具有优异的粘合强度的波导边缘光屏蔽组合物制造技术

本发明专利技术涉及：一种用于波导边缘光屏蔽的可紫外光固化的组合物，包含着色剂、丙烯酸酯单体、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、有机硅烷和光聚合引发剂，其中，固化之后对玻璃基板的粘合性根据ASTM D3359标准为5B以上，并且/或者根据微划痕试验(MST)为1500mN以上；和使用所述组合物形成光屏蔽膜的波导制造方法。

Waveguide Edge Light Shielding Composition with Excellent Bonding Strength

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有优异的粘合强度的波导边缘光屏蔽组合物
本申请要求于2017年11月28日提交的韩国专利申请No.10-2017-0160204的优先权的权益，该申请的全部公开内容通过引用并入本说明书中。本专利技术涉及一种具有优异粘合性的用于光屏蔽波导边缘(edge)的组合物，更具体地，涉及一种用于波导上的光屏蔽层中以抑制漏光和外部光入流的组合物。本专利技术还涉及一种包括由所述组合物形成的光屏蔽层的波导、包括该波导的波导模块，以及所述波导的制备方法。
技术介绍
由增强现实(AR)眼镜为代表的可穿戴增强现实设备需要近眼显示器(NED)以便将数字图像传输至用户的眼睛。NED的组件之一是平面波导。入射到波导上的光线在平行于波导平面的方向上传输并且通过光栅或半反射镜反射以到达用户的眼睛。此时，一些光线传播至波导的末端并且由波导的边缘发出，在NED的运行过程中引起如图1中所示的漏光现象。应当改善这种漏光现象，因为当运行产品时它损害了用户便利性和美观性。此外，在波导的边缘进入波导的外部光会引起不想要的光学干涉，这会导致图像质量劣化。因此，通过在波导边缘的切割部分上形成光屏蔽涂层，可以抑制外部光进入，从而抑制从NED输出的图像质量的劣化。在过去，将塑料外壳放置在波导上，或者将胶带粘附至边沿。然而，在上述方法中，光屏蔽层的厚度厚达，例如，数百微米至数十毫米，并且难以将光屏蔽涂层的宽度控制得薄且精确至数百纳米至数百微米的水平。[现有技术文献][专利文献](专利文献1)KR10-2012-0076973A
技术实现思路
技术问题通过诸如接触印刷的常规方式，例如，丝网印刷，难以用用于形成光屏蔽膜的油墨涂布波导的窄的切割面。特别地，当波导的切割面为曲面或斜面时，难以用光屏蔽层精确地涂布切割面。然而，作为非接触印刷方法的喷墨印刷方法即使在具有曲面或斜面的窄的切割部分中也能够精确印刷。本专利技术的一个目的是提供一种用于光屏蔽波导边缘的可紫外光(UV)固化的组合物，以通过在波导的切割面上涂布含有着色剂的组合物来形成光屏蔽膜，从而防止在波导的边沿处发生漏光和外部光流入波导中；以及一种包括由所述组合物形成的光屏蔽层的波导。技术方案为了解决上述问题，本专利技术提供一种用于光屏蔽波导边缘的可紫外光固化的组合物，该组合物包含着色剂、丙烯酸酯单体、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、有机硅烷和光聚合引发剂，其中，固化之后对玻璃基板的粘合性根据ASTMD3359标准为5B以上并且/或者根据微划痕试验(MST)为1500mN以上。另外，本专利技术提供一种平面波导的制造方法，包括：a)在波导的边沿侧上涂布所述组合物以形成光屏蔽膜；和b)使所述光屏蔽膜固化以得到光密度(OD)为1.5以上的光屏蔽膜。另外，本专利技术提供一种包括在波导的边沿侧的切割面上的光屏蔽膜的平面波导，和包括该波导的波导模块，其中，所述光屏蔽膜的厚度为2μm至120μm，所述光屏蔽膜对所述平面波导的粘合性根据ASTMD3359标准为5B以上并且/或者根据微划痕试验(MST)为1500mN以上。有益效果根据本专利技术，即使通过以薄的厚度将根据本专利技术的组合物涂布在波导的边沿处的切割面上以形成具有优异的光密度和优异的硬度的光屏蔽膜，也可以防止在波导的边缘处发生漏光现象和外部光进入波导中。附图说明图1是示出波导的用途和漏光现象的示意图；图2是示出根据本专利技术的波导的光传播路径的示意图；图3是示出形成本专利技术的波导的光屏蔽膜的过程的示意图；图4是示出根据本专利技术的波导的切割面的形状形成光屏蔽膜的方法的示意图；图5是示出根据本专利技术的实施例制造的波导的示意性横截面视图；图6是示出根据本专利技术的实施例制造的波导的示意性前视图；图7是示出根据本专利技术的实施例(右侧)和比较例(左侧)的组合物的横切程度的图。具体实施方式下文中，将更详细地描述本专利技术。本专利技术提供一种用于光屏蔽波导边缘的可紫外光(UV)固化的组合物，该组合物包含着色剂、丙烯酸酯单体、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、有机硅烷和光聚合引发剂，其中，固化之后对玻璃基板的粘合性根据ASTMD3359标准为5B以上并且/或者根据微划痕试验(MST)为1500mN以上。本专利技术的可紫外光固化的组合物还可以包含选自光敏剂、粘合促进剂和表面活性剂中的至少一种。通过各组分的组合可以使所述可紫外光固化的组合物的优点最大化。下文中，将详细描述可紫外光固化的组合物的各组分。所述可紫外光固化的组合物可以含有丙烯酸酯单体和聚氨酯丙烯酸酯低聚物作为可聚合的不饱和化合物。所述可紫外光固化的组合物可以与聚氨酯丙烯酸酯低聚物组合使用，以便在固化后得到适当的韧性和适当的对基板的粘合性，而不损害颜料的分散性。在固化的过程中，所述丙烯酸酯单体与所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物化学反应，以得到适当的固化程度。所述丙烯酸酯单体可以包含选自具有一个丙烯酸酯官能团的单官能丙烯酸酯单体、具有两个丙烯酸酯官能团的双官能丙烯酸酯单体和具有三个以上的丙烯酸酯官能团的多官能丙烯酸酯单体中的至少一种。