层状聚合物结构和方法
【专利说明】层状聚合物结构和方法
[0001] 本专利申请要求于2012年12月21日提交的美国临时专利申请No. 61/740,867 的优先权权益，该临时专利申请的整个内容W引用方式并入，如同在本文完整示出一样。
[0002] 本公开整体设及层状聚合物结构及相关方法。
[0003] 诸如光学发射器、光学检测器、光学放大器等光学器件可经由光学表面发射或接 收光。对于各种该样的器件，光学表面可W是或可W包括电子组件或可能对环境条件（例 如，雨、雪和热）敏感的其他组件。诸如光电子器件（通常包括发光二极管（LED)、激光二极 管和光传感器）的某些光学器件可包括固态电子组件，如果不进行保护，该些固态电子组 件可能易受电短路或来自环境条件的其他损害的影响。如果不进行保护，即使是可能不会 立即受到影响的光学器件也可能随时间而劣化。因此，本领域需要保护光学器件等免受其 操作环境影响的层状聚合结构。
[0004] 包括一种或多种光学器件的光学组件可使用层状聚合结构作为抵御环境因素的 密封剂、作为透镜、作为巧光体的来源，W及用于其他目的。可作为层状聚合结构用于光学 器件的物质可能往往会随时间的流逝而降解。例如，虽然该样的层状聚合结构可在开始时 相对透明，但劣化可导致朦賊、泛黄或其他颜色失真，从而使得从光学器件发射或检测到的 光减少或失真。其他形式的损坏（诸如破裂、翅曲等）可损害光学器件的操作和/或性能。
[0005] 该样的层状聚合结构，包括一些基于有机娃的层状聚合结构，可依赖于利用催化 剂（诸如销催化剂）的固化机理。然而，残留的催化剂可限制该样的基于有机娃的层状聚 合结构的热稳定性和/或长期耐久性。
【发明内容】
[0006] 本发明的多种实施例设及层状聚合结构，诸如在光学组件中相对于光学器件的光 学表面用作密封剂。该层状聚合结构可包括第一层和第二层。各个层可W为含有有机娃的 热烙体组合物。该层状聚合结构可W为包括第一层和第二层的预成形的密封剂膜，其中第 一层和第二层中的每一者独立地包含含有有机娃的热烙体组合物。
【附图说明】
[0007] 图1是诸如可在光学组件中用作密封剂的层状聚合结构的侧面轮廓。
[000引图2是包含具有巧光体的层的层状聚合结构的侧面轮廓。
[0009] 图3是包括S个层的层状聚合结构的侧视图。
[0010] 图4是示例性层中的二维梯度的例子。
[0011] 图5是光学组件的例子。
[0012] 图6是光学组件的例子。
[0013] 图7是光学组件的例子。
[0014] 图8是光学组件的例子。
[0015] 图9是光学组件的例子。
[0016] 图10是光学组件的例子。
[0017] 图llA和图IIB示出了将多层组合物与光学器件在基板上配合w形成光学组件。【具体实施方式】
[001引如本文所用，术语"热烙体"通常是指在室温或低于室温或在使用温度或低于使用 温度时为固体并在较高温度（诸如80°c至150°C)时变成烙体（例如，特征在于一定的粘 度或可W其他方式变形而不完全恢复至其初始尺寸的材料）的材料。
[0019] 本文描述的多种例子和实施例的"热烙体"组合物可W为反应性的或非反应性的。 反应性热烙体材料和组合物为可W化学固化的热固性产品，其在固化之后具有高强度，并 在室温下耐流动（即高粘度）。反应性热烙体组合物的非限制性例子包括含有締基反应性 基团的组合物，包括二甲基締基甲娃烷氧基封端的二甲基聚硅氧烷；甲基締基硅氧烷和二 甲基硅氧烷的^甲基締基甲娃烷氧基封端的共聚物；甲基苯基硅氧烷和^甲基硅氧烷的^. 甲基締基甲娃烷氧基封端的共聚物；甲基苯基硅氧烷、甲基締基硅氧烷和二甲基硅氧烷的 ^甲基締基甲娃烷氧基封端的共聚物；^苯基硅氧烷和^甲基硅氧烷的^甲基締基甲硅烷 氧基封端的共聚物；二苯基硅氧烷、甲基締基硅氧烷和二甲基硅氧烷的二甲基締基甲硅烷 氧基封端的共聚物；或前述的任一合适的组合。热烙体组合物的粘度往往随着温度的变化 而显著变化，从相对低的温度（例如在室温或低于室温）下的高度粘稠变化到当温度向足 够高于工作温度（诸如室温）的目标温度增加时的相当低的粘度。在多种例子中，目标温 度为200°C。由于相比于在室温或室温附近，组合物在升高的温度（例如在约50至200°C 的温度）下的粘性明显更低，因此通常在升高的温度（例如高于室温的温度，例如高于50°C 的温度）下将反应性或非反应性热烙体组合物施加到基板。在一些情况下，在升高的温度 下将热烙体组合物W可流动的物质施加到基板，然后仅通过冷却使其快速"再固化"。其他 施加方法包括在室温下将热烙体材料的片材施加到例如基板或覆板上，之后进行加热。
