意外地夹在两个模具表面之间，并干扰它们之间的相互作用。结果，这可能导致模具表面的相对取向偏离预期的取向(例如，使得模具表面不再彼此平行)，从而导致膜偏离其预期的形状。例如，所得膜跨整个范围上可能具有不均匀的厚度。作为另一示例，在固化过程期间，材料可能在模具内膨胀或收缩。结果，膜可能变形(例如，皱褶、拉伸或压缩)。因此，该膜可能不太适合用于对变化敏感的应用。
12.为了改善膜的质量和一致性，可以精确地控制两个模具的位置，使得紧接在材料的固化之前和/或在材料的固化期间，模具保持彼此平行。在一些情况下，这可以至少部分地通过使用位于模具中的一个或多个上的物理配准特征来实现。作为示例，模具可包括从模具的一个或多个表面朝向相对的模具突出的一个或多个间隔件结构(例如，突起或垫片)。作为另一示例，模具可包括沿模具的一个或多个表面限定的一个或多个凹部(例如，槽或沟槽)，该一个或多个凹部从相对的模具接收一个或多个间隔件结构。间隔件结构和/或凹部可用于物理地使模具对准，使得模具表面的相对取向不太可能偏离预期取向。例如，间隔件结构和/或凹部可用于维持两个模具之间的平行取向。结果，可光固化材料具有更均匀的厚度，并且在固化过程期间其不太可能变形。
13.在一些情况下，可以执行“分割(singulation)”工艺以将聚合物膜分离成多个不同的产品(例如，通过将聚合物膜切割一次或多次以获得具有特定尺寸和形状的分离产品)。
14.然而，分割过程可能在聚合物膜中引入不希望的变化，并使所得产物不太适合在对变化敏感的环境中使用。例如，高功率激光器通常用于切割某些类型的光学材料，例如基于玻璃的基板(例如，在基于玻璃的目镜的制备期间)。然而，使用激光可能不太适合切割熔点较低的相对较软的材料，例如聚合物膜。例如，激光在聚合物膜上局部产生高温，这可能导致对聚合物膜的局部物理和/或化学损伤(例如，烟雾和/或碎片永久沉积在聚合物膜中)。此外，使用激光会在聚合物膜中产生不希望的气味(例如，由于聚合物膜中硫/硫醇基的氧化)。
15.作为替代，可以在不执行分割工艺的情况下制备聚合物产品。例如，可以配置两个模具，使得当将模具放在一起时，它们限定出与单个聚合物产品的尺寸和形状对应的包围区域。在制备过程期间，将可光固化材料包围在两个模具之间，并将该材料固化以形成聚合物膜。在固化之后，将聚合物薄膜从模具中提取出，得到具有特定预定尺寸和形状的单一聚合物产品。该聚合物产品可随后用于其他制造过程中(例如，并入诸如头戴式耳机的装置中)，而无需附加的分割步骤。因此，该聚合物产品不太可能具有物理和/或化学损伤(例如，与对通过较大的聚合物膜的分割而形成的聚合物产品相比)，并且更适合用于对变化敏感的环境。
16.此外，在一些情况下，由于聚合过程中内部应力的建立，膜可能会变形。例如，随着可光固化材料的固化，可光固化材料的单体聚合成更长和更重的链。对应地，随着聚合物链物理地一起移动，可光固化材料的体积减小(例如，经历“收缩”)。这导致在可光固化材料内部的内部应力(例如，由对聚合物链迁移率的阻抗引起的应力)的建立以及在可光固化材料内的应变能的存储。当从模具中提取出固化的膜时，应变能被释放，导致膜变薄。取决于内部应力的空间分布，膜可以不同地薄。因此，取决于在聚合过程中引入的内部应力的特定空
间分布，可能在膜之间呈现变化。因此，可在铸造过程期间通过调节膜内的应力分布来改善膜的一致性。本文描述了用于调节膜中应力的示例系统和技术。
17.在一方面，一种用于将可光固化材料模制成平面物体的系统包括第一模具结构，该第一模具结构包括第一模具表面。该第一模具表面包括在第一平面中延伸的平面区域。该系统还包括第二模具结构，该第二模具结构包括第二模具表面，该第二模具表面包括在第二平面中延伸的平面区域。在对应的平面区域处，第一模具结构或第二模具结构中的至少一个对于适合于使可光固化材料光固化的一个或多个波长的辐射基本上是透明的。该系统还包括一个或多个突起，其沿第一模具表面或第二模具表面中的至少一个设置。在操作期间，该系统被配置为定位第一模具结构和第二模具结构，使得第一模具表面和第二模具表面彼此面对，其中一个或多个突起与相对的模具表面接触，第一平面平行于第二平面，以及在与对应的平面区域相邻的第一模具表面与第二模具表面之间限定总厚度变化(ttv)为500nm或更小的体积。在操作期间，该系统还被配置为在体积中接收可光固化材料，以及将一个或多个波长的辐射引导到体积中。
18.该方面的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。
19.在一些实现方式中，第一模具结构和第二模具结构中的每一个可以具有大于1mm的厚度。
20.在一些实现方式中，第一模具结构和第二模具结构中的每一个可以具有在1mm与50mm之间的厚度。
21.在一些实现方式中，第一模具结构和第二模具结构中的每一个可以具有大于3英寸的直径。
22.在一些实现方式中，系统可以进一步包括沿第一模具表面或第二模具表面中的至少一个限定的一个或多个凹部。
23.在一些实现方式中，在操作期间，一个或多个突起中的至少一些可以与一个或多个凹部中的至少一些对准，使得当系统定位第一模具结构和第二模具结构以便第一模具表面与第二模具表面彼此面对并且一个或多个突起与相对的表面接触时，一个或多个突起中的至少一些至少部分地插入到凹部中的至少一些中。
24.在一些实现方式中，一个或多个突起中的至少一些可以沿第一模具表面的外围设置。
25.在一些实现方式中，一个或多个突起中的至少一些可以沿第一模具表面的内部设置。
26.在一些实现方式中，一个或多个凹部突起中的至少一些可以沿第二模具表面的外围设置。
27.在一些实现方式中，一个或多个凹部突起中的至少一些可以沿第二模具表面的内部设置。
28.在一些实现方式中，一个或多个突起中的至少一些可以具有基本上矩形的横截面。
29.在一些实现方式中，具有基本上矩形的横截面的一个或多个突起中的至少一些还可以包括相应的基本上半球形的远端。
30.在一些实现方式中，具有基本上矩形的横截面的一个或多个突起中的至少一些还
可以包括一个或多个圆角。
31.在一些实现方式中，一个或多个突起中的至少一些可以具有基本上三角形的横截面。
32.在一些实现方式中，具有基本上三角形的横截面的一个或多个突起中的至少一些还可以包括一个或多个圆角。
33.在一些实现方式中，一个或多个凹部中的至少一些可以具有基本上矩形的横截面。
34.在一些实现方式中，具有基本上矩形的横截面的一个或多个凹部中的至少一些还可以包括一个或多个圆角。
35.在一些实现方式中，一个或多个凹部中的至少一些可以具有基本上三角形的横截面。
36.在一些实现方式中，具有基本上三角形的横截面的一个或多个凹部中的至少一些还可以包括一个或多个圆角。
37.在一些实现方式中，一个或多个突起中的至少一些与第一模具表面或第二模具表面中的至少一个可以成一体。
38.在一些实现方式中，一个或多个突起中的至少一些可以是可从第一模具表面或第二模具表面拆卸的。
39.在一些实现方式中，该系统可以进一步包括光组件，光组件被配置为发射适合于使可光固化材料光固化的一个或多个波长的辐射。
40.在一些实现方式中，第一模具表面和第二模具表面可以是抛光表面。
41.在一些实现方式中，在操作期间，系统可以被配置为定位第一模具结构和第二模具结构，使得在与对应的平面区域相邻的第一模具表面与第二模具表面之间限定的体积具有100nm或更小的总厚度变化(ttv)。
42.在一些实现方式中，一个或多个突起中的每一个可以具有100nm或更小的总厚度变化。
43.在一些实现方式中，一个或多个凹部中的每一个可以具有100nm或更小的总厚度变化。
44.在一些实现方式中，在操作期间，系统可以被配置为定位第一模具结构和第二模具结构，使得在与对应的平面区域相邻的第一模具表面与第二模具表面之间限定的体积具有在20μm至2mm之间的厚度。
45.在一些实现方式中，在操作期间，系统可以被配置为将热引导到体积中。系统可以被配置为通过第一模具表面将热引导到体积中。系统可以被配置为通过第二模具表面将热引导到体积中。
46.在一些实现方式中，在操作期间，系统可以被配置为通过第一模具表面将一个或多个波长的辐射引导到体积中。
47.在一些实现方式中，在操作期间，系统可以被配置为通过第二模具表面将一个或多个波长的辐射引导到体积中。
48.在另一方面，一种形成具有预定形状的波导部件的方法包括：提供具有第一表面的第一模具部分，第一表面包括与波导部件的预定形状对应的离散的、连续的第一区域。该
第一区域由具有与第一区域不同的表面化学和/或表面结构的边缘区域界定。该方法还包括提供具有第二表面的第二模具部分，第二表面包括与波导部件的预定形状对应的离散的、连续的第二区域。该第二区域由具有与第二区域不同的表面化学和/或表面结构的边缘区域界定。该方法还包括将计量的量的可光固化材料分配到与第一模具部分中的第一区域相邻的空间中，以及将第一表面与第二表面彼此相对地布置，其中第一区域与第二区域相对于彼此配准。该方法还包括调整第一表面与第二表面之间的相对分隔，使得可光固化材料填充分别具有预定形状的第一表面和第二表面中的第一区域与第二区域之间的空间。位于第一区域和第二区域与其对应的边缘区域之间的不同表面化学和/或表面结构防止可光固化材料流动越过边缘区域。该方法还包括用适合于使可光固化材料光固化的辐射照射位于空间中的可光固化材料以形成以波导部件的形状固化的膜；以及从第一模具部分和第二模具部分分离固化的膜以提供波导部件。
49.该方面的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。
50.在一些实现方式中，可以在与第一模具部分的第一区域相邻的空间中的多个离散位置处分配计量的量的可光固化材料。
51.在一些实现方式中，可以在与第一模具部分的第一区域相邻的空间中根据不对称图案分配计量的量的可光固化材料。
52.在一些实现方式中，可以在第一模具部分的第一表面的外围分配计量的量的可光固化材料。
53.在一些实现方式中，可以在分配可光固化材料之前，将第一表面和第二表面彼此相对地布置。
54.在一些实现方式中，可以在分配可光固化材料之后，将第一表面和第二表面彼此相对地布置。
55.在一些实现方式中，可以基于第一表面和/或第二表面上的一个或多个基准标记使第一区域和第二区域相对于彼此配准。基准标记可以位于第一区域和第二区域的外部。
56.在一些实现方式中，可以基于位于第一表面和/或第二表面上的一个或多个间隔件来控制第一表面与第二表面之间的相对分隔。一个或多个间隔件可以位于第一区域和第二区域的外部。
57.在一些实现方式中，第一模具部分和/或第二模具部分的边缘区域可以包括排斥可光固化材料的材料。
58.在一些实现方式中，第一模具部分和/或第二模具部分的边缘区域可以包括被配置为钉住可光固化材料的液滴的图案化表面。
59.在一些实现方式中，第一模具部分和/或第二模具部分的边缘区域可以包括被配置为使可光固化材料的液滴滚动的图案化表面。
60.在一些实现方式中，波导部件可以具有不超过1000μm的厚度和至少1cm2的面积。
61.在另一方面，一种方法包括组装头戴式显示器，该头戴式显示器包括使用本文的方法中的一个或多个形成的波导部件。
62.在另一方面，一种用于形成具有预定形状的波导部件的模具系统包括第一模具部分和第二模具部分。第一模具部分具有第一表面，该第一表面包括与波导部件的预定形状对应的离散的、连续的第一区域。该第一区域由边缘区域界定。第二模具部分具有第二表
面，该第二表面包括与波导部件的预定形状对应的离散的、连续的第二区域。该第二区域由具有与第二区域不同的表面化学和/或表面结构的边缘区域界定。该系统还包括位于第一表面和/或第二表面上的一个或多个间隔件，该一个或多个间隔件分别位于第一区域和第二区域的外部。该系统还包括位于第一表面和/或第二表面上的一个或多个基准标记，该一个或多个基准标记分别位于第一区域和第二区域的外部。第一表面和第二表面的边缘区域分别具有与第一区域和第二区域不同的表面化学和/或表面结构，使得与第一区域和第二区域相比，用于形成波导部件的可光固化材料的表面能分别在边缘区域不同。
63.该方面的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。
64.在一些实现方式中，第一模具部分和/或第二模具部分的边缘区域可以包括被配置为钉住可光固化材料的液滴的图案化表面。
65.在一些实现方式中，第一模具部分和/或第二模具部分的边缘区域可以包括被配置为使可光固化材料的液滴滚动的图案化表面。
66.在一些实现方式中，第一模具部分和/或第二模具部分的边缘区域可以包括图案化表面，该图案化表面包括具有高度在1μm至10μm范围内的结构。
67.在一些实现方式中，第一模具部分和/或第二模具部分的边缘区域可以包括图案化表面，该图案化表面包括横向间隔在50μm至200μm范围内的结构。
68.在一些实现方式中，第一模具部分和/或第二模具部分的边缘区域可以包括排斥可光固化材料的材料。
69.在一些实现方式中，第一表面和第二表面均可以包括与波导部件的预定形状对应的多个离散的连续区域，每一个区域由对应的边缘区域界定。
70.在一些实现方式中，该系统还可以包括分配站，该分配站被配置为将计量的量的可光固化材料分配到与第一模具部分的第一区域相邻的空间中。
71.在一些实现方式中，该系统还可以包括辐射站，该辐射站被配置为照射位于第一表面和第二表面的第一区域与第二区域之间的空间中的可光固化材料。
72.在一些实现方式中，波导部件可以具有不超过1000μm的厚度和至少1cm2的面积。
73.在另一方面，一种形成波导膜的方法包括：将可光固化材料分配到位于第一模具部分和与第一模具部分相对的第二模具部分之间的空间中；调整第一模具部分的表面相对于第二模具部分的与第一模具部分的表面相对的表面之间的相对分隔；以及用适合于使可光固化材料光固化的辐射照射空间中的可光固化材料以形成固化的波导膜。进一步地，该方法包括，与照射可光固化材料同时地，执行以下中的至少一个：改变第一模具部分的表面与第二模具部分的表面之间的相对分隔；以及改变照射可光固化材料的辐射的强度。
74.该方面的实现方式可以包括以下特征中的一个或多个。
75.在一些实现方式中，可以改变相对分隔以调节第一模具部分沿在第一模具部分与第二模具部分之间延伸的轴所经历的力。相对分隔可以基于调节力的闭环控制系统而改变。
76.在一些实现方式中，可以在照射可光固化材料持续足以达到可光固化材料中的胶凝点的时间之后，改变相对分隔。可以在照射可光固化材料持续足以达到可光固化材料中的胶凝点的时间之后，减小相对分隔。
