[发明专利]模制的光学制品及其制备方法

说明书

相关专利申请的交叉引用

本专利申请要求提交于2007年2月13日的美国临时专利申请No.60/889627以及提交于2008年1月23日的美国专利申请No.12/018298的优先权。

技术领域

本发明涉及光学制品，尤其是由含硅的树脂制成的透镜和波导。

背景技术

光学制品可用于多种应用。实例包括透镜以及用于太阳能聚能器和发光装置(例如发光二极管(LED))的光导向光学制品。其它实例包括光传输和导向光学制品，例如用于边缘照明式背光源组件和光学传感器的波导。

发明内容

本文公开了模制的光学制品及其制备方法。在一个方面，本文公开了一种光学制品，该光学制品包含：设置在基底的主表面上的光致聚合型组合物，其中光致聚合型组合物包含：含有硅键合的氢和脂肪族不饱和基团的含硅的树脂以及提供从约0.5ppm至约30ppm的铂的铂催化剂；并且该主表面将正透镜或负透镜施加到光致聚合型组合物上。在一个实施例中，正透镜或负透镜是菲涅耳透镜。在另一个实施例中，光学制品还包含设置在光致聚合型组合物上的形成可固化粘合剂的组合物。

在另一方面，本文公开了一种制备光学制品的方法，该方法包括：提供设置在第一基底的主表面上的光致聚合型组合物，其中光致聚合型组合物包含：含有硅键合的氢和脂肪族不饱和基团的含硅的树脂以及提供从约0.5ppm至约30ppm的铂的铂催化剂；并且该主表面将正透镜或负透镜施加到光致聚合型组合物上。以及对光致聚合型组合物进行光聚合，以形成光聚合的组合物，其中光聚合包括施加具有700nm或更短波长的光化学辐射。

在另一方面，还描述了采用本文所公开方法制成的光学制品。

附图说明

结合上述附图和以下对附图的详细说明可以更加全面地理解本发明。附图仅为示例性实例。

图1为制备模制的光学制品的示例性方法的示意图。

图2a和图2b为光学制品的示例性组件的示意性横截面。

图2c和图3为示例性光学制品的示意性横截面。

图4a、4b和图5a-5c为用于制备模制的光学制品的示例性模具的示意性横截面。

图6为制备模制的光学制品的示例性方法的示意图。

图7为示例性和对比性有机硅片的照片。

具体实施方式

透镜通常由例如丙烯酸树脂、聚碳酸酯、和环烯烃共聚物之类的塑料制成。此类注塑可模压塑料的折射率显著高于大多数用于光学应用(例如在LED器件中的封装)的耐光有机硅材料的折射率(聚二甲基硅氧烷的折射率为约1.4)。此外，此类树脂的光稳定性和热稳定性不如光热稳定的有机硅材料。例如，当用于LED器件的封装时，必定要在装置稳定性与光学效率之间有所权衡。因此，人们开发出了新的有机硅材料来模制有机硅透镜，以改善透镜材料的光热稳定性，其可以提高装置的性能。然而，这些通过加热来固化的有机硅树脂材料也具有不良特性。根据缩合固化机理的光学质量的有机硅树脂会出现很大程度的材料收缩，并且通常会释放一种或多种挥发性副产物。根据金属催化的(通常是金属铂或Pt(0)络合物)热硅氢加成固化机理的光学质量的有机硅树脂有助于限制与缩合固化的有机硅相关的固化收缩，但它们也需要高温来固化该材料，因为有机硅树脂必须被高度抑制以提供足够长的可用时间或工作时间，以在高温模制过程中使用该材料。由于必须与通过加热来固化的有机硅一起使用的抑制剂，因此需要较长的周期时间来完全固化材料。此外，因为模制有机硅材料所需的温度通常远高于光学制品在使用中所经受的温度，所以必须使用的高温会导致光学制品的内应力增加。

本文所述的光学制品和方法可以提供含硅的(包括有机硅)光学制品，此类制品可以使用较短的模制周期时间进行制造。该光学制品和方法包括使用一种包含硅键合的氢和脂肪族不饱和基团的含硅的树脂，其中树脂包含至少由光化学辐射活化的含金属的催化剂。此外，该模制方法可以允许使用较低的温度，以减小有机硅树脂中形成的内应力。