[0020] 在多种例子中，层状聚合结构包含例如在室温下为固体（固体组合物）的组合物。 在多种其他例子中，层状聚合物结构包含折射率大于约1. 4的组合物。在另外其他例子中， 层状聚合物结构包含有机硅氧烷嵌段共聚物。当层状聚合物结构包含有机硅氧烷嵌段共聚 物时，该嵌段共聚物在一些例子中具有至少20, OOOg/mol的重均分子量。在一些例子中，有 机硅氧烷嵌段共聚物可包含W线性嵌段排列的40至90mol%的式此2Si〇2/2]的二甲硅烷氧 基单元，每个线性嵌段平均具有10至400个二甲娃烷氧基单元[的5102/2]。在其他例子中， 有机硅氧烷嵌段共聚物还可W包含W非线性嵌段排列的10至60mol%的式[R2Si03/2]的S 甲娃烷氧基单元，每个非线性嵌段具有至少500g/mol的重均分子量。在另外其他例子中， 有机硅氧烷嵌段共聚物可包含0.5至25mol%的硅烷醇基团[sSiO田。在该些式中，Ri独 立地为Cl至C3。姪基，而R2独立地为C1至C2。姪基。另外，在多种例子中，至少30%的非线 性嵌段可与另一非线性嵌段交联。在其他多种例子中，非线性嵌段可在纳米域中聚集。在 另外其他例子中，有机硅氧烷嵌段共聚物的每个线性嵌段可连接到至少一个非线性嵌段。 相比于本领域已知的各种层状聚合物结构，本发明的层状聚合物结构可具有改进的厚度控 制。
[0021] 图1是诸如可在光学组件（下文）中用作密封剂的层状聚合结构100的侧面轮廓。
[0022] 在多种实施例中，层状聚合结构包括预成形的密封剂膜。如本文所用，术语"预成 形的密封剂膜"广义上是指在用于覆盖光学器件的光学表面之前（例如，在将它们例如设置 在光学器件的光学表面上之前）形成的层状聚合结构。预成形的密封剂膜可呈任何合适的 形式，包括任何合适尺寸的片材或任何合适宽度和长度的条带的形式。例如，在将其用于覆 盖光学器件的光学表面之前，预成形的密封剂膜可W为自立式膜、片材或条带。然而，术语 "预成形的密封剂膜"不包括在例如光学器件的光学表面上形成层状聚合结构的第一层，随 后在层状聚合结构的第一层顶部上形成层状聚合结构的第二层，等等。
[0023] 层状聚合结构100包括主体102,该主体可包含诸如在本文中详细描述的含有有 机娃的热烙体组合物。主体102可包含多个含有有机娃的热烙体组合物的层。主体102可 包含巧光体并可经形成W产生具有多种特性的梯度（例如，横跨层状聚合结构的每一个层 的梯度）。在多种例子中，层状聚合结构100的厚度在约0.5ym与5000ym之间。在多种 例子中，主体102和可构成主体的一个或多个层可包含W下组合物中的至少一者：树脂-线 性组合物、娃氨加成固化组合物、高苯基-T组合物、娃密封剂组合物、聚脈-聚硅氧烷组合 物、MQ/聚硅氧烷组合物、MQ/X-二有机硅氧烷组合物、聚酷亚胺-聚硅氧烷组合物、聚碳酸 醋-聚硅氧烷组合物、聚氨基甲酸醋-聚硅氧烷组合物、聚丙締酸醋-聚硅氧烷组合物或聚 异了締-聚硅氧烷组合物。在一些实施例中，设想了聚碳酸醋和聚碳酸醋-硅氧烷共聚物 混合物。
[0024] 进一步相对于图1，层状聚合结构100还可W包括或在多种例子中附接到隔离衬 片104。隔离衬片104可包含用于促进将层状聚合结构100固定到另一物体（诸如光学器 件）的隔离剂。在多种例子中，隔离衬片104为或包括娃化PET或氣化衬片。在多种例子 中，隔离衬片104是光滑的或有纹理的，W诸如作为抗反射表面。
[0025] 进一步相对于图1，层状聚合结构100在主体102中包括第一层106和第二层108。 在多种例子中，第一层106和第二层108均为含有有机娃的热烙体组合物，但在多种例子中 包含不同的化学性质。如在本文中将详细公开，该样的不同化学性质在层106、108之间可 相对微弱，或可包含显著的差异。在本文中所公开的多种例子中，第一层具有不同于第二层 的材料性质，诸如模量、硬度、折射率、透光率或热导率。
[0026] 进一步相对于图1，层106、108可各自具有第一主表面110和与第一主表面110 相对的第二主表面112。移除或不包含隔离衬片104可使第一层106的第一主表面110暴 露于或可暴露于环境条件（例如，未覆盖任何额外层，并因此暴露于室外环境，包括雨、雪 和热）。第一层的第一主表面110可全部或部分地为粗趟的或粗趟化的，或可实质上防尘， 诸如可来自环境（室外或室内）或来自光学组件（例如，光伏面板和其他光能产生装置、 光禪合器、光学网络和数据传输、仪表面板和开关、n控光源、转弯和停止信号、家用电器、 VCR/DVD/立体声/音频/视频装置、玩具/游戏设备、安全设备、开关、建筑照明、引导标示 (信道字母）、机器视觉、零售展示、应急照明、寛虹光源和光源泡更换、手电筒、重点照明全 彩视频、单色留言板中、在交通、铁路和航空应用中、在移动电话、个人数字助理（PDA)、数码 相机、手提电脑中、在医疗器械、条形码扫描仪、色彩和货币传感器、编码器、光开关、光纤通 信，W及它们的组合）内的灰尘。
[0027] 进一步相对于图1，可通过本文中所公开的多种方法（