77.在一些实现方式中，可以改变相对分隔包括使第一模具部分朝向第二模具部分移
动，以压缩设置在第一模具部分与第二模具部分之间的一个或多个间隔件结构。可以根据开环控制系统压缩间隔件结构。
78.在一些实现方式中，改变相对分隔可以包括使第一模具部分相对于第二模具部分的位置振荡。
79.在一些实现方式中，改变辐射的强度可以包括改变照射可光固化材料的空间强度模式。
80.在一些实现方式中，改变辐射的强度可以包括改变辐射的功率。改变功率可以包括使辐射脉冲调制。辐射的每一个脉冲可以具有相同的功率。辐射的脉冲可以具有不同的功率。辐射的每一个脉冲可以具有相同的持续时间。辐射的脉冲可以具有不同的持续时间。脉冲频率可以是恒定的。脉冲频率可以是变化的。
81.在一些实现方式中，改变辐射的强度可以包括顺序地照射空间中的不同区域。
82.在一些实现方式中，可以使填充有可光固化材料的空间的厚度变化并且可以使辐射的强度变化，使得与具有低相对厚度的区域相比，具有高相对厚度的区域接收较高的辐射剂量。
83.在一些实现方式中，该方法还可以包括从第一模具部分和第二模具部分分离固化的波导膜。
84.在另一示例中，一种方法可以包括组装头戴式显示器，该头戴式显示器包括使用本文的方法中的一个或多个形成的波导膜。
85.在附图和以下描述中阐述了一个或多个实施例的细节。根据说明书和附图以及权利要求，其它特征和优点将显而易见。
附图说明
86.图1是用于制备聚合物的示例性系统的图。
87.图2是具有间隔件结构的示例模具结构的图。
88.图3a和3b是示例模具结构和示例间隔件结构的图。
89.图4a和图4b是示例模具结构和示例间隔件结构的图。
90.图5a和5b是示例模具结构、示例间隔件结构和示例凹部的图。
91.图5c是示例模具结构和示例间隔件结构的图。
92.图5d是示例模具结构和示例凹部的图。
93.图6a和6b是示例模具结构、示例间隔件结构和示例凹部的图。
94.图7a和7b是示例模具结构、示例间隔件结构和示例凹部的图。
95.图8是示例模具结构、示例间隔件结构和示例凹部的图。
96.图9是用于制备聚合物的示例性系统的图。
97.图10是示例光学膜的横截面图。
98.图11是用于制备聚合物产品的示例过程的流程图。
99.图12是用于制备单个聚合物产品的示例过程的示意图。
100.图13a-13e是用于分配可光固化材料的示例图案的图。
101.图14是示例模具结构的图。
102.图15是另一示例模具结构的图。
103.图16a是另一示例模具结构的图。
104.图16b是示例性被蚀刻的光栅图案的图。
105.图17是另一示例模具结构的图。
106.图18是用于制备聚合物产品的示例过程的流程图。
107.图19a是在铸造和固化过程期间的示例聚合物膜的图。
108.图19b是在固化和提取之后的示例聚合物膜的图。
109.图20是用于固化可光固化材料的光的示例分布的图。
110.图21a和21b是示例聚合物膜的图像。
111.图22a是用于在固化期间调节可光固化材料内的应力的示例系统的图。
112.图22b是用于在固化期间调节可光固化材料内的应力的另一示例系统的图。
113.图23是用于在固化期间调节可光固化材料内的应力的另一示例系统的图。
114.图24a-24c是用于固化可光固化材料的示例光照模式的图。
115.图25是用于固化可光固化材料的附加示例光照模式的图。
116.图26是用于固化可光固化材料的附加示例光照模式的图。
117.图27a是用于固化可光固化材料的附加示例光照模式的图。
118.图27b是用于固化可光固化材料的附加示例光照模式的图。
119.图28a和28b是示例聚合物产品的图。
120.图29是用于制备聚合物产品的示例过程的流程图。
121.图30是示例计算机系统的图。
具体实施方式
122.本文描述了用于生产聚合物膜的系统和技术。所描述的实现方式中的一个或多个可用于以高度精确的、受控的和可再现的方式制备聚合物膜。所得聚合物膜可用于各种对变化敏感的应用中(例如，作为光学成像系统中的目镜的一部分)。
123.在一些实现方式中，可以制备聚合物膜，使得消除或以其它方式减少皱褶、不均匀的厚度或其它非预期的物理变形。这可以是有用的，例如，因为所得聚合物膜表现出更可预测的物理和/或光学性质。例如，以这种方式生产的聚合物膜可以以更可预测和一致的方式衍射光，因此，更适合于使用高分辨率光学成像系统。在一些情况下，使用这些聚合物膜的光学成像系统可以产生比其它聚合物膜可能产生的更清晰和/或更高分辨率的图像。
124.用于制备聚合物膜的示例性系统100在图1中示出。系统100包括两个可致动平台102a和102b、两个模具结构104a和104b、两个光源106a和106b、支撑框架108和控制模块110。
125.在系统100的操作期间，两个模具结构104a和104b(也称为“光学平板”)分别固定到(例如，通过夹具112a和112b)可致动平台102a和102b。在一些情况下，夹具112a和112b可以是磁性(例如，电磁体)和/或气动夹具，其使得模具结构104a和104b能够可逆地安装到可致动平台102a和102b并从其上移除。在一些情况下，夹具112a和112b可以由开关和/或控制模块110控制(例如，通过选择性地向夹具112a和112b的电磁体施加电和/或选择性地致动气动机构以接合模具结构或使模具结构脱离接合)。
126.可光固化材料114(例如，当暴露于光时硬化的光聚合物或光活化树脂)被沉积到
模具结构104b中。模具结构104a和104b被移动到彼此附近(例如，通过沿支撑框架108垂直地移动可致动平台102a和/或102b)，使得可光固化材料114被模具结构104a和104b包围。可光固化材料114然后被固化(例如，通过将可光固化材料114暴露于来自光源106a和/或106b的光)，从而形成具有由模具结构104a和104b限定的一个或多个特征的薄膜。在可光固化材料114已经固化之后，模具结构104a和104b远离彼此移动(例如，通过沿支撑框架108垂直地移动可致动平台102a和/或102b)，并且提取膜。
127.可致动平台102a和102b被配置为分别支撑模具结构104a和104b。此外，可致动平台102a和102b被配置为在一个或多个维度上分别操纵模具结构104a和104b，以控制位于模具结构104a和104b之间的间隙体积116。
128.例如，在一些情况下，可致动平台102a可以使模具结构104a沿一个或多个轴平移。作为示例，可致动平台102a可使模具结构104a沿笛卡尔坐标系(即，具有三个正交布置的轴的坐标系)中的x轴、y轴和/或z轴平移。在一些情况下，可致动平台102a可使模具结构104a围绕一个或多个轴线旋转或倾斜。作为示例，可致动平台102a可以使模具结构104a沿笛卡尔坐标系中的x轴(例如，使模具结构104a“滚动”)、y轴(例如，使模具结构104a“俯仰”)和/或z轴(例如，使模具结构104a“偏转”)旋转。除了上述那些之外或代替上述那些，相对于一个或多个其它轴线进行平移和/或旋转也是可以的。类似地，可致动平台102b还可使模具结构104b沿一个或多个轴平移和/或使模具结构104b绕一个或多个轴旋转。
129.在一些情况下，可致动平台102a可根据一个或多个自由度(例如，一个、两个、三个、四个或更多个自由度)操纵模具结构104a。例如，可致动平台102a可以根据六个自由度操纵模具结构104a(例如，沿x轴、y轴和z轴的平移，以及围绕x轴、y轴和z轴的旋转)。除了上述那些之外或者代替上述那些，根据一个或多个其它自由度的操纵也是可以的。类似地，可致动平台102b还可以根据一个或多个自由度操纵模具结构104b。
130.在一些情况下，可致动平台102a和102b可包括一个或多个马达组件，其被配置为操纵模具结构104a和104b并控制间隙体积116。例如，可致动平台102a和102b可包括被配置为操纵可致动平台102a和102b的马达组件118，从而重新定位和/或重新定向可致动平台102a和102b。
131.在图1所示的示例中，可致动102a和102b都可相对于支撑框架108移动以控制间隙体积116。然而，在一些情况下，可致动平台中的一个可相对于支撑框架108移动，而另一个可保持相对于支撑框架108静止。例如，在一些情况下，可致动平台102a可被配置为通过马达组件118相对于支撑框架108在一个或多个维度上平移，而可致动平台102b可保持相对于支撑框架108静止。
132.模具结构104a和104b共同限定用于可光固化材料114的封壳。例如，模具结构104a和104b在一起对准时可以限定中空模具区域(例如，间隙体积116)，在该中空模具区域内可以将可光固化材料114沉积并固化成膜。模具结构104a和104b还可以在所得膜中限定一个或多个结构。例如，模具结构104a和104b可包括从表面120a和/或120b开始的一个或多个突出结构(例如，光栅)，其在所得膜中赋予对应的通道。作为另一示例，模具结构104a和104b可包括被限定在表面120a和/或120b中的一个或多个通道，其在所得膜中赋予对应的突出结构。在一些情况下，模具结构104a和104b可以在所得膜的一侧或两侧上赋予特定的图案。在一些情况下，模具结构104a和104b根本不需要在所得膜上赋予任何突起和/或通道的图
案。在一些情况下，模具结构104a和104b可以限定特定的形状和图案，使得所得膜适合用作光学成像系统中的目镜(例如，使得膜具有向膜赋予特殊光学特性的一个或多个光衍射微结构或纳米结构)。
133.在一些情况下，模具结构104a和104b的彼此面对的表面可以各自基本上是平坦的，使得在它们之间限定的间隙体积116表现出500nm或更小的ttv。例如，模具结构104a可包括基本上平坦的表面120a，模具结构104b可具有基本上平坦的表面120b。基本上平坦的表面可以是例如与理想平坦表面(例如，完美平坦表面)的平坦度偏离100nm或更小(例如，100nm或更小、75nm或更小、50nm或更小等)的表面。基本上平坦的表面还可以具有2nm或更小(例如，2nm或更小、1.5nm或更小、1nm或更小等)的局部粗糙度和/或500nm或更小(例如，500nm或更小、400nm或更小、300nm或更小、50nm或更小等)的边缘到边缘的平坦度。在一些情况下，模具结构104a和104b的一个或两个表面可被抛光(例如，以进一步增加表面的平坦度)。例如，基本上平坦的表面可能是有益的，因为其使得模具结构104a和104b能够限定沿模具结构104a和104b的范围在厚度上基本一致(例如，具有500nm或更小的ttv)的间隙体积116。由此，所得的光学膜可以是平坦的(例如，具有小于或等于特定阈值的总厚度变化[ttv]和/或局部厚度变化[ltv]，例如小于500nm、小于400nm、小于300nm等)。此外，抛光的模具结构104a和104b例如在提供用于光学成像应用的更平滑的光学膜方面可以是有益的。例如，由较光滑的光学膜构成的目镜可表现出改善的成像对比度。
[0134]
示例性光学膜1000的ttv和ltv在图10中示出。光学膜1000的ttv是指光学膜1000相对于光学膜1000的整体的最大厚度(t最大)减去光学膜1000相对于光学膜的整体的最小厚度(t最小)(例如，ttv＝t最大-t最小)。光学膜1000的ltv是指光学膜1000相对于光学膜1000的局部部分的最大厚度(t局部最大)减去光学膜1000相对于光学膜1000的局部部分的最小厚度(t局部最小)(例如，ltv＝t局部最大-t局部最小)。取决于应用，局部部分的尺寸可以不同。例如，在一些情况下，局部部分可以被限定为光学膜的具有特定表面积的部分。例如，对于打算用作光学成像系统中的目镜的光学膜，局部部分的表面积可以是直径为2.5英寸的区域。在一些情况下，取决于目镜设计，局部部分的表面积可以不同。在一些情况下，取决于光学膜的尺寸和/或特征，局部部分的表面积可以不同。
[0135]
模具结构104a和104b也是刚性的，使得它们在膜制备过程期间不会挠曲或弯曲。模具结构104a和104b的刚度可以用其弯曲刚度的术语来表示，该弯曲刚度是模具结构(e)的弹性模量和模具结构的面积二次矩(i)的函数。在一些情况下，模具结构每一者可具有1.5nm2或更大的弯曲刚度。
[0136]
更进一步地，模具结构104a和104b对于适合于使可光固化材料光固化的一个或多个波长(例如，在315nm和430nm之间)的辐射可以是部分或完全透明的。更进一步地，模具结构104a和104b可以由在高达特定阈值温度(例如，高达至少200℃)下热稳定(例如，尺寸或形状不变)的材料制成。例如，模具结构104a和104b可以由玻璃、硅、石英、特氟隆和/或聚二甲基硅氧烷(pdms)以及其他材料制成。
[0137]
在一些情况下，模具结构104a和104b可以具有大于特定阈值的厚度(例如，厚于1mm、厚于2mm等)。例如，这是有益的，因为足够厚的模具结构更难以弯曲。因此，所得膜不太可能表现出厚度不规则性。在一些情况下，模具结构104a和104b的厚度可以在特定范围内。例如，模具结构104a和104b每一个的厚度可以在1mm和50mm之间。该范围的上限可以例如对
应于用于对模具结构104a和104b进行图案化的蚀刻工具的限制。实际上，取决于实现方式，其他范围也是可能的。
[0138]
类似地，在一些情况下，模具结构104a和104b可具有大于特定阈值的直径(例如，大于3英寸)。这可能是有益的，例如，因为它使得可以同时制备相对较大的薄膜和/或多个单独的薄膜。此外，如果在模具结构之间(例如，在间隔件结构124和相对的模具结构104a或104b之间，例如在位置126处)俘获了不希望的颗粒物质，则其对所得膜的平坦度的影响减小。
[0139]
例如，对于具有相对小直径的模具结构104a和104b，在模具结构104a和104b的一侧上的未对准(例如，由于在间隔件结构124中的一者上(诸如在位置126处)俘获的颗粒物质)可导致间隙体积116的厚度沿模具结构104a和104b的范围相对较尖锐地变化。因此，所得的一个或多个膜在厚度上表现出更突然的变化(例如，厚度沿膜的长度斜率更陡)。
[0140]
然而，对于具有相对大直径的模具结构104a和104b，模具结构104a和104b的一侧上的未对准将导致间隙体积116的厚度沿模具结构104a和104b的范围更加平缓地变化。因此，所得的一个或多个膜表现出在厚度上较突然的变化(例如，厚度沿膜的长度斜率相对较平缓)。因此，具有足够大直径的模具结构104a和104b相对于俘获的颗粒物更“宽容”，并因此可以用于制备更一致和/或更平坦的膜。
[0141]
作为示例，如果沿模具结构104a和104b的外围的点(例如，在位置126处)俘获了5μm或更小的颗粒，并且模具结构104a和104b每一个具有8英寸的直径，则在模具结构104a和104b的范围内具有2平方英寸的水平表面积的间隙体积仍将具有500nm或更小的ttv。因此，如果将可光固化材料沉积在间隙体积内，则所得膜将类似地表现500nm或更小的ttv。
[0142]
光源106a和106b被配置为生成适合于使可光固化材料114光固化的一个或多个波长的辐射。取决于所使用的可光固化材料的类型，一个或多个波长可以不同。例如，在一些情况下，可以使用可光固化材料(例如，可紫外光固化的液体硅氧烷弹性体，例如聚(甲基丙烯酸甲酯)或聚(二甲基硅氧烷))，并且对应地，光源可被配置为生成波长在从315nm至430nm范围内的辐射以使可光固化材料光固化。在一些情况下，模具结构104a和104b中的一者或多者可以对适合于使可光固化材料114光固化的辐射是透明的或基本透明的，使得来自光源106a和/或106b的辐射可以穿过模具结构104a和/或104b并撞击在可光固化材料114上。
[0143]
控制模块110通信地耦合到可致动平台102a和102b，并且被配置为控制间隙体积116。例如，控制模块110可以从传感器组件122(例如，具有一个或多个电容和/或压敏传感器元件的设备)接收关于间隙体积116的测量(例如，在一个或多个位置处的模具结构104a和104b之间的距离)，并且作为响应重新定位和/或重新定向模具结构104a和104b中的一个或两个(例如，通过将命令发送给可致动平台102a和102b)。
[0144]
如本文所述，为了改善膜的质量和一致性，可以精确地控制两个模具的位置，使得紧接在材料固化之前和/或在材料固化期间模具彼此保持平行。在一些情况下，这可以至少部分地通过使用位于模具中的一个或多个上的物理配准特征来实现。
[0145]
作为示例，如图1所示，系统100可包括从模具结构(例如，模具结构104b)的一个或多个表面朝向相对的模具结构(例如，模具结构104a)突出的一个或多个间隔件结构124(例如，突起或垫片)。间隔件结构124可各自具有基本上相等的垂直高度，使得当将模具结构
104a和104b放在一起(例如，压在一起)时，间隔件结构124邻接模具结构104a和104b以及在它们之间限定基本上平坦的间隙体积116。
[0146]
此外，间隔件结构124可以被定位为接近且至少部分地包围模具结构104a和104b的用于接收和固化可光固化材料114的区域。这可以是有益的，例如，因为它使得系统100能够制备具有低ttv和/或ltv的聚合物膜，而不必要求跨模具结构104a和104b的整个延伸范围上维持低ttv和/或ltv。例如，可以制备多个不同的聚合物膜，而不需要在模具结构104a和104b之间的整个体积上实现低ttv。因此，可以提高制备过程的产量。
[0147]
例如，图2示出了示例性模具结构104a和104b，在它们之间设置有间隔件结构124。当将模具结构104a和104b放在一起时，间隔件结构124邻接模具结构104a和104b，并物理地阻止模具结构104a和104b彼此比间隔件结构124的垂直高度202更近。因为间隔件结构124中每一个的垂直高度202基本相等，在模具结构104a和104b之间限定了基本上平坦的间隙体积116。在一些情况下，间隔件结构124的垂直高度202可以基本等于所得膜的期望厚度。
[0148]
间隔件结构124可以由各种材料构造。在一些情况下，间隔件结构124可以由在高达特定阈值温度(例如，高达至少200℃)下是热稳定的(例如，尺寸或形状不变)的材料构成。例如，间隔件结构124可以由玻璃、硅、石英和/或特氟隆等材料制成。在一些情况下，间隔件结构124可以由与模具结构104a和/或104b相同的材料构成。在一些情况下，间隔件结构124可以由与模具结构104a和/或104b不同的材料构成。在一些情况下，间隔件结构124中的一个或多个可以与模具结构104a和/或104b一体形成(例如，从模具结构104a和/或104b蚀刻、通过光刻制造工艺压印到模具结构104a和/或104b上、或例如通过添加(additive)制造工艺将其添加地形成在模具结构104a和/或104b上)。在一些情况下，间隔件结构124中的一个或多个可以与模具结构104a和/或104b分离，并且可以被固定到或附到模具结构104a和/或104b上(例如，使用胶水或其他粘合剂)。
[0149]
尽管在图2中示出了两个间隔件结构124，但是这仅是说明性示例。实际上，可以存在从模具结构104a、模具结构104b或这两者突出的任何数量的间隔件结构124(例如，一个、两个、三个、四个或更多个)。更进一步地，尽管图2示出了沿模具结构104a和104b的外围定位的间隔件结构124，实际上，每一个间隔件结构124可以沿模具结构104a和104b的范围定位在任何地方。
[0150]
例如，图3a示出了示例性模具结构104b，其具有沿表面120b的外围定位的多个间隔件结构124。此外，间隔件结构124围绕表面120b的用于接收可光固化材料114的区域302。因此，当可光固化材料114的一部分沿区域302沉积并且模具结构104b与另一模具结构104a放在一起时，间隔件结构124邻接模具结构104a和104b，并且物理地阻止模具结构104a和104b彼此比间隔件结构124的垂直高度更近。因此，当可光固化材料114被固化时，所得膜将具有由间隔件结构124的垂直高度限定的恒定高度。
[0151]
图3b示出了具有多个间隔件结构124的另一示例性模具结构104b。在该示例中，间隔件结构124沿表面120b的外围定位，并且沿表面120b的内部分散。此外，间隔件结构124围绕表面120b的用于接收可光固化材料114的多个不同的区域304。因此，当可光固化材料114的一部分沿区域304中的每一个沉积并且模具结构104b与另一模具结构104a放在一起时，间隔件结构124邻接模具结构104a和104b，并且物理地阻止模具结构104a和104b彼此比间隔件结构124的垂直高度更近。因此，当可光固化材料114被固化时，所得膜每一者将具有由
间隔件结构124的垂直高度限定的恒定高度。
[0152]
在一些情况下，间隔件结构可以限定围绕模具结构的用于接收可光固化材料的区域的连续的边界(例如，围绕该区域的连续的垫片)。在一些情况下，间隔件结构可以限定围绕模具结构的用于接收可光固化材料的区域的不连续的边界(例如，围绕该区域的突起和间隙的交替序列)。在一些情况下，间隔件结构可以限定围绕区域的一个或多个连续的边界和/或一个或多个不连续的边界。
[0153]
作为示例，图4a示出了示例模具结构104b的俯视图。模具结构104b具有多组间隔件结构124a-d。在该示例中，第一组间隔件结构124a沿表面120b的外围定位。此外，第二组间隔件结构限定围绕用于接收可光固化材料114的第一区域402a的连续边界(例如，矩形边界)。此外，第三组间隔件结构124c限定围绕用于接收可光固化材料114的第二区域402b的不连续边界(例如，圆形边界)。此外，第四组间隔件结构124d限定围绕用于接收可光固化材料114的第三区域402c的另一不连续边界(例如，多边形边界)。通过这种方式，可以沿用于接收可光固化材料的不同区域定位多个不同的间隔件结构，使得来自这些区域中的每一个的所得膜每一个具有恒定的高度。尽管在图4中示出了示例性的边界形状，但是这些仅仅是说明性示例。实际上，间隔件结构的组可以限定具有任何形状的边界，例如，圆形形状、椭圆形形状、矩形形状、多边形形状或任何其他形状。
[0154]
在一些情况下，间隔件结构可以沿模具结构的边缘限定边界。例如，图4b示出了另一示例模具结构104b的俯视图。图4b中所示的模具结构104b在某些方面与图4a中示出的类似。例如，在图4b中，模具结构104b具有沿表面120b的外围定位的第一组间隔件结构124a、限定围绕用于接收可光固化材料114的第一区域402a的连续边界(例如，矩形边界)的第二组间隔件结构、限定围绕用于接收可光固化材料114的第二区域402b的不连续边界(例如，圆形边界)的第三组间隔件结构124c、以及限定围绕用于接收可光固化材料114的第三区域402c的另一不连续边界(例如，多边形边界)的第四组间隔件结构124d。然而，在该示例中，模具结构104b还包括沿模具结构104b的边缘400限定不连续边界(例如，由四个弧形部分限定的圆形边界)的第五组间隔件结构124e。由间隔件结构124e限定的边界包围模具结构104b的其他间隔件结构(例如，间隔件结构124a-d)中的每一个。例如，在进一步控制两个模具相对于彼此的位置时，该包围的间隔件结构124e的组可以是有用的。因此，可以进一步改善所得膜的质量和一致性。
[0155]
如图4b所示，包围的间隔件结构的组(例如，间隔件结构124e的组)可以限定不连续的边界。然而，不必如此。例如，在一些情况下，包围的间隔件结构的组可以围绕模具结构的其他间隔件结构限定连续的边界。进一步如图4b所示，包围的间隔件结构的组可以限定圆形边界。然而，也不必如此。例如，在一些情况下，包围的间隔件结构的组可以限定其他形状(例如，圆形形状、椭圆形形状、矩形形状、多边形形状或任何其他形状)。更进一步地，在一些情况下，由包围的间隔件结构的组所限定的边界的形状可以与由边缘400所限定的形状类似或相同。如图4b所示，两者都可以是圆形形状。在一些情况下，由包围的间隔件结构的组所限定的边界的形状可以与由边缘400限定的形状不同。例如，一个可以是圆形形状，而另一个可以是多边形形状。
[0156]
如本文所述，在一些情况下，模具结构可包括沿模具结构的一个或多个表面限定的一个或多个凹部(例如，沟槽)，该凹部(例如，沟槽)从相对的模具结构接受一个或多个间
隔件结构。间隔件结构和/或凹部可用于物理地使模具对准，使得模具表面的相对取向不太可能偏离预期的取向。例如，间隔件结构和/或凹部可用于维持两个模具之间的平行取向。结果，可光固化材料具有更均匀的厚度，并且不太可能变形。
[0157]
例如，图5a示出了示例模具结构104a和104b。模具结构104b包括沿表面120b的外围定位的间隔件结构502a和502b。在该示例中，间隔件结构502a具有限定在相对的模具结构104a的表面120a上的对应凹部504a，而间隔件结构504b没有。当沿区域506沉积可光固化材料114的部分并且将模具结构104a和104b放在一起时，间隔件结构502a和504a邻接模具结构104a和104b并且物理地阻止模具结构104a和104b彼此比间隔件结构502b的垂直高度或间隔件结构502a的垂直高度减去凹部结构504a的垂直深度更近。
[0158]
例如，间隔件结构502a插入或嵌入到凹部504a中，这防止模具结构104a和104b彼此更靠近。此外，由于凹部504a的壁，间隔件结构502a水平地固定在凹部504a内。因此，模具结构104a和104b不能相对于彼此水平移动。作为另一示例，间隔件结构502b不具有对应的凹部，而是直接邻接模具结构104a的表面120a。因此，尽管间隔件结构502b也防止模具结构104a和104b彼此更靠近，但是间隔件结构502b并未将模具结构104a和104b相对于彼此水平固定。
[0159]
进一步地，如图5a所示，模具结构104a和104b还沿区域506限定光栅508的图案。因此，当可光固化材料114被固化时，所得膜将具有沿其长度限定的特定光栅图案。
[0160]
尽管如图5a示出了示例性间隔件结构和凹部形状是示例性的，但是这些仅仅是说明性示例。实际上，取决于实现方式，每一个间隔件结构和/或凹部的形状可以变化。作为示例，图5b示出了另一示例模具结构104a和另一示例模具结构104b。在该示例中，模具结构104b包括沿表面120b的外围定位的间隔件结构502c和502d，每一个间隔件结构分别具有限定在相对的模具结构104a的表面120a上的对应的凹部504b和504c。
[0161]
间隔件结构502c和凹部504b具有对应的三角形横截面。因此，当模具结构104a和104b被放在一起时，间隔件结构502c插入或嵌入到凹部504b中，这防止模具结构104a和104b彼此比距离d更近。此外，由于凹部504b的壁，间隔件结构502b被水平地固定在凹部504b内。因此，模具结构104a和104b不能相对于另一示例水平移动。
[0162]
然而，间隔件结构和凹部不需要具有相同的横截面形状。例如，如图5b所示，间隔件结构502d具有三角形横截面，凹部504c具有矩形横截面。尽管间隔件结构502d和凹部504c为不同的横截面形状，但是凹部504c被配置为接收间隔件结构502d的至少一部分。因此，当将模具结构104a和104b放在一起时，间隔件结构502d部分地插入或嵌入到凹部504c中，这防止模具结构104a和104b彼此比距离d更近。此外，由于凹部504c的壁，间隔件结构502d被类似地水平固定在凹部504c内。因此，模具结构104a和104b不能相对于另一示例水平移动。
[0163]
类似地，如图5b所示，模具结构104a和104b也沿区域512限定光栅510的图案。因此，当将可光固化材料114沉积到区域512中并固化时，所得膜将具有沿其长度限定的特定光栅图案。
[0164]
取决于实现方式，这些特征中的每一个的尺寸可以变化。在一些实现方式中，间隔件结构的宽度可以在0.01cm至1cm之间。在一些实现方式中，间隔件结构的高度可在100μm与900μm之间。间隔件结构的几何形状可以是直角棱镜、圆柱体和其他三维形状(例如，复杂
的三维形状)。
[0165]
此外，每一个间隔件结构和/或凹部可以是基本上平坦的。例如，每一个间隔件结构和/或凹部可以具有100nm或更小的总厚度变化，使得当间隔件结构和凹部放在一起时，它们相应的模具结构之间的距离从预期的或设计的距离相差偏离了100nm或更小。作为示例，对于各自具有相应的矩形横截面的间隔件结构和凹部，间隔件结构和凹部的表面可以足够平坦且精确地形成，使得当将它们放在一起时，其相应模具结构之间的距离从预期或设计距离偏离了100nm或更小。作为另一示例，对于具有三角形横截面的间隔件结构和具有矩形横截面的凹部(例如，如图5b所示)，三角形间隔件结构的坡度和凹部的表面可以足够平坦并且精确地形成，使得当将间隔件结构和凹部放在一起时，它们相应的模具结构之间的距离从预期的或设计的距离偏离100nm或更小。
[0166]
此外，尽管图5a和5b中示出了不同的间隔件结构和凹部，但是他们仅是说明性示例。实际上，替代所示的那些或除了所示的那些之外，还可以使用具有不同物理配置的间隔件结构和/或凹部。例如，如图5c所示，间隔件结构502e可具有具有矩形横截面的部分514和具有基本上半球形的远端516。作为另一示例，如图5c所示，间隔件结构502f可具有具有矩形横截面的部分518以及在其远端522处的多个圆角520。作为另一示例，如图5c所示，间隔件结构502g可以具有具有梯形横截面的部分524(例如，去除了拐角的三角形)和圆形的远端526。作为另一示例，间隔件结构可以具有基本上多边形的横截面(例如，三角形、四边形、五边形、六边形等)，其具有一个或多个圆角而不是尖角。
[0167]
类似地，凹部也可以包括一个或多个圆的特征。例如，如图5d所示，凹部504e可具有具有矩形横截面的部分528和具有基本上半球形形状的内部端部530。作为另一示例，如图5d所示，凹部504f可具有具有矩形横截面的部分532和位于其内部端部536处具有多个圆角534。作为另一示例，如图5d所示，凹部504g可具有具有梯形横截面的部分538(例如，去除了拐角的三角形)和圆形的内部端部540。作为另一示例，凹部可具有基本上多边形的横截面(例如，三角形、四边形、五边形、六边形等)，其具有一个或多个圆角而不是尖角。
[0168]
这些配置可以是有用的，例如，因为它们减少或消除了间隔件结构与它们对应的凹部相接的区域中的尖锐边缘或拐角的存在。因此，这可以减少间隔件结构和/或凹部上的磨损。此外，这可以使模具结构在重复使用时能够更好地维持其平坦度(例如，通过减少它们之间的点接触)。
[0169]
在一些情况下，系统100(通过模具结构上的间隔件结构和对应凹部的布置)可以定位模具结构，使得间隙体积116的厚度(例如，模具结构之间的距离)在20μm和2mm之间。在一些情况下，在系统100以该距离将模具结构104a和104b彼此相对定位之前，可将可光固化材料114沉积到模具结构104a和104b中的至少一个中。这可能是有益的，例如，因为在模具结构被进一步分开时而不是在将它们紧密定位在一起时引入可光固化材料114可能更容易或更方便。然而，在一些情况下，可以在将它们放在一起之后，将可光固化材料114沉积(例如，通过穿过模具结构中的一个或多个定位的注射管或针)到模具结构中。
[0170]
在图5a和5b所示的示例中，间隔件结构中的一些(例如，间隔件结构502a、502c和502d)被配置为至少部分地插入或嵌入到对应的凹部(例如，分别为凹部504a、504b和504c)，使得间隔件结构被水平地固定在凹部内。在这种配置中，间隔件结构被“锁定”在对应的凹部内，并且不能相对于凹部沿任何水平方向移动。
[0171]
然而，在一些情况下，间隔件结构和凹部可以被配置为使得在槽配置中，间隔件结构相对于凹部保持一个或多个水平自由度。例如，在一些情况下，间隔件结构和凹部可以被配置为使得当间隔件结构被插入到凹部中时，凹部防止间隔件结构相对于凹部沿一个或多个第一水平方向移动，但是允许间隔件结构相对于凹部沿一个或多个第二水平方向移动。
[0172]
作为示例，图6a示出了覆盖在另一示例性模具结构104b(使用阴影形状表示)的顶部的另一示例性模具结构104a(以轮廓线表示)的俯视图。模具结构104b包括围绕模具结构104a和104b之间的区域606定位的间隔件结构602a-c。此外，间隔件结构602a-c中的每一个具有沿模具结构104a的表面限定的对应凹部604a-c。当可光固化材料114的部分沿区域606沉积并且将模具结构104a和104b放在一起时，间隔件结构602a-c嵌入凹部604a-c中并且物理地阻止模具结构104a和104b彼此更接近。
[0173]
此外，每一个凹部604a-c的横截面面积大于其对应的间隔件结构602a-c，并限定槽或路径，间隔件结构602a-c可以沿该槽或路径在其内水平平移。例如，凹部604a限定使间隔件结构602a能够在其内沿方向608a滑动的槽或路径。凹部604a和间隔件结构602a之间的相互作用的横截面图在图6b中示出。此外，凹部604b限定使间隔件结构602b能够在其中沿方向608b滑动的槽或路径。更进一步地，凹部604c限定了使间隔件结构602c能够在其中沿方向608c滑动的槽或路径。然而，由于方向608a-c彼此不平行，因此当间隔件结构602a-c的全部嵌入在它们对应的凹部604a-c内时，模具结构102a和102b被水平地彼此锁定。因此，可以使用多个不同的间隔件结构和凹部的组来以“自锁定”方式使一个模具结构相对于另一模具结构的位置配准。
[0174]
然而，在一些情况下，间隔件结构和凹部可被配置为，使得当间隔件结构嵌入到凹部中时，间隔件结构被锁定在对应凹部内，并且不能相对于凹部沿任何水平方向移动。
[0175]
作为示例，图7a示出了覆盖在另一示例性模具结构104b(用阴影形状表示)顶部的另一示例性模具结构104a(以轮廓线表示)的俯视图。模具结构104b包括围绕模具结构104a和104b之间的区域706定位的间隔件结构702a和702b。此外，间隔件结构702a和702b中的每一个具有沿模具结构104a的表面限定的对应的凹部704a和704b。当沿区域706沉积可光固化材料114的部分并且将模具结构104a和104b放在一起时，间隔件结构702a和702b嵌入到凹部704a和704b中并且物理地阻止模具结构104a和104b彼此更接近。此外，每一个凹部704a和704b具有与其对应的间隔件结构702a和704b类似的横截面面积和形状。凹部704a和间隔件结构702a之间的相互作用的横截面图在图7b中示出。因此，当每一个间隔件结构702a和702b嵌入其对应的凹部704a和704b中时，其紧密地(snuggly)保持在凹部内，并且不能沿任何水平方向相对于凹部移动。
[0176]
如本文所述，尽管示出并描述了各种示例性的间隔件结构和凹部，但是应当理解，在任何特定的实施例中可以使用间隔件结构和凹部的任何组合。例如，图8示出了覆盖在另一示例性模具结构104b(用阴影形状表示)顶部的另一示例性模具结构104a(以轮廓线表示)的俯视图。模具结构104a包括围绕模具结构104a和104b之间的区域806的几个不同的间隔件结构802a-h。此外，间隔件结构802a-h中的每一个具有沿模具结构104b的表面限定的不同的对应凹部804a-h。如图8所示，一些间隔件结构和凹部的组允许相对于一个或多个方向的相对水平运动(例如，间隔件结构802d和凹部804d，以及间隔件结构802f和凹部804f)。此外，一些间隔件结构和凹部的组不允许相对水平移动(例如，图8所示的其余间隔件结构
和凹部的组)。实际上，取决于实现方式，其他组合也是可能的。
[0177]
此外，尽管在此示出的示例中包括从共同的模具结构突出的间隔件结构，但是不必如此。实际上，可以存在从单个模具结构或从两个模具结构突出的任何数量的间隔件结构(例如，一个、两个、三个、四个或更多个)。此外，尽管在此示出的示例中包括沿共同的模具结构限定的凹部，但是也不必是这种情况。实际上，可以存在沿单个模具结构或沿两个模具结构的任何数量的凹部(例如，一个、两个、三个、四个或更多)。
[0178]
在一些情况下，可以通过光刻技术形成间隔件结构和/或凹部。例如，间隔件结构和/或凹部可以通过光刻被图案化，并且使用例如反应离子蚀刻(rie)、感应耦合等离子体(icp)和/或溅射蚀刻技术的干法蚀刻技术对其进行蚀刻。在一些情况下，可以在玻璃、硅和/或金属基板中蚀刻间隔件结构和/或凹部。
[0179]
此外，在一些情况下，可以使用灰度光刻在玻璃、熔融二氧化硅、硅、金属或其他材料中实现间隔件结构和/或凹部(例如，具有成角度的表面的那些)。例如，可以使用灰度光刻来图案化三维抗蚀剂层以作为掩模，并通过例如rie、icp和/或溅射蚀刻的干法蚀刻技术将几何图形转移到基板中。对于硅基板，成角度的侧壁表面也可以使用湿法化学蚀刻来制造(例如，取决于所使用的硅晶片的晶体取向，以限定线性的俯视形状，诸如在x-y平面上)。例如，在(100)硅晶片中，间隔件结构和/或凹部的俯视形状/几何形状将与《110》方向对准，并且侧壁与水平线成54.7
°
角。俯视图的形状/几何形状可以通过光刻进行图案化，并使用干法蚀刻技术(例如，对于硬掩模)然后使用湿法蚀刻技术(例如，用于硅，诸如koh和tmah)在z方向上蚀刻。
[0180]
在一些情况下，可以通过添加制造技术(例如，3d打印和双光子激光打印)形成间隔件结构。在一些情况下，打印的聚合物结构可以直接用作间隔件结构。在一些情况下，打印的聚合物结构可以用作三维掩模层，并通过干法蚀刻技术(例如，rie、icp和/或溅射蚀刻)将几何图形转移到基板中。
[0181]
在一些情况下，系统100还可以包括一个或多个加热元件，以在固化过程期间将热施加到可光固化材料上。例如，这有利于促进固化过程。例如，在一些情况下，热和光都可以用来固化可光固化材料。例如，热的施加可用于加速固化过程、使固化过程更有效和/或使固化过程更一致。在一些情况下，可以使用热代替光来执行固化过程。例如，热的施加可以用于固化可光固化材料，并且不需要使用光源。
[0182]
在图9中示出了用于制备聚合物膜的示例性系统900。通常，系统900可以与图1所示的系统100类似。例如，系统900可以包括两个可致动平台102a和102b、两个模具结构104a和104b、支撑框架108以及控制模块110。为了便于说明，在图9中未示出控制模块110。
[0183]
然而，在该示例中，系统900不包括两个光源106a和106b。相反，它包括两个加热元件902a和902b，其分别被定位为与模具结构104a和104b相邻。加热元件902a和902b被配置为与模具结构104a和104b一起移动(例如，通过可致动平台102a和102b)，并且被配置为在固化过程期间向模具结构104a和104b之间的可光固化材料114施加热。
[0184]
加热元件902a和902b的操作可以由控制模块110控制。例如，控制模块110可以通信地耦合到加热元件902和902b，并且可以选择性地将热施加到可光固化材料114(例如，通过将命令发到加热元件902a和902b)。
[0185]
示例加热元件902a和902b金属加热元件(例如，镍铬合金或电阻丝)、陶瓷加热元
件(例如，二硅化钼或ptc陶瓷元件)、聚合物ptc加热元件、复合加热元件或它们的组合。在一些情况下，加热元件902a和902b可以包括金属板，以促进将热均匀地传递到模具结构104a和104b。
[0186]
尽管在图9中示出了两个加热元件902a和902b，但是在一些情况下，系统可以包括任何数量的加热元件(例如，一个、两个、三个、四个或更多)，或者根本不包括加热元件。此外，尽管示出系统900被示出为不具有光源106a和106b，但是在一些情况下，系统可以结合包括一个或多个光源和一个或多个加热元件。
[0187]
图11示出了用于制备聚合物产品的示例性过程1100。例如，可以使用系统100或系统900来执行过程1100。在一些情况下，过程1100可以用于制备适合于在光学应用中使用的聚合物膜(例如，作为光学成像系统中目镜的一部分)。
[0188]
在过程1100中，将模具结构安装到可致动的平台(步骤1102)。例如，如图1和9所示，模具结构104a和104b可以被分别安装到可致动平台102a和102b。可以使用夹具(例如，夹具112a和112b)或其他附接机构来安装模具结构。在一些情况下，可以使用由开关和/或控制模块有选择地控制的电磁或气动夹具安装模具结构。
[0189]
在模具结构之间引入一个或多个间隔件结构(步骤1104)。如本文所述，可将间隔件结构设置在模具结构之间的各种位置处(例如，如图1至图9所示和所述)。在一些情况下，间隔件结构可以与模具结构一体形成(例如，从模具结构蚀刻、通过光刻制造工艺被压印到模具结构上或者例如通过添加制造工艺添加地形成在模具结构上)。在一些情况下，间隔件结构可以与模具结构分开并且不同，并且可以单独地定位在模具结构之间。
[0190]
将可光固化材料分配在模具结构之间(步骤1106)。本文描述了示例性可光固化材料(例如，相对于图1)。在一些情况下，可沿模具位置之间的间隙体积中的一个或多个特定位置分配可光固化材料，以使它们至少部分地被间隔件结构包围(例如，如图3a和图3b所示和所述)。
[0191]
在一些情况下，取决于材料，可光固化材料可被不同地分配。例如，对于在聚合过程期间收缩相对少量(例如，小于10％)并且表现出不依赖于铸造表面积的机械性能的可光固化材料，可以一次进行全部可光固化材料以覆盖在模具结构上较大区域，同时避免可光固化材料与间隔件结构之间的接触(例如，如图3a所示)。
[0192]
作为另一示例，对于收缩相对较大量(例如，大于10％)并且表现出依赖于铸造表面积的机械性能的可光固化材料，可以在多个不同的位置以计量的量将可光固化材料分配到底部模具上，使得材料的各个分配的“坑”不会彼此接触或不与间隔件结构接触(例如，如图3b所示)。例如，这可以是有益的，因为它减小了铸造的聚合物材料的每一个个体的表面积，使得每一个都足够小以自由收缩并更有效地固化。这可以导致较低的ttv和/或ltv，并可以实现更高的制造产出。
[0193]
在一些情况下，在模具结构之间分配之前，可光固化材料可被“预聚合”(例如，使得它们收缩，但是仍然是足够流体以有效地被分配在模具结构之间)。预聚合过程可以例如通过以使材料粘稠但仍然能够流动的能量水平固化可光固化材料(例如，使用uv光和/或热)来进行。
[0194]
模具结构被定位成彼此接近(步骤1108)。例如，如关于图1和图9所描述的，可致动平台102a和/或102b可以使模具结构104a和/或104b朝向彼此移动，使得可光固化材料114
被包围在它们之间而没有间隙体积。在一些情况下，可以定位模具结构104a和104b，使得模具结构以特定的正向力(例如，10n至200n)接触定位在相对的模具结构上的间隔件结构，并锁定到位。
[0195]
使可光固化材料固化(步骤1110)。在一些情况下，可以使用光来固化可光固化材料(例如，如关于图1所示和所描述的)。例如，可以用光(例如紫外光)照射可光固化材料的顶部和/或底部。在一些情况下，照射可光固化材料的两面可以实现更均匀且更快的固化。在一些情况下，可以跨可光固化材料的整个区域保持光强度均匀，以减少不均匀的收缩及其对所得聚合物产品的ttv和/或ltv的潜在不利影响。在一些情况下，可以将扩散器定位在光源和可光固化材料之间，以改善光的均匀性。
[0196]
在一些情况下，可以使用热来固化可光固化材料(例如，如图9所示和所述)。在一些情况下，可以沿可光固化材料的顶部和/或底部施加热。在一些情况下，加热可光固化材料的两面可以实现更均匀且更快的固化。
[0197]
在一些情况下，金属板可以位于加热元件和模具结构之间，以促进热跨模具结构和可光固化材料的均匀分布。
[0198]
此外，在一些情况下，可以使用光和热来固化可光固化材料。例如，可以通过暴露于红外光来引发热固化。例如，可以基于可光固化材料吸收相对少的红外辐射来选择可光固化材料。此外，可将可光固化材料的热加热局限在可光固化材料本身中。这种布置例如在使能较少的模制循环次数方面是有益的，因为在执行每一个固化过程之后存在较少的要从模具结构去除的热。此外，如果可光固化材料同时需要热能和光能以最佳性能快速固化，则可以从模具结构的任一侧或两侧施加两种源。
[0199]
在可光固化材料固化之后，将所得产品从模具结构之间移除(步骤1112)。例如，模具结构可以彼此定位得更远(例如，使用可致动平台)，并且可以从它们之间提取产品。在一些情况下，提取的产品可以具有适合在特定应用中的特定形状(例如，由模具结构限定)，而无需单独的分割过程(例如，根据所需形状单独切出固化的聚合物产品的部分)。如本文所述，在一些情况下，产品可以是适合在光学应用中使用的聚合物膜(例如，作为光学成像系统中目镜的一部分)。在一些情况下，间隔件结构中的小开口可用于从模具结构之间排空多余的可光固化材料。
[0200]
如本文所述，在一些情况下，可以在不执行分割过程的情况下制备单独的聚合物产品。例如，可以配置两个模具，使得当将模具放在一起时，它们限定出与单个聚合物产品的尺寸和形状对应的包围区域。在制备过程期间，将可光固化材料包围在两个模具之间，并将该材料固化以形成聚合物膜。在固化之后，将聚合物膜从模具中提取出，得到具有特定预定尺寸和形状的单个聚合物产品。该聚合物产品可随后用于其他制造工艺中，而无需额外的分割步骤。因此，该聚合物产品不太可能具有物理和/或化学损伤(例如，与通过较大的聚合物膜的分割而形成的聚合物产品相比)，并且该聚合物产品更适合用于对变化敏感的环境。
[0201]
图12是在不执行单独的分割过程的情况下使用系统100制备单个聚合物产品1200的示例性过程的简化示意图。图12所示的过程例如可以用于制备光学组件，例如用于使用可穿戴成像头戴式耳机的波导或目镜。为了便于说明，已经省略了系统100的部分。
[0202]
在一些情况下，该方法对于制备适用于头戴式耳机使用的波导或目镜特别有用。
例如，该过程可以用于制备具有足以引导光并投射覆盖头戴式耳机佩戴者的视场的光的厚度和/或横截面面积的波导或目镜。作为示例，该过程可用于制备具有不超过1000μm的厚度(例如，沿笛卡尔坐标系的z轴测量)(例如800μm或更小、600μm或更小、400μm或更小、200μm或更小、100μm或更小、或50μm或更小)、至少为1cm2的面积(例如，相对于笛卡尔坐标系的xy平面测量)(例如5cm2或更大、10cm2或更大，例如高达约100cm2或更小)并且具有预定形状的聚合物产品。在某些情况下，聚合物膜在xy平面中的一个方向上具有至少为1cm(例如2cm或更大、5cm或更大、8cm或更大、10cm或更大，例如约30cm或更小)的尺寸。
[0203]
如图12的左边部分所示，模具结构104a具有表面120a，模具结构104b具有面对模具结构104a的表面120a的表面120b。模具结构104a和104b被配置成使得当模具被放在一起时，它们限定与单个聚合物产品(例如，单个波导或目镜)的尺寸和形状对应的包围区域。例如，表面120a可包括与聚合物产品1200的预定尺寸和形状对应的离散的、连续的第一区域1202a。类似地，表面120b可包括与聚合物产品1200的预定尺寸和形状对应的离散的、连续的第二区域1202b。当模具结构104a和104b对准在一起时，它们可以沿与聚合物产品1200的尺寸和形状对应的区域1202a和1202b限定中空模具区域(例如，间隙空间116)，在其中可光固化材料114可以沉积并固化成膜。在一些情况下，区域1202和1202b可分别包含基本上整个表面120a和120b。在一些情况下，区域1202和1202b可分别包含表面120a和120b的部分。
[0204]
如上所述，模具结构104a和104b还可限定所得膜中的一个或多个结构。例如，模具结构104a和104b可包括从模具结构的表面120a和/或120b的一个或多个突出结构，其赋予所得膜中的对应通道。作为另一示例，模具结构104a和104b可包括限定在表面120a和/或120b中的一个或多个通道，其赋予所得膜中的对应的突出结构。在一些情况下，模具结构104a和104b可以限定特定的形状和图案，使得所得膜适合用作光学成像系统中的波导或目镜(例如，使得膜具有赋予膜特殊光学特性的一个或多个光衍射微结构或纳米结构)。
[0205]
如在图12的左边部分中所示，将可光固化材料114分配到模具结构104a和/或104b上(例如，分配到第一区域1202a和/或第二区域1202b上或附近的空间中)。在一些情况下，可通过分配站或机构，例如通过选择性地分配计量量的可光固化材料的一个或多个泵、移液管、注入器、注射器等，来分配可光固化材料114。可以根据不同的图案分配可光固化材料114。作为示例，可光固化材料114可以沿第一区域1202a和/或第二区域1202b分配在多个不同的离散位置。作为另一示例，可光固化材料114可沿第一区域1202a和/或第二区域1202b分配单个离散位置。在一些情况下，可根据对称图案分配可光固化材料114。在一些情况下，可以根据不对称图案分配可光固化材料114。此外，在每一个离散的位置处，分配的可光固化材料114可以具有特定的尺寸、体积和形状。相对于图13a-13e更详细地示出和描述了示例性图案。在一些情况下，可光固化材料114可沿单个模具结构(例如，底部模具结构104b)分配。在一些情况下，可光固化材料114可沿两个模具结构分配。
[0206]
如图12中的上中间部分所示，使模具结构104a和104b彼此接近移动(例如，通过移动参照图1描述的可致动平台102a和/或102b)，使得可光固化材料114被模具结构104a和104b包围。可以通过可光固化材料114的表面张力和/或可光固化材料114与模具结构104a和104b之间的粘合力将可光固化材料114保持在位置。此外，可通过分配计量体积(例如，对应于第一区域1202a和第二区域1202b之间的体积)的可光固化材料114来控制在模具结构104a和104b之间的可光固化材料114的限制。然后将可光固化材料114固化(例如，通过用适
合于使可光固化材料114光固化的光1204照射可光固化材料114)，从而形成具有由模具结构104a和104b限定的一个或多个特征的聚合物产品1200。
[0207]
如图12的右边部分所示，在可光固化材料114已经固化之后，使模具结构104a和104b彼此远离移动(例如，通过移动可致动平台102a和/或102b)。然后提取聚合物产品1200(例如，如图12下中间部分所示)。
[0208]
如上所述，第一区域1202a和第二区域1202b分别对应于聚合物产品1200的预定尺寸和形状。因此，无需执行单独的分割工艺即可制备聚合物产品1200。在一些情况下，在提取之后，聚合物产品1200可以直接用于其他制造过程中(例如，结合到诸如头戴式耳机的装置中)。
[0209]
如上所述，可以根据不同的图案将可光固化材料114分配到模具结构104a和/或104b上。在图13a-13e中示出了几个示例图案。为了便于说明，图13a-13c中仅示出了单个模具结构104b。然而，应理解，可光固化材料114可分配到模具结构104a、模具结构104b或两者上或附近的空间中。
[0210]
如图13a所示，可根据一条或多条线分配可光固化材料114。实际上，线的数量和布置可以变化。例如，可以根据一条、两条、三条或更多条线来分配可光固化材料114。此外，每条线可以水平、垂直或根据角度延伸。在一些情况下，线最终可以沿模具结构分布(例如，彼此均匀地间隔开)。在一些情况下，线可以根据一些其他图案来分布(例如，彼此不均匀地间隔开)。在一些情况下，每条线可以具有相似的厚度和/或长度。在一些情况下，线中的一条或多条可以关于厚度和/或长度而不同。此外，线不必是直的。例如，一条或多条线可以是弯曲的或弧形的。此外，在一些情况下，两条或更多条线可以相互重叠。
[0211]
如图13b所示，还可以根据一个或多个液滴(例如，基本上卵形或圆形的沉积物)来分配可光固化材料114。实际上，点的数量和排列可以变化。例如，可根据一个、两个、三个或更多个液滴来分配可光固化材料114。在一些情况下，点最终可以沿模具结构分布(例如，彼此均匀地间隔开)。在一些情况下，液滴可以根据一些其他图案分布(例如，彼此不均匀地间隔开)。在一些情况下，每一个液滴可以具有相似的尺寸和/或形状。在一些情况下，液滴中的一个或多个可以关于尺寸和/或形状而不同。此外，在一些情况下，两个或更多个液滴可以彼此重叠。
[0212]
如图13c所示，可光固化材料114也可以根据例如自由形式的图案的其他图案来分配。实际上，自由形式的图案可以变化。例如，可光固化材料114可在一个、两个、三个或更多个离散的位置分配。此外，每一个自由形式的图案的尺寸和形状可以变化。此外，在一些情况下，两个或多个自由形式的图案可以相互重叠。
[0213]
尽管相对于图13a-13c分别示出了线、液滴和自由形式的图案，但是在一些情况下，还可以根据相对于特定模具结构的线、液滴和/或自由形式的图案中的一种或多种的结合来分配可光固化材料114。
[0214]
此外，在一些情况下，可光固化材料114的分配图案可以对应于沿区域1202a和/或1202b的一个或多个局部特征。例如，如果区域1202a和/或1202b限定在特定位置处具有相对较大体积的特征(例如，限定聚合物产品的较厚部分)，则分配图案可在该位置处包括更多的可光固化材料114。作为另一示例，如果区域1202a和/或1202b限定在特定位置处具有相对较小体积的特征(例如，限定聚合物产品的较薄部分)，则分配图案可以在该位置处包
d可以从模具结构104b并且朝向相对的模具结构(例如，模具结构104a)突出。此外，间隔件结构1404a-d可各自具有基本相等的垂直高度，使得当将模具结构104a和104b放在一起(例如，压在一起)时，间隔件结构1404a-d邻接模具结构104a和104b并且在它们之间限定了基本平坦的间隙体积。此外，由于间隔件结构1404a-d位于区域1202b之外，因此在制备过程期间它们不太可能与可光固化材料114接触。因此，所得聚合物产品不太可能变形。
[0222]
基准特征1406a-d是可用于将模具结构104b与模具结构104a对准的结构或标记。例如，基准特征1406a-d可以包括使系统100能够检测模具结构104b的空间位置和/或取向(例如，使用视觉配准系统，诸如包括一个或多个相机或光学传感器的视觉配准系统)的一个或多个视觉上不同的结构(例如，对比的结构图案)或标记(例如，由墨水、涂料、层等指示的对比的图案和/或颜色)。基于该信息，系统100可以操纵模具结构104b以控制模具结构104a和模具结构104b之间的相对位置和取向。
[0223]
如图14所示，突起1402a-d中的每一个包括平台1408a-d(间隔件结构1404a-d和基准特征1406a-d定位在其上)以及在平台1408a-d和区域1202b之间延伸的桥1410a-d。桥1410a-d的宽度比平台1408a-d的宽度窄(例如，在区域1202b的平面上)。这是有益的，例如，因为其进一步将间隔件结构1404a-d与区域1202b中的可光固化材料114隔离。例如，与较宽的桥相比，较窄的桥更好地限制了可光固化材料跨其的流动。
[0224]
尽管图14仅示出了单个模具结构104b，可以理解的是，模具结构104a还可以包括一个或多个与图14所示的特征相似的特征(例如，突起、间隔件结构、基准特征等)。此外，尽管图14示出了每种类型的特征的特定数量以及用于这些特征的特定位置，但是这些仅是说明性示例。实际上，取决于实现方式，每种类型的特征的数量和/或每一个特征的位置可以不同。
[0225]
在一些情况下，模具结构可以包括化学和/或结构特征，其限制可光固化材料的超出与聚合物产品的限定尺寸和形状对应的区域的流动。例如，这在减少或消除材料浪费方面可能是有用的。此外，这改善了所得聚合物产品的一致性(例如，无需切割或修整聚合物产品以去处已经超过该区域固化的过量可光固化材料)。
[0226]
作为示例，图15示出了模具结构104b。图15所示的模具结构可以类似于图14中所示。例如，模具结构104b包括表面120b，该表面120b具有与聚合物产品的预定尺寸和形状对应的离散的连续区域1202b。模具结构104b还包括延伸超过区域1202b的外围的几个突起1402a-d。在一些情况下，每一个突起1402a-d可包括相应的间隔件结构和/或相应的基准特征(为了易于说明而省略)。在一些情况下，模具结构104b可包括更多其他基准特征(例如，沿区域1202b定位的基准特征1502a-f)。
[0227]
在该示例中，区域1202b的外围1500具有与区域1202b本身不同的表面化学(例如，使得与该区域1202b相比，可光固化材料的表面能在外围1500处是不同的)。作为示例，外围1500可以具有排斥可光固化材料114的表面化学(例如，其程度大于区域1202b)，使得区域1202b内的可光固化材料114不太可能流动超过外围1500。例如，这在制备过程期间将可光固化材料包含在区域1202b内时可能是有用的。在一些情况下，外围1500可以沿区域1202b的边缘(例如，模具结构104b的边缘)延伸。
[0228]
在一些情况下，外围1500可以涂覆有排斥可光固化材料114的材料和/或疏水材料(例如，在其表面上具有纳米结构的材料)以用作排斥可光固化材料114的“自清洁”表面。示
例材料包括有机改性的二氧化硅、聚二甲基硅氧烷(pdms)、氟硅烷和基于聚四氟乙烯的涂层。
[0229]
外围1500的宽度(例如，排斥边缘部分的宽度)可以变化。例如，宽度可以小于0.5mm、小于mm、小于5mm或一些其他厚度。
[0230]