所述单官能丙烯酸酯单体可以包括具有1至14个碳原子的直链或支链烷基的丙烯酸烷基酯。所述组合物可以通过具有上述碳原子范围的烷基确保适当的粘度，并且可以在固化后得到适当的固化程度和硬度。例如，所述丙烯酸烷基酯可以选自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸仲丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸2-乙基己酯、(甲基)丙烯酸2-乙基丁酯、(甲基)丙烯酸正辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸异壬酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十四烷基酯和它们的组合。另外，所述单官能丙烯酸酯单体还可以含有含羧基的(甲基)丙烯酸酯单体或含有羟基的(甲基)丙烯酸酯单体。通过羧基或羟基可以赋予适当的粘合力。例如，含有羧基或羟基的(甲基)丙烯酸酯单体可以包括选自丙烯酸、甲基丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙酸、3-(甲基)丙烯酰氧基丙酸、4-(甲基)丙烯酰氧基丁酸、(甲基)丙烯酸2-羟乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟丙酯、(甲基)丙烯酸4-羟丁酯、(甲基)丙烯酸6-羟己酯、(甲基)丙烯酸8-羟辛酯、2-羟基乙二醇(甲基)丙烯酸酯或2-羟基丙二醇(甲基)丙烯酸酯中的任意一种，和它们的组合。在一个实施方案中，单官能(甲基)丙烯酸酯单体的玻璃化转变温度(Tg)可以为约-60℃至约100℃。根据本专利技术的组合物可以通过玻璃化转变温度(Tg)在上述范围内的单官能丙烯酸酯单体来得到低的固化收缩性。含有两个以上的丙烯酸酯官能团的单体的实例包括诸如丙二醇二丙烯酸酯的双官能单体、诸如季戊四醇三丙烯酸酯的三官能单体，和诸如二季戊四醇六丙烯酸酯的六官能单体，但是不限于此。当需要具有相对低的弹性模量的固化产物时，优选使用单官能化合物。然而，固化产物的弹性模量可以通过以适当比例组合含有两个以上的丙烯酸酯官能团的化合物来控制。在一个实施方案中，所述丙烯酸酯单体可以包括选自丙烯酸四氢糠酯、环状三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、双酚A环氧二丙烯酸酯、丙烯酸2-羟乙酯、羟基特戊酸新戊二醇二丙烯酸酯、甲基丙烯酸羟乙酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯基三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸2-羟乙酯和二季戊四醇六丙烯酸酯、二丙烯酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光屏蔽波导边缘的可紫外光固化的组合物，包含：着色剂、丙烯酸酯单体、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、有机硅烷和光聚合引发剂，其中，固化之后对玻璃基板的粘合性根据ASTM D3359标准为5B以上并且根据微划痕试验(MST)为1500mN以上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.11.28 KR 10-2017-01602041.一种用于光屏蔽波导边缘的可紫外光固化的组合物，包含：着色剂、丙烯酸酯单体、聚氨酯丙烯酸酯低聚物、有机硅烷和光聚合引发剂，其中，固化之后对玻璃基板的粘合性根据ASTMD3359标准为5B以上并且根据微划痕试验(MST)为1500mN以上。2.根据权利要求1所述的用于光屏蔽波导边缘的可紫外光固化的组合物，其中，所述组合物还包含选自光敏剂和表面活性剂中的至少一种。3.根据权利要求1所述的用于光屏蔽波导边缘的可紫外光固化的组合物，其中，所述丙烯酸酯单体包含选自单官能丙烯酸酯单体、双官能丙烯酸酯单体和多官能丙烯酸酯单体中的至少一种。4.根据权利要求1所述的用于光屏蔽波导边缘的可紫外光固化的组合物，其中，所述丙烯酸酯单体包括选自丙烯酸四氢糠酯、环状三羟甲基丙烷缩甲醛丙烯酸酯、双酚A环氧二丙烯酸酯、羟基特戊酸新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、三(2-羟乙基)异氰脲酸酯基三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、丙烯酸2-羟乙酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。5.根据权利要求1所述的用于光屏蔽波导边缘的可紫外光固化的组合物，其中，基于所述组合物的总重量，所述着色剂的含量为0.1重量％至15重量％。6.根据权利要求3所述的用于光屏蔽波导边缘的可紫外光固化的组合物，其中，基于所述组合物的总重量，所述单官能丙烯酸酯单体的含量为5重量％至40重量％，所述双官能丙烯酸酯单体和所述多官能丙烯酸酯单体的含量为10重量％至70重量％。7.根据权利要求1所述的用于光屏蔽波导边缘的可紫外光固化的组合物，其中，基于所述组合物的总重量，所述聚氨酯丙烯酸酯低聚物的含量为0.5重量％至30重量％。8.根据权利要求1所述的用于光屏蔽波导边缘的可紫外光固化的组合物，其中，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金雅琳，俞在贤，朴圣恩，金俊衡，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR