光栅保护模块及光波导组件的制作方法技术

本申请涉及一种光栅保护模块及光波导组件的制作方法，光栅保护模块包括光栅结构和覆盖光栅结构的紫外热解黏保护膜

【技术实现步骤摘要】
光栅保护模块及光波导组件的制作方法


[0001]本申请涉及光波导
，特别是涉及一种光栅保护模块及光波导组件的制作方法
。

技术介绍

[0002]光波导技术可被应用于
AR
眼镜
、AR
抬头显示器
(HUD)
等领域，主要包括几何光波导
、
表面浮雕光波导和体全息光波导
。
相较于几何光波导的工艺复杂，体全息光波导的技术门坎高
(
材料
、
系统设计
、
研发难度大等
)
，表面浮雕光波导引用纳米压印技术容易生产而被广泛应用
。
表面浮雕光栅在光波导中尤为重要，主要起到了一维
、
二维扩瞳的作用，一维是向某一方向做扩瞳，二维扩瞳是由藕入光栅
、
转折光栅和藕出光栅完成，亦或只包括耦入光栅和耦出光栅
。
光栅形态可以为单向沟壑，做成三个光栅区域的二维扩瞳，也可为柱状数组，向两个方向做扩瞳
。
光栅具有一维和二维扩瞳的重要作用，但光栅较脆弱，光栅断裂会导致扩瞳失败，因此覆于光栅上的保护膜保护效果极为重要
。
[0003]AR
光波导组件的表面浮雕光栅上的微结构光栅条纹较脆弱，需要在光栅表面贴上保护膜，避免运送过程光栅因碰撞造成的结构性破坏
。
但保护膜应用于
AR
光波导组件表面常会有残胶卡在光栅条纹缝隙中，或是剥离过程中离型力过大导致光栅损坏造成成像缺陷等问题
。
常用的解决方法是使用热解黏膜作为保护光栅的保护膜，热解黏膜通过加热降低功能胶的离型力，减少剥离过程中光栅损坏
。
但在加热过程中，热解黏膜会有一定程度的收缩，从而导致应力施加在光栅上容易有断裂风险，未起到保护效果；热解黏膜亦可通过功能胶中硅胶的选择，降低离型力，避免损坏光栅条纹，但功能胶的离型力太低容易在工艺运送过程中脱落导致镜片破碎，未起到保护作用
。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的主要目的在于提供一种光栅保护模块及光波导组件的制作方法，通过紫外热解黏保护膜能够在固化后达到高刚性，并具有稳定的低离型力和优异的热稳定性，用于光栅结构的贴合工艺，可以有效解决撕膜残胶的问题，且在撕膜后可避免光栅断裂，可以避免影响光波导组件的扩瞳效果，进而确保成像效果
。
[0005]为达上述目的，本申请提供一种光栅保护模块，包括光栅结构和紫外热解黏保护膜
。
紫外热解黏保护膜包括基材和配置于基材上的功能胶，且功能胶背对基材的一侧贴合于光栅结构上
。
功能胶的原料按照重量百分比包括：单体
70
％～
85
％，预聚物5％～
20
％，光起始剂1％～5％，阻氧剂1％～5％，固化剂
0.1
％～3％，交联剂1％～5％，低温发泡剂1％～
20
％，其他助剂0％～5％
。
根据本申请的实施例，前述的基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯
(PET)、
环状烯烃共聚物
(COC)
或聚酰亚胺
。
[0006]根据本申请的实施例，前述的单体为含羟基丙烯酸酯，预聚物为含有1至3官能度的聚氨酯丙烯酸酯，光起始剂为
(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基
)
二苯基氧化膦，阻氧剂为亚磷酸酯类丙烯酸酯，固化剂为异氰酸酯，该交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯，低温发泡剂为热膨胀
微球，其他助剂为表面活性剂或增黏剂
。
[0007]根据本申请的实施例，前述的单体为
1,6
‑
己二醇双丙烯酸酯或三缩丙二醇双丙烯酸酯
。
[0008]根据本申请的实施例，前述的固化剂包括甲苯二异氰酸酯
、
异佛尔酮二异氰酸酯
、
二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种
。
[0009]另外，本申请也提供一种光波导组件的制作方法，此方法包括下列步骤：
[0010]S10、
提供光波导膜片，光波导膜片包括依次叠层设置的波导介质层和光栅结构；
[0011]S20、
提供前述的紫外热解黏保护膜；
[0012]S30、
将紫外热解黏保护膜通过功能胶贴合于光栅结构上；
[0013]S40、
对紫外热解黏保护膜进行紫外光照射使其固化；
[0014]S50、
将电子元器件贴合于波导介质层背对光栅结构的一侧；
[0015]S60、
对紫外热解黏保护膜进行真空脱泡并低温热解黏；以及
[0016]S70、
撕除紫外热解黏保护膜
。
[0017]根据本申请的实施例，前述的步骤
S10
中光栅结构为表面浮雕光栅
。
[0018]根据本申请的实施例，前述的步骤
S10
包括清洁光栅结构的步骤
。
[0019]根据本申请的实施例，前述的步骤
S50
中的电子元器件为电致发光薄膜
。
[0020]根据本申请的实施例，前述的步骤
S60
中的低温为
60℃
～
90℃。
[0021]与相关技术相比，本申请具有以下优势：
[0022]本申请能够克服相关技术中因使用热解黏保护膜存在热变形使得光栅断裂或保护膜离型力不足，进而导致镜片损坏的问题
。
[0023]本申请所提供的紫外热解黏保护膜进行光固化后，其刚性提升可避免贴合工艺中破坏光栅，且内聚力提升可避免撕膜残胶
。
[0024]本申请所提供的紫外热解黏保护膜进一步热固化后，其具有稳定的低离型力，可保证轻易剥离
。
[0025]本申请将紫外热解黏保护膜应用于光栅结构的贴合工艺，可以有效避免撕膜残胶与光栅的破坏
。
[0026]以下通过具体实施例详加说明，当更容易了解本申请的目的
、

技术实现思路

、
特点及其所达成的功效
。
附图说明
[0027]图1为本申请的实施例所提供的光栅保护模块的剖视图
。
[0028]图2为本申请的实施例所提供的紫外热解黏保护膜的制作方法的流程图
。
[0029]图
3A
至图
3E
为本申请的实施例所提供的光波导组件的制造方法中对照各个步骤的结构剖视图
。
[0030]图4为本申请的实施例1所提供的紫外热解黏保护膜的
DSC
热谱图
。
[0031]图
5A
为比较例的热解黏保护膜的杨氏模量
‑
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光栅保护模块，其特征在于，包括：光栅结构；以及紫外热解黏保护膜，包括基材以及配置于所述基材上的功能胶，且所述功能胶背对所述基材的一侧贴合于所述光栅结构上；其中，所述功能胶的原料按照重量百分比包括：单体
70
％～
85
％，预聚物5％～
20
％，光起始剂1％～5％，阻氧剂1％～5％，固化剂
0.1
％～3％，交联剂1％～5％，低温发泡剂1％～
20
％，其他助剂0％～5％
。2.
如权利要求1所述的光栅保护模块，其特征在于，所述基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯
、
环状烯烃共聚物或聚酰亚胺
。3.
如权利要求1所述的光栅保护模块，其特征在于，所述单体为含羟基丙烯酸酯，所述预聚物为含有1至3官能度的聚氨酯丙烯酸酯，所述光起始剂为
(2,4,6
‑
三甲基苯甲酰基
)
二苯基氧化膦，所述阻氧剂为亚磷酸酯类丙烯酸酯，所述固化剂为异氰酸酯，所述交联剂为季戊四醇三丙烯酸酯，所述低温发泡剂为热膨胀微球，所述其他助剂为表面活性剂或增黏剂
。4.
如权利要求3所述的光栅保护模块，其特征在于，所述单体为
1,6
‑
己二醇双丙烯酸酯或三缩丙二醇双丙烯酸酯
。5.
如权利要求3所述的光栅保护模块，其特征在于，所述固化剂包括甲苯二异氰酸酯
、
异佛尔酮二异氰酸酯
、
二苯基甲烷二异氰酸酯和六亚甲基二异氰酸酯中的一种或多种
。6.
一种光波导组件的制作方法，其特征在于，包括下列步骤：
S10、

【专利技术属性】
技术研发人员：刘立苹，王耀宇，
申请(专利权)人：业成光电深圳有限公司业成光电无锡有限公司英特盛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：