尽管图15仅示出了单个模具结构104b，但是应当理解，模具结构104a还可以包括一个或多个与图15所示的特征相似的特征(例如，一个或多个具有排斥可光固化材料的表面化学的部分)。此外，尽管图15示出每种类型的特征的特定数量以及用于这些特征的特定位置，但是这些仅是说明性示例。实际上，取决于实现方式，每种类型的特征的数量和/或用于每一个特征的位置可以不同。
[0231]
在一些情况下，模具结构104b的一个或多个其他部分还可以具有排斥可光固化材料114的表面化学。例如，桥1410a-d和/或平台1408a-d中的一个或多个可以被pdms、氟硅烷、特氟隆和/或疏水材料涂覆，以使突起1402a-d与可光固化材料114隔离。
[0232]
作为另一示例，图16a示出了模具结构104b。图16所示的模具结构可以类似于图14中所示。例如，模具结构104b包括表面120b，该表面120b具有与聚合物产品的预定尺寸和形状对应的离散的连续区域1202b。模具结构104b还可以包括延伸超过区域1202b的外围的几个突起，每一个突起具有各自的间隔件结构和/或基准特征(为了易于说明而省略)。
[0233]
在该示例中，区域1202b的外围1600具有与区域1202b本身不同的结构图案(例如，使得与该区域1202b相比，可光固化材料的表面能在外围1600处是不同的)。作为示例，外围1600可以具有蚀刻的光栅图案，该蚀刻的光栅图案阻止可光固化材料114跨过它的流动(例如，与区域1202b相比)，使得区域1202b内的可光固化材料114不太可能流动超过外围1600。这例如在制备过程期间将可光固化材料包含在区域1202b内可能是有用的。此外，当制备光学聚合物产品时，图案化的外围1600可以是有益的。例如，目镜上的图案化的外围1600可以促进杂散光在目镜内的耦出(例如，杂散光通过除了期望的光传播通道以外的通道传播)，从而改善由目镜投射的图像的质量。在一些情况下，图案化的外围1600还可以促进沿光学聚合物产品的边缘的光吸收材料(例如，炭黑涂料)的施加(例如，以帮助沿光学聚合物产品的边缘吸收杂散光)。在一些情况下，外围1600可以沿区域1202b的边缘(例如，模具结构104b的边缘)延伸。
[0234]
在一些情况下，外围1600的结构图案可以配置为具有特定的体积(例如，在其通道内)。例如，这可以是有用的，因为它使外围1600能够接受高达特定体积的可光固化材料，使得可光固化材料不会流动超过它。在一些情况下，由边界1600限定的体积可以大于模具的预期材料“过量填充”(例如，在模具结构104a和104b对准之后沉积到区域1202b中的可光固化材料的体积与区域1202a和302b之间的可用体积之间的差)。
[0235]
在一些情况下，外围1600的结构图案可被配置为赋予所得聚合物产品脆性或易碎的特征(例如，相对脆弱的边缘，该边缘可通过施加力而与聚合物产品的其余部分分开)。例如，这可以是有用的，因为它有助于修整或多余的材料，而无需执行单独的分割过程(例如，激光切割)。
[0236]
在图16b中示出了用于外围1600的示例性蚀刻光栅图案。在该示例中，图案包括交替的突起1602和通道1604。每一个突起和通道的尺寸可以根据实现方式而变化。在一些情况下，突起w1的宽度可以在50至200μm之间。在一些情况下，通道w2的宽度可以在50至200μm
之间。在一些情况下，突起的高度h(例如，超过相邻通道的水平)可以在1至10μm之间。例如，这在提供用于将可光固化材料的液滴“滴钉”到外围1600上的文策尔表面时可能是有用的(例如，使得可光固化材料的液滴已经粘附到外围1600，并且不会流动超过它)。尺寸可以不同，例如，以促进沿外围1600捕获不同体积的光固化产品。
[0237]
在一些情况下，外围1600可以被图案化为具有疏水纳米结构。例如，这在提供cassie-baxter表面以提供“液滴滚动”表面(例如，使得可光固化材料的液滴滚动远离外围1600，从而为区域1202b划定清晰边界)中可能有用。作为示例，可以使用诸如有机改性的二氧化硅、聚二甲基硅氧烷，氟硅烷和特氟龙等的材料从纳米图案模具中复制出纳米结构，此外，掺有脱离功能的可光固化材料也可以直接用于产生这种疏水性特征。
[0238]
在一些情况下，突起和通道可以以规则的重复空间图案交替。在一些情况下，突起和通道可以根据一些其他空间图案交替。
[0239]
外围1600的宽度(例如，图案化的边缘部分的宽度)可以变化。例如，宽度可以小于0.5mm、小于mm、小于5mm或一些其他厚度。
[0240]
尽管图16a和16b仅示出了单个模具结构104b，但是应当理解，模具结构104a还可以包括一个或多个与图16a所示的特征相似的特征(例如，一种或多种用于控制可光固化材料流动的结构图案)。此外，尽管图16a和图16b示出每种类型的特征的特定数量以及用于这些特征的特定位置，但是这些仅是示例性示例。实际上，取决于实现方式，每种类型的特征的数量和/或用于每一个特征的位置可以不同。
[0241]
此外，相对于图15、16a和16b分别描述了表面化学特征和结构图案特征，应当理解，模具结构可以具有所描述的表面化学特征和所描述的结构图案特征。
[0242]
在一些情况下，模具结构可用于同时形成多种不同的聚合物产品，而无需执行单独的分割过程。例如，图17示出了示例模具结构104b。在该示例中，模具结构104b包括具有多个不同的离散的连续区域1702a-d的表面120b，每一个区域与聚合物产品的预定尺寸和形状对应。模具结构104b可以包括几个间隔件结构1704a-e。
[0243]
每一个区域1702a-d可以类似于关于图12-16示出和描述的区域1202a和/或1202b。例如，每一个区域1702a-d可以是与特定聚合物产品的预定尺寸和形状对应的连续区域。此外，每一个区域1702a-d可包括具有排斥可光固化材料的表面化学的外围1706a-d(例如，以与图15所述类似的方式)和/或具有调节可光固化材料流动的结构图案的外围1706a-d(例如，“液滴钉住”或“液滴滚动”表面)。
[0244]
此外，表面120b中的超过每一个区域1702a-d的区域1708(例如，表面120b的不用于使聚合物产品成形的部分)也可以具有排斥可光固化材料的表面化学(例如，涂有pdms、氟硅烷和/或特氟龙)。例如，这在限制可光固化材料超过区域1702a-d中的每一个的流动可能是有用的。
[0245]
间隔件结构1704a-e可以类似于关于图1、2和14示出和描述的那些。例如，间隔件结构1704a-e可以从模具结构104b朝向相对的模具突出。此外，间隔件结构1704a-e每一个具有基本相等的垂直高度，使得当将模具结构104b与另一模具结构放在一起时，间隔件结构1704a-e邻接模具结构，并且在模具结构之间限定了基本平坦的间隙体积。
[0246]
这种布置是有益的，例如，因为它使得能够同时制备多种聚合物产品而无需执行单独的分割过程。虽然图17示出了具有用于形成聚合物产品的四个离散区域的模具结构，
但是这仅是示例性示例。实际上，模具结构可具有用于形成聚合物产品的任何数量的离散区域(例如，一个、两个、三个、四个或更多个)。
[0247]
此外，尽管图17仅示出了单个模具结构104b，但是应当理解，模具结构104a还可以包括一个或多个与图17所示的特征相似的特征(例如，用于形成聚合物产品的多个离散区域)。此外，尽管图17示出了用于其特征中的每一个的特定位置，但是这些仅是说明性示例。实际上，取决于实现方式，用于每一个特征的位置可能不同。
[0248]
图18示出了用于制备聚合物产品的示例性过程1800。可以例如使用系统100或900来执行过程1800。在一些情况下，可以使用过程1800来制备适合在光学应用中使用的聚合物膜(例如，作为光学成像系统中波导或目镜的一部分)。在一些情况下，过程1800可用于形成具有不超过1000μm的厚度、至少1cm2的面积以及预定形状的聚合物产品。
[0249]
在过程1800中，提供第一模具部分(步骤1802)。第一模具部分具有第一表面，该第一表面包括与波导部件的预定形状对应的离散的、连续的第一区域。第一区域由具有与第一区域不同的表面化学和/或表面结构的边缘区域界定。
[0250]
还提供第二模具部分(步骤1804)。第二模具部分具有第二表面，该第二表面包括与波导部件的预定形状对应的离散的、连续的第二区域。第二区域由具有与第二区域不同的表面化学和/或表面结构的边缘区域界定。
[0251]
在一些情况下，第一和/或第二模具部分的边缘区域包括排斥可光固化材料的材料。在一些情况下，第一模具部分和/或第二模具部分的边缘区域包括图案化的表面，该图案化的表面被配置为钉住可光固化材料的液滴。在一些情况下，第一模具部分和/或第二模具部分的边缘区域包括图案化的表面，该图案化的表面被配置为使可光固化材料的液滴滚动。示例性模具部分例如相对于图1-9和12-17示出和描述。示例性边缘区域例如相对于图15-17示出和描述。
[0252]
将计量的量的可光固化材料分配到与第一模具部分的第一区域相邻的空间中(步骤1806)。在一些情况下，在与第一模具部分的第一区域相邻的空间中的多个离散位置处分配计量的量的可光固化材料。在一些情况下，在与第一模具部分的第一区域相邻的空间中，根据非对称图案分配计量的量的可光固化材料。在一些情况下，在第一模具部分的第一表面的外围分配计量的量的可光固化材料。示例性的分配图案例如相对于图13a-13e示出和描述。
[0253]
第一表面和第二表面彼此相对地布置，其中第一区域和第二区域相对于彼此配准(步骤1808)。在一些情况下，在分配可光固化材料之前(例如，如相对于图13d和图13e所示和所述)，第一表面和第二表面彼此相对布置。在一些情况下，在分配可光固化材料之后(例如，如图12和13a-13c所示和所述)，第一表面和第二表面彼此相对布置。在一些情况下，第一和第二区域基于第一和/或第二表面上的一个或多个基准标记相对于彼此配准。基准标记可以位于第一区域和第二区域的外部(例如，如图14所示和所述)。
[0254]
调整第一表面和第二表面之间的相对分隔，使得可光固化材料分别填充具有预定形状的第一表面和第二表面的第一区域和第二区域之间的空间(步骤1810)。在这种布置中，在第一区域和第二区域与它们相应的边缘区域之间的不同的表面化学和/或表面结构阻止可光固化材料流动超过边缘区域。
[0255]
在一些情况下，基于位于第一和/或第二表面上的一个或多个间隔件来控制第一
和第二表面之间的相对分隔。一个或多个间隔件可以位于第一和第二区域的外部(例如，如相对于图14和17所示和所述)。
[0256]
用适合于使该可光固化材料光固化的辐射照射该空间中的可光固化材料以形成以波导部件的形状固化的膜(步骤1812)。关于图1和12描述了用于使可光固化材料光固化的示例技术。
[0257]
从第一模具部分和第二模具部分分离固化的膜以提供波导部件(步骤1814)。在一些情况下，使用波导部件组装头戴式显示器。
[0258]
如本文所述，在铸造和固化过程期间，各种因素可干扰所得膜的形状，导致其变得从其预期形状变形。例如，由于在聚合过程期间内部应力的建立，膜可能会变形。例如，随着可光固化材料的固化，可光固化材料的单体聚合成更长和更重的链。对应地，随着聚合物链物理地一起移动，可光固化材料的体积减小(例如，经历“收缩”)。这导致在可光固化材料内部的内部应力(例如，由对聚合物链迁移率的阻抗引起的应力)的建立以及在可光固化材料内的应变能的存储。当从模具中提取出固化的膜时，应变能被释放，导致膜变薄。取决于内部应力的空间分布，膜可以不同地薄。因此，取决于在聚合过程中引入的内部应力的特定空间分布，可能在膜之间呈现变化。因此，可在铸造过程期间通过调节膜内的应力分布来改善膜的一致性。
[0259]
为了说明，图19a示出了在铸造和固化过程期间的示例性聚合物膜1900(例如，当聚合物膜1900位于模具结构104a和104b之间时)，图19b示出了在固化和提取之后的聚合物膜1900(例如，在聚合物膜1900已经被“脱模”之后)。如图19a所示，随着聚合物膜1900固化，其尺寸缩小(由垂直箭头指示)。这可以导致聚合物膜1900从模具结构104a和/或104b脱层(例如，如果应力大于聚合物膜与模具结构之间的粘附力或结合力)。此外，这可能导致模具结构104b从将模具结构104b保持在适当位置的真空吸盘1902分离(例如，如果应力大于真空吸盘1902的真空强度)。更进一步，这可能导致模具结构104a和104b中的破裂(例如，如果应力大于模具结构的强度)。更进一步，该收缩可导致应变能在聚合物膜1900内的存储。如图19b所示，在从模具结构104a和104b中取出聚合物膜1900之后，其经历结构松弛和进一步收缩(由垂直箭头指示)，导致聚合物膜1900变薄。
[0260]
聚合物膜可以根据内部应力的空间分布而不同地变薄，从而导致厚度的局部变化。在一些情况下，厚度变化分布与用于使可光固化材料光固化的光的强度分布相关。
[0261]
作为示例，图20示出了用于使可光固化材料光固化的光2000的示例强度分布(例如，使用具有重叠区域的2
×
2紫外线(uv)光源阵列生成的光)。具有较高光强度的分布的部分以较深的阴影示出，而具有较低光强度的部分以较浅的阴影示出。图21a和21b示出了使用具有强度分布2000的光固化的两个示例聚合物膜2100a和2100b。如图21a和21b所示，聚合物膜2100a和2100b中的每一个都表现出皱纹和明显的厚度变化，特别是在其条纹处。
[0262]
在固化过程之前、期间和/或之后，可以使用各种技术来调节聚合物膜内的内部应力。
[0263]
在一些情况下，可以在固化过程期间调节模具结构104a和104b，以补偿可光固化材料中的收缩。一个示例，图22a示出了位于模具结构104a和104b之间的可光固化材料114。在该示例中，模具结构104b被固定在适当的位置(例如，固定到真空吸盘1902)，而模具结构104a被配置为上下移动(例如，使用可致动平台远离模具结构104a并且朝着模具结构104b
移动)。此外，模具结构104a和104b被定位成使得它们在可光固化材料114上施加特定量的力。
[0264]
在固化过程期间，将光导向可光固化材料114。随着可光固化材料114固化并缩小尺寸(例如，减小厚度)，模具结构104a朝着模具结构104b移动，以补偿尺寸的变化并在可光固化材料114上维持相同量的作用力。这减少或以其他方式消除了可光固化材料内的内应力的建立，并减少了可光固化材料114在其固化和从模具提取之后的潜在厚度变化。
[0265]
在一些情况下，模具结构104a和104b可以在可光固化材料114仍处于“可回流”液相时(例如，在将可光固化材料114固化至其胶凝点之前)向可光固化材料114施加压缩力。在一些情况下，模具结构104a和104b可以在可光固化材料114处于可压缩胶凝相时向可光固化材料114施加压缩力(例如，在可光固化材料114已经固化至其胶凝点之后，但是在其达到凝固点之前)。
[0266]
在一些情况下，可以根据闭环控制系统来操作模具结构104a和104b。例如，如图22a所示，模具结构104a和104b可包括一个或多个传感器组件122，其包括力传感器，每一个传感器组件被配置为测量沿特定模具结构104a或104b在特定位置处的施加力。传感器组件122可以通信地耦合到控制模块110(例如，如图1所示和所描述的)，并且可以被配置为在系统的操作期间将力的测量发送给控制模块110。基于力的测量，控制模块110可以控制模具结构104a相对于模具结构104b的位置(例如，使用可致动平台102a)以在固化过程期间维持可光固化材料114上的恒定力，同时维持模具结构104a和模具结构104b之间的平行度。所得聚合物膜的最终厚度和存储在聚合物膜中的应力水平可以通过调节对可光固化材料114施加的力来控制。在一些情况下，可以将5n至100n范围内的力施加于可光固化材料114。在一些情况下，施加更大的力可使聚合物膜的最终厚度更接近模具结构104a和104b之间的初始间隙的宽度，但对聚合物膜内的应力的调节较小。
[0267]
在一些情况下，可以根据开环控制系统操作模具结构104a和104b。例如，如图22b所示，模具结构104a和104b可包括一个或多个可压缩间隔件结构6222以及一个或多个不可压缩间隔件结构2204。不可压缩间隔件结构2204限定了模具结构104a和104b之间的最小距离。可压缩间隔件结构2202具有比不可压缩间隔件结构2204更大的高度，并且比不可压缩间隔件结构2204不刚硬(例如，使得它们可以通过施加一定量的力而被压缩)。在系统的操作期间，控制模块110使模具结构104a朝向模具结构104b移动以压缩可压缩间隔件结构2204，并相应地向可光固化材料114施加预定的恒定力。控制模块110继续使模具结构104a朝向模具结构104b移动，直到它们通过不可压缩间隔件结构2204邻接为止。
[0268]
可压缩间隔件结构2204中的每一个可以具有相同的高度和相同的刚度，使得模具结构104a和104b在可光固化材料114上施加均匀的力，同时保持模具结构104a和模具结构104b之间的平行度。可以通过指定用于可压缩间隔件结构2204的特定高度和刚度来控制所得聚合物膜的最终厚度和存储在聚合物膜中的应力水平。在一些情况下，可压缩间隔件结构2204的高度可以在比压缩间隔件结构2204的高度大5％至15％之间(例如，对应于固化过程期间可光固化材料114的体积收缩)。在一些情况下，可压缩间隔件结构的刚度可以在0.01gpa和0.1gpa之间(例如，类似于橡胶)。在一些情况下，可压缩间隔件结构2204可以由橡胶、聚乙烯、特氟隆、聚苯乙烯泡沫和/或其他可压缩材料构造。
[0269]
在一些情况下，系统还可包括位于模具结构104a和104b之间的一个或多个弹簧机
构2206。这些弹簧机构2206可以进一步调节施加到可光固化材料114上的力的量，并进一步维持模具结构104a和模具结构104b之间的平行度。
[0270]
在一些情况下，模具结构104a和104b可以循环地朝向彼此和远离彼此移动，以在固化过程期间对可光固化材料114施加循环载荷。这可以是有用的，例如，因为在固化过程期间在可光固化材料114期间的压缩和拉伸可以减轻在可光固化材料中建立的应力。
[0271]
作为示例，如图23所示，可以根据一个或多个运动模式2300a-c来移动模具结构104a。作为示例，在移动模式2300a中，模具结构104a根据低响应时间和低增益而移动(例如，在可光固化材料114已经固化到其胶凝点之后，模具结构104a朝向模具结构104b移动并且逐渐移开)。作为另一示例，在移动模式2300b中，模具结构104a根据高响应时间和高增益而移动(例如，模具结构104a在可光固化材料114已经固化到其胶凝点之后，根据“过冲”衰减振荡模式交替地远离模具结构104b移动和朝向模具结构移动)。作为另一示例，在移动模式2300c中，模具结构104a根据中等响应时间和中等增益而移动(例如，模具结构104a在可光固化材料114已经固化到其胶凝点之后，根据“调谐”衰减振荡模式交替地远离模具结构104b移动和朝向模具结构移动)。尽管在图23中示出了三个示例性模式，取决于实现方式，其他模式也是可能的。
[0272]
实际上，可以控制模具结构104a和104b，使得它们之间的间隔振荡或“弹跳”特定的次数，并根据特定的频率进行。作为示例，模具结构104a和104b之间的间隔可以在胶凝点和凝固点之间振荡一次或多次(例如，一次、两次、三次或多次)。在一些情况下，在胶凝点和固体点之间的时间长度可以是大约三秒。这可以对应于0.33hz、0.67hz、1hz或更高的振荡。此外，振荡的幅度也可以变化。在一些情况下，每一个振荡相对于中心参考位置702可以在向上或向下大约5至10μm之间。
[0273]
在一些情况下，可以通过在从模具中取出聚合物膜之前(例如，在对聚合物膜“脱模”之前)对聚合物膜进行退火来从聚合物膜消除内建应力。当聚合物膜仍处于模具结构之间时，可以使用各种技术将热施加到聚合物膜上。作为示例，可以通过传导加热和/或辐射加热来加热聚合物膜，例如，使用一个或多个加热卡盘、高强度灯、红外(ir)灯和/或微波。在一些情况下，辐射加热可能是优选的(例如，为了更快的处理时间并且仅潜在地选择性加热聚合物膜)。在一些情况下，可以通过将聚合物膜加热到40℃至200℃持续10秒至3分钟的时间来对其进行退火。
[0274]
在一些情况下，可使用具有特定空间分布和/或特定时间特性的光的模式来固化可光固化材料114，以减少来自所得聚合物膜的内建应力。示例性光照模式800a-c在图24a-24c中示出。
[0275]
如图24a所示，可以通过在时间段内(例如，从固化过程2402的开始直到当可光固化材料完全固化时的固化过程2404的结束)用具有连续且均匀强度的照明模式2400a照射可光固化材料来固化可光固化材料。在一些情况下，使用光模式2400a可能会导致聚合物产品2406a具有显著量的建立应力(例如，不间断的暴露会损害聚合物材料对在收缩期间聚合物链的移动快速响应的能力)。在一些情况下，这可导致聚合物产品2406a沿其外围比沿其中心区域厚(例如，当沿yz平面的横截面观看时)。
[0276]
如图24b所示，可以通过使用具有随时间而变化的强度的照明模式2400b照射可光固化材料来固化可光固化材料。最初(例如，在固化过程2402的开始)，可光固化材料被高强
度光照射。随着固化过程的进行，用越来越低的强度的光照射可光固化材料，直到可光固化材料完全固化(例如，直到固化过程2404的结束)。在一些情况下，光模式2400b的使用可导致可光固化材料在固化过程的初始阶段吸收相对大量的光，从而导致产生足够的自由基来驱动聚合反应。随着光强度的降低，聚合物链可以缓慢地重新排列，从而导致交联网络中的相对较低量的应力(例如，与使用光照模式2400a相比)。在一些情况下，与使用光照模式800a相比，这可以导致聚合物产品2406b具有更好的机械性能(例如，更高的杨氏模量和/或硬度)和更一致的空间尺寸(例如，更低的ttv)。
[0277]
如图24c所示，可通过使用具有随时间变化的强度的另一光照模式2400c照射可光固化材料来固化可光固化材料。最初(例如，在固化过程2402的开始)，可光固化材料被较低强度的光照射。随着固化过程的进行，可光固化材料被越来越高强度的光照射，直到可光固化材料被完全固化(例如，直到固化过程2404的结束)。在一些情况下，光图案2400c的使用可以导致可光固化材料在固化过程的初始阶段吸收相对较少量的光，从而导致在固化过程的早期阶段的反应速率较低。因此，可光固化材料的单体反应更慢，导致在网络中建立的应力相对较低。随后，可以使用更高强度的光来完全固化可光固化材料。在一些情况下，与使用光照模式2400a相比，这可以导致更一致的空间尺寸(例如，较低的ttv)。然而，由于聚合速度相对较慢，因此在一些情况下(例如，与使用光照模式2400b相比)机械性能可能不太理想。
[0278]
尽管上面示出并描述了示例光照模式2400a-c，但是这些仅仅是示例性示例。实际上，代替本文所述的那些或者除了本文所述的那些之外，也可以使用其他光照模式来固化可光固化材料。
[0279]
在一些情况下，可通过在时间段内用一个或多个光脉冲照射可光固化材料来固化可光固化材料(例如，根据一个或多个开和关循环将可光固化材料暴露于光)。在一些情况下，辐射的每一个脉冲的持续时间(例如，每一个“打开”状态的持续时间)可以相对于脉冲之间的每一个时间段的持续时间(例如，每一个“关闭”状态的持续时间)而变化。示例光照模式2500a-c在图25中示出。
[0280]
如图25所示，可以通过在时间段内用具有多个脉冲的光照模式2500a照射可光固化材料来固化可光固化材料。在此示例中，每一个脉冲的持续时间t
打开
(例如，每一个“打开”状态的持续时间)等于脉冲之间的持续时间t
关闭
(例如，每一个“关闭”状态的持续时间)，其对应于50％的光占空比。光模式2500a可用于固化具有中等聚合速率的可光固化材料(例如，在“打开”阶段期间)，同时允许可光固化材料在固化过程期间(例如，在“关闭”阶段期间)冷却。例如，这可有利于控制可光固化材料中的热和/或应力的量。此外，可以通过选择t
打开
与t
关闭
的特定时间间隔来实现所得聚合物产品的物理性质(例如，聚合物产品的ttv图案)。在一些情况下，t
关闭
和t
打开
可以在0.05s和5s之间。
[0281]
如图25所示，也可以通过在时间段内用具有多个脉冲的另一光照模式2500b照射可光固化材料来固化可光固化材料。在此示例中，每一个脉冲的持续时间t
打开
(例如，每一个“打开”状态的持续时间)大于脉冲之间的持续时间t
关闭
(例如，每一个“关闭”状态的持续时间)，这对应于大于50％的光的占空比。可以使用光模式2500b来固化具有较低聚合速率的可光固化材料(例如，与光照模式2500a相比，通过在“打开”阶段施加更多的光来驱动聚合)，同时还允许可光固化材料在固化过程期间(例如，在“关闭”阶段)冷却。如上所述，这可
有利于控制可光固化材料中的热和/或应力的量。此外，可以通过选择t
打开
与t
关闭
的特定时间间隔来实现所得聚合物产品的物理性质(例如，聚合物产品的ttv图案)。在一些情况下，t
关闭
可以在0.05s至5s之间，t
打开
可以在0.05s至5s之间。
[0282]
如图25所示，还可以通过在时间段内用具有多个脉冲的另一光照模式2500c照射可光固化材料来固化可光固化材料。在该示例中，每一个脉冲的持续时间t
打开
(例如，每一个“打开”状态的持续时间)小于脉冲之间的持续时间t
关闭
(例如，每一个“关闭”状态的持续时间)，这对应于小于50％的光的占空比。光模式2500c可用于固化具有更快聚合速率的可光固化材料(例如，与光照模式2500a相比，通过在“打开”阶段施加较少的光来驱动聚合)，同时还允许可光固化材料在固化过程期间(例如，在“关闭”阶段)冷却。如上所述，这可有利于控制可光固化材料中的热和/或应力的量。此外，可以通过选择t
打开
与t
关闭
的特定时间间隔来实现所得聚合物产品的物理性质(例如，聚合物产品的ttv图案)。在一些情况下，t
关闭
可以在0.05s和5s之间，t
打开
可以在0.05s和5s之间。
[0283]
在一些情况下，一个或多个辐射脉冲的强度可以具有与一个或多个其他辐射脉冲不同的强度。示例光照模式2600a-c在图26中示出。在这些示例的每一个中，辐射脉冲在具有较高强度的脉冲与具有较低强度的脉冲之间交替。例如，这可能是有用的，因为一些可光固化材料具有较低的热导率，并且紫外线和/或放热过程生成的热将花费更长的时间通过传导耗散。高强度脉冲和低强度脉冲的交替可以帮助将固化反应维持在较平稳的速率。尽管图26中示出的模式2600a-c在具有两个不同强度的脉冲之间交替，但是这些仅是说明性示例。在一些情况下，模式可以在具有三个或更多个不同强度(例如，三个、四个、五个或更多个)的脉冲之间交替。此外，在一些情况下，根据规则或重复的模式，模式不会在具有不同强度的脉冲之间交替。例如，模式可以包括具有强度的任何组合并且以任何顺序布置的脉冲。
[0284]
实际上，取决于实现方式，脉冲的频率可以不同。例如，脉冲的频率可以在0.1hz和20hz之间。在一些情况下，脉冲频率可以恒定。在一些情况下，脉冲频率会随时间变化。
[0285]
在一些情况下，可以通过向可光固化材料照射强度相对于空间变化的光来固化可光固化材料。例如，可以用较高强度的光照射可光固化材料的某些部分，而可以用较低强度的光照射可光固化材料的其他部分。例如，这在控制局部区域中聚合可光固化材料的速率以调节热和/或应力的建立可能是有用的。
[0286]
作为示例，图27a示出了相对于空间(从xy平面观看)变化的光照模式2700。较浅的阴影对应较低的光强度，而较暗的阴影对应较高的光强度。光照模式的横截面轮廓2702(例如，沿x方向)。在该示例中，光照模式2700用较低强度的光照射中心部分2702，而用较高强度的光照射周围部分2704(例如，根据弯曲轮廓图案)。这是有益的，因为聚合物膜通常在其中心处比沿其边缘处积累更多的应力(例如，由于缺少周围的可回流聚合物材料来补偿收缩)。因此，将聚合物膜的中心部分暴露于与其边缘相比不那么强的光下(例如，减慢聚合速率)可以减少累积的应力量，并改善聚合物膜的一致性。尽管在图27a中示出了示例性模式，但是这仅是说明性示例。实际上，取决于实现方式，光照模式可以具有不同的空间图案。
[0287]
此外，在一些情况下，可通过依次用光照射可光固化材料的不同部分来固化可光固化材料。例如，可首先用光照射可光固化材料的某些部分，然后再照射可光固化材料的其他部分。例如，这在以特定顺序控制局部区域中的聚合可光固化材料的速率以调节热和/或
应力的建立可能是有用的。
[0288]
作为示例，图27b示出了具有以同心图案布置的五个区域2752a-e的光照模式2750。在该示例中，可通过首先沿中心部分2752a、然后沿环部分2752b、然后沿环部分2752c、然后沿环部分2752d、最后沿环部分2752e按顺序照射可光固化材料来固化可光固化材料(例如，使得首先固化可光固化材料的中心，最后固化可光固化材料的边缘)。这是有益的，例如，因为通过周围的可回流聚合物材料提供了横向收缩补偿(例如，沿xy平面)。可以例如使用可单独寻址的光源阵列(例如，一个或多个发光二极管阵列)、uv光学器件、灰度uv窗口、uv掩模、虹膜快门等来实现辐射的顺序模式。尽管在图27b中示出了示例性图案，但是这仅是说明性示例。实际上，光照模式可以包括在铸造过程期间以任何顺序被照射的任何数量的不同区域。
[0289]
此外，尽管以上示出和描述了几种不同的技术，但是这些技术不是相互排斥的。实际上，可以结合使用任何数量的这些技术来调节聚合物产品中应力的建立，以改善聚合物产品的一致性。作为示例，可以通过单独或任意组合地在铸造之前、期间和之后控制模具结构之间的相对空间(例如，如关于图22a、22b和23所述)、根据光照模式照射可光固化材料来制备聚合物产品，光照模式具有不同的空间和/或分布和/或时间特性(例如，如关于图24a-24c、25、26、27a和27b所描述的)。
[0290]
此外，这些技术中的一种或多种可以用于制备具有特定形状的聚合物产品。作为示例，在图28a和28b的横截面中示出了几种不同的聚合物产品2800。例如，如图28a所示，聚合物产品2800可具有不对称配置或不对称构造。在一些情况下，聚合物产品2800可以具有一个或多个凸表面。在一些情况下，聚合物产品2800可具有一个或多个凹表面。此外，如图28b所示，聚合物产品2800可具有中心目镜区域2802(例如，用于接收和发送光的光学部分)和支撑部分2804(例如，为目镜区域提供结构支撑的径向外围部分)。可以使用本文描述的一种或多种技术来实现这些布置。
[0291]
作为示例，可以通过结合关于图27a和27b示出和描述的技术来制备聚合物产品2800a。例如，可以根据结合光照模式2750的部分2752a-d初始照射(例如，用uv光)可光固化材料。此外，可以根据光照模式2700来设置光强度的空间分布(例如，使得可光固化材料的中心部分2702被较低强度的光照射，而外围部分2704根据弯曲的轮廓图案被逐渐较高强度的光照射)。这导致平坦的中心目镜区域2802。随后，可以根据光照模式2750的部分2752e(例如，沿聚合物产品的外围)使用基本上较低的光强度(例如，低于部分2752a-d的光照强度)照射(例如，用紫外光)可光固化材料。这导致沿聚合物产品的外围的支撑部分2804较厚。
[0292]
图29示出了用于形成波导膜的示例过程2900。可以例如使用系统100或900来执行过程2900。在一些情况下，可以使用过程2900来制备适合在光学应用中使用的聚合物膜(例如，作为光学成像系统中波导或目镜的一部分)。在一些情况下，该过程对于制备适合在头戴式耳机中使用的波导或目镜特别有用。例如，该过程可以用于制备具有足以引导光并投射覆盖头戴式耳机佩戴者的视场的光的厚度和/或横截面面积的波导或目镜。作为示例，该过程可用于制备具有不超过1000μm(例如800μm或更小、600μm或更小、400μm或更小、200μm或更小、100μm或更小或50μm或更小)的厚度(例如，沿笛卡尔坐标系的z轴测量)、至少为1cm2(例如5cm2或更大、10cm2或更大、例如高达约100cm2或更小)的面积(例如，相对于笛卡
尔坐标系的xy平面测量)并且具有预定形状的聚合物产品。在某些情况下，聚合物膜在xy平面的一个方向上具有至少1cm(例如，2cm或更大、5cm或更大、8cm或更大、10cm或更大，例如约30cm或更小)的尺寸。作为另一示例，该过程可用于制备具有10μm至2mm之间的厚度和大至1000cm2的面积的聚合物产品(例如，具有约18cm直径的圆形聚合物产品)。
[0293]
在过程2900中，将可光固化材料分配到位于第一模具部分和与第一模具部分相对的第二模具部分之间的空间中(步骤2902)。例如，关于图1描述了包括模具部分的示例系统。
[0294]
调整第一模具部分的表面相对于第二模具部分的与第一模具部分的表面相对的表面之间的相对分隔(步骤2904)。在一些情况下，可以调整相对分隔，使得填充有可光固化材料的空间的至少一部分具有预定形状。在一些情况下，可以调整相对分隔，使得填充有可光固化材料的空间的至少一部分不超过1000μm的厚度和至少1cm2的面积。在一些情况下，可以调整相对分隔，使得填充有可光固化材料的空间的至少一部分具有在10μm至2mm之间的厚度和大至1000cm2的面积。例如，关于图1描述了用于调整模具部分的位置的示例系统。
[0295]
在一些情况下，改变相对分隔可以包括使第一模具部分相对于第二模具部分的位置振荡。例如，相对于图23描述了示例性振荡技术。
[0296]
用适合于使可光固化材料光固化的辐射照射空间中的可光固化材料以形成固化的波导膜(步骤2906)。例如相对于图1描述了用于照射可光固化材料的示例系统。
[0297]
与照射可光固化材料的同时地，执行以下中的至少一个：(i)改变第一模具部分的表面和第二模具部分的表面之间的相对分隔，以及改变照射可光固化材料的辐射强度(步骤2908)。
[0298]
在一些情况下，可以改变相对分隔以调节第一模具部分沿在第一模具部分和第二模具部分之间延伸的轴所经历的力。在一些情况下，可以基于调节力的闭环控制系统来改变相对分隔。例如，相对于图22a描述了示例性闭环系统。
[0299]
在一些情况下，在照射可光固化材料持续足以达到可光固化材料中的胶凝点的时间之后，可以改变相对分隔。在一些情况下，在照射可光固化材料持续足以达到可光固化材料中的胶凝点的时间之后，可以减小相对分离。
[0300]
在一些情况下，改变相对分隔可以包括使第一模具部分朝向第二模具部分移动以压缩设置在第一模具部分和第二模具部分之间的一个或多个间隔件结构。在一些情况下，可以根据开环控制系统压缩间隔件结构。例如，相对于图22b描述了示例性开环系统。
[0301]
在一些情况下，改变辐射强度可以包括改变照射可光固化材料的空间强度模式。例如，相对于图27a描述了示例性空间辐射强度模式。
[0302]
在一些情况下，改变辐射强度可以包括改变辐射功率。改变功率可以包括使辐射脉冲化。在一些情况下，辐射的每一个脉冲可以具有相同的功率。在一些情况下，辐射脉冲可能具有不同的功率。在一些情况下，辐射的每一个脉冲可以具有相同的持续时间。在一些情况下，辐射脉冲可具有不同的持续时间。在一些情况下，脉冲频率可以恒定。在一些情况下，脉冲频率可以变化。例如，相对于图25和26描述了示例性辐射脉冲模式。
[0303]
在一些情况下，改变辐射强度可以包括顺序地辐射空间的不同区域。例如，相对于图27b描述了示例性辐射顺序图案。
[0304]
在一些情况下，使填充有可光固化材料的空间的厚度变化并且辐射强度可以变
化，使得与低相对厚度的区域相比，高相对厚度的区域接收较高的辐射剂量。
[0305]
在一些情况下，该过程可以进一步包括从第一模具部分和第二模具部分分离固化的波导膜。
[0306]
在一些情况下，该过程可以包括组装头戴式显示器，该头戴式显示器包括使用本文所述的过程形成的波导膜。
[0307]
本说明书中描述的主题和操作的一些实现方式可以在数字电子电路中实现，或者在计算机软件、固件或硬件中实现，包括本说明书中公开的结构及其结构等同物，或者其中一者或多者的组合。例如，在一些实现方式中，控制模块110可以使用数字电子电路实现，或者以计算机软件、固件或硬件实现，或者以其中一者或多者的组合实现。在另一示例中，图11、18和29分别示出的过程1100、1800和2900可以至少部分地使用数字电子电路实现，或者在计算机软件、固件或硬件中实现，或者以其中一者或多者的组合实现。
[0308]
本说明书中描述的一些实现方式可以作为数字电子电路、计算机软件、固件或硬件的一个或多个组或模块或者它们中的一者或多者的组合实现。尽管可以使用不同的模块，但是每一个模块不必是不同的，并且可以在相同的数字电子电路、计算机软件、固件或硬件或其组合上实现多个模块。
[0309]
本说明书中描述的一些实现方式可以被实施为一个或多个计算机程序，即计算机程序指令的一个或多个模块，其被编码在计算机存储介质上，以用于由数据处理装置执行或控制数据处理装置的操作。计算机存储介质可以是或可以包括在计算机可读存储设备、计算机可读存储基板、随机或串行存取存储器阵列或设备、或者它们中的一者或多者的组合。此外，虽然计算机存储介质不是传播信号，但是计算机存储介质可以是以人工生成的传播信号编码的计算机程序指令的来源或目的地。计算机存储介质也可以是或包括在一个或多个单独的物理部件或介质(例如，多个cd、磁盘或其它存储设备)中。
[0310]
术语“数据处理设备”涵盖用于处理数据的所有类型的设备、装置和机器，包括例如可编程处理器、计算机、片上系统，或前述中的多个或组合。该设备可以包括专用逻辑电路，例如fpga(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。除了硬件之外，该设备还可以包括为所讨论的计算机程序创建执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统、跨平台运行时环境、虚拟机或它们中一个或多个的组合的代码。设备和执行环境可以实现各种不同的计算模型基础结构，例如web服务、分布式计算和网格计算基础结构。
[0311]
计算机程序(也称为程序、软件、软件应用程序、脚本或代码)可以用任何形式的编程语言编写，包括汇编或解释语言、声明或过程语言。计算机程序可以但不必对应于文件系统中的文件。程序可以存储在文件的保存其它程序或数据的部分(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)中，存储在专用于所讨论的程序的单个文件中，或存储在多个协调文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或代码部分的文件)中。计算机程序可以被部署为在一个计算机上或在位于一个站点上或分布在多个站点上并通过通信网络互相连接的多个计算机上执行。
[0312]
本说明书中描述的一些过程和逻辑流程可以通过一个或多个可编程处理器执行一个或多个计算机程序以通过对输入数据进行操作并生成输出来执行动作而执行。过程和逻辑流程也可以由专用逻辑电路执行，并且设备也可以被实施为专用逻辑电路，例如fpga
(现场可编程门阵列)或asic(专用集成电路)。
[0313]
举例来说，适合于执行计算机程序的处理器包括通用和专用微处理器两者，以及任何类型的数字计算机的处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机包括用于根据指令执行动作的处理器以及用于存储指令和数据的一个或多个存储设备。计算机还可包括一个或多个用于存储数据的大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)或可操作地联接到一个或多个用于存储数据的大容量存储设备(例如，磁盘、磁光盘或光盘)以从其接收数据或将数据传输到一个或多个大容量存储设备，或两者。但是，计算机不必具有这样的设备。适合于存储计算机程序指令和数据的设备包括所有形式的非易失性存储器、介质和存储设备，例如包括半导体存储器设备(例如，eprom、eeprom、闪存设备等)、磁盘(例如，内部硬盘、可移动磁盘等)、磁光盘以及cdrom和dvd-rom磁盘。处理器和存储器可以由专用逻辑电路补充或并入专用逻辑电路中。
[0314]
为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施操作，该计算机具有用于向用户显示信息的显示设备(例如，监视器或其它类型的显示设备)以及用户可用以向计算机提供输入的键盘和定点装置(例如，鼠标、轨迹球、平板电脑、触敏屏幕或其它类型的定点装置)。其它类型的设备也可用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈，例如视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈；并且可以以任何形式接收来自用户的输入，包括声学、语音或触觉输入。另外，计算机可以通过向用户使用的设备发送文档和该设备接收文档来与用户交互；例如，通过响应于从web浏览器接收的请求将网页发送到用户的客户端设备上的web浏览器。
[0315]
计算机系统可以包括单个计算设备，或者彼此靠近或通常远离地操作并且典型地通过通信网络进行交互的多个计算机。通信网络的示例包括局域网(“lan”)和广域网(“wan”)、互联网(例如，因特网)、包括卫星链路的网络和对等网络(例如，ad hoc点对点网络)。客户端和服务器的关系可以借助于在各个计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。
[0316]
图30示出了示例性计算机系统3000，其包括处理器3010、存储器3020、存储设备3030和输入/输出设备3040。部件3010、3020、3030和3040中的每一个可以例如通过系统总线3050互相连接。处理器3010能够处理在系统3000内执行的指令。在一些实现方式中，处理器3010是单线程处理器、多线程处理器或另一类型的处理器。处理器3010能够处理存储在存储器3020中或存储设备3030上的指令。存储器3020和存储设备3030可以将信息存储在系统3000内。
[0317]
输入/输出设备3040为系统3000提供输入/输出操作。在一些实现方式中，输入/输出设备3040可以包括网络接口设备例如以太网卡、串行通信设备例如rs-232端口、和/或无线接口设备例如802.11卡、3g无线调制解调器、4g无线调制解调器等中的一个或多个。在一些实现方式中，输入/输出设备可以包括驱动设备，其被配置为接收数据并将输出数据发送到其它输入/输出设备，例如键盘、打印机和显示设备3060。在一些实现方式中，可以使用移动计算设备、移动通信设备和其它设备。
[0318]
虽然本说明书包含许多细节，但这些细节不应被解释为对可要求保护的范围的限制，而是应被解释为特定示例特有的特征的描述。在本说明书中在单独的实现方式的上下文中描述的某些特征也可以组合。相反，在单个实现方式的上下文中描述的各种特征也可
以分别或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。
[0319]
已经描述了许多实现方式。然而，应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。因此，其它实现方式在以下权利要求的范围内。