Optimization of Materials, Design and Production Technology of Multifocal Liquid Crystal Diffuser for Augmented Reality Displays

Abstract

Šajā darbā ir izklāstīti šķidro kristālu difuzoru projektēšanas un optimizācijas laikā iegūtie rezultāti, to ražošanas tehnoloģija un pielietojums uz galvas nēsājamos paplašinātās realitātes displejos. Šķidro kristālu difuzori tiek pielietoti liela izmēra displejiem, taču to pielietojums tuvu lietotāja acīm izvirza jaunas prasības attiecībā uz ļoti maziem izmēriem un augstu kontrastu, kā arī caurspīdīgumu. Piemērotas modelēšanas izmantošana šķidro kristālu sastāva projektēšanai un zināmo materiālu izmantošanas un tehnoloģijas optimizēšanai ļauj izpildīt augstāk minētās prasības ar samazinātu eksperimentālā darba apjomu. Gadījumos, kad tradicionālos displeju materiālus nevarēja izmantot, tika izstrādāti citi materiāli, proti, silīcija oksinitrīda plānās kārtiņas ar maināmu laušanas koeficientu.

This thesis presents the results obtained during design and optimization of liquid crystal diffusers, their production technology and application in augmented reality head mounted displays. Liquid crystal diffusers have been proven for large form factor displays but their application for near eye distances provide new requirements in terms of very small dimensions, and high contrast and transparency. Using appropriate physical modelling to designing liquid crystal composition and for optimizing employment and technology of known materials, allows to fulfil above mentioned requirements with reduced volume of experimental work. In cases when traditional display technology materials could not be applied, other materials were developed, namely silicon oxy nitride thin films with variable index of refraction.