CN120209222A 基于改性書寫單體的光致聚合物體系、光柵器件及其制備方法_第1頁
CN120209222A 基于改性書寫單體的光致聚合物體系、光柵器件及其制備方法_第2頁
CN120209222A 基于改性書寫單體的光致聚合物體系、光柵器件及其制備方法_第3頁
CN120209222A 基于改性書寫單體的光致聚合物體系、光柵器件及其制備方法_第4頁
CN120209222A 基于改性書寫單體的光致聚合物體系、光柵器件及其制備方法_第5頁
已閱讀5頁,還剩19頁未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

(19)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局地址300459天津市濱海新區(qū)濱海科技園所(普通合伙)44446本發(fā)明提供了一種基于改性書寫單體的光樹脂的反應(yīng)產(chǎn)生改性書寫單體與原有書寫單體單體發(fā)生反應(yīng)構(gòu)建了光致聚合物體系折射率調(diào)脂間協(xié)同作用與書寫單體及改性書寫單體進(jìn)一21.一種基于改性書寫單體的光致聚合物體系,其特征在于,以質(zhì)量百分比計(jì),包括:溶劑:1%-5%,光引發(fā)劑:0.01-1%,協(xié)引發(fā)劑:0.1-1%,書寫單體:40-80%,第一成膜樹脂:20-30%,第二成膜樹脂:20-30%,表面活性劑:0.1-1%,催化劑:0.001-0.01%,所述書寫單體采用丙烯酸酯書寫單體;所述第一成膜樹脂及所述第二成膜樹脂分別采用聚氨酯、PVAC及環(huán)氧樹脂中的一種或多種;所述書寫單體與所述第一成膜樹脂優(yōu)先反應(yīng)結(jié)合形成改性書寫單體;所述書寫單體帶有功能型化學(xué)鍵及功能基團(tuán);所述功能型化學(xué)鍵包括酰胺鍵、酯基、脲所述第一成膜樹脂及第二成膜樹脂均帶有反應(yīng)基團(tuán),所述反應(yīng)基團(tuán)包括巰基,異氰酸酯基,含氫硅基。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光致聚合物體系,其特征在于,所述書寫單體包括第一單體、第二單體、第三單體及第四單體;且以質(zhì)量百分比記,包括:第一單體:10-20%,第二單體:10-20%,第三單體:10-20%,第四單體:10-20%;所述第一單體、第二單體、第三單體及第四單體中至少有一類書寫單體的官能度為1,同時(shí)至少有一類書寫單體的官能度不小于2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光致聚合物體系,其特征在于,所述光引發(fā)劑選自RB、SO、酸性4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光致聚合物體系,其特征在于,所述協(xié)引發(fā)劑選自NPG、三乙醇6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光致聚合物體系,其特征在于,所述表面活性劑選自硅氧烷類表面活性劑或環(huán)氧類表面活性劑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光致聚合物體系,其特征在于,所述催化劑采用有機(jī)錫類催化劑、有機(jī)鉍類催化劑或光熱固化類催化劑。8.一種光致聚合物全息光柵器件的制備方法,其特征在于,所述光致聚合物全息光柵器件采用如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的光致聚合物體系,所述書寫單體與第一成膜組分混合反應(yīng)形成改性書寫單體后,與其余組分一同混勻灌入液晶盒中,并在相干光源下曝光形成光柵器件。2/2頁2/2頁39.根據(jù)權(quán)利要求8所述的制備方法,其特征在于,所述書寫單體與第一成膜組分混合反應(yīng)形成改性書寫單體的具體步驟為:將所述書寫單體與第一成膜組分混合均勻,并在50-70℃的條件下反應(yīng)3-5h。10.一種光致聚合物全息光柵器件,其特征在于,由權(quán)利要求8-9任一項(xiàng)所述的制備方法制備而成。4基于改性書寫單體的光致聚合物體系、光柵器件及其制備方法技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及全息投影顯示領(lǐng)域,更具體地,涉及一種基于改性書寫單體的光致聚背景技術(shù)[0002]隨著智能汽車與信息安全產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,光致聚合物的應(yīng)用正迎來新的發(fā)展機(jī)遇,憑借其成熟的工藝體系與量產(chǎn)穩(wěn)定性,光致聚合物材料在如車載抬頭顯示系統(tǒng)(HUD)和高端防偽標(biāo)識(shí)等場(chǎng)景中具有了廣泛應(yīng)用。而在車載抬頭顯示系統(tǒng)和高端防偽標(biāo)識(shí)的應(yīng)用場(chǎng)景中,其光電功能通常通過光致聚合物全息光柵實(shí)現(xiàn)。全息光柵的制備本質(zhì)上是通過激光干涉實(shí)現(xiàn)微納結(jié)構(gòu)的精確構(gòu)筑,當(dāng)兩束具有特定偏振狀態(tài)的相干激光相遇時(shí),會(huì)在空間形成周期性的明暗干涉條紋。采用光致聚合物體系制備全息光柵時(shí),明區(qū)因光照引發(fā)單體聚合反應(yīng),而暗區(qū)保持未聚合狀態(tài),由此產(chǎn)生的單體濃度梯度驅(qū)動(dòng)材料內(nèi)部形成周期性折射率分布,因此,光致聚合物體系最終形成的相分離結(jié)構(gòu)質(zhì)量直接決定著全息光柵的衍射性[0003]具體地,直接決定全息光柵的衍射效率等關(guān)鍵參數(shù)的是息光柵的折射率調(diào)制度,折射率調(diào)制度的優(yōu)化主要依賴于兩個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的協(xié)同調(diào)控:一是書寫單體與成膜基質(zhì)之間的固有折射率差值(△n),二是光聚合過程中形成的相分離程度。理論上,高折射率差異的單體/基質(zhì)組合配合充分的相分離,能夠產(chǎn)生理想的折射率調(diào)制效果。但在實(shí)際材料體系中,這種理論模型往往難以實(shí)現(xiàn);造成這種困難的根本原因主要源自材料組分間的相容性矛盾,過高的折射率差異往往伴隨著分子極性的顯著差異,這會(huì)抑制單體在基質(zhì)中的均勻分散,導(dǎo)致相分離過程出現(xiàn)動(dòng)力學(xué)遲滯。在光聚合反應(yīng)的有限時(shí)間內(nèi),未及時(shí)完成擴(kuò)散的單體分子會(huì)形成微米級(jí)團(tuán)聚體,這不僅降低了有效折射率調(diào)制幅度,還會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的散射損耗,從而表現(xiàn)出霧度值升高。同時(shí),成膜基質(zhì)對(duì)單體的選擇性吸附作用同樣影響顯著,比如具有特定官能團(tuán)的丙烯酸酯類基質(zhì)會(huì)優(yōu)先吸附含苯環(huán)的單體分子,這種分子層面的相互作用會(huì)改變相分離的驅(qū)動(dòng)機(jī)制,這種強(qiáng)相互作用會(huì)顯著抑制單體的長(zhǎng)程擴(kuò)散,導(dǎo)致周期性濃度分布的空間頻率降低。發(fā)明內(nèi)容[0004]本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷,提供了一種基于改性書寫單體的光致聚合物體系、光柵器件及其制備方法,通過提高光致聚合物體系的相容性,進(jìn)而提高了光致聚合物體系及其制備的光柵器件的綜合性能及使用壽命。[0005]本發(fā)明采取的技術(shù)方案首先是提供了一種基于改性書寫單體的光致聚合物體系,光引發(fā)劑:0.01-1%,5協(xié)引發(fā)劑:0.1-1%,第二成膜樹脂:20-30%,所述書寫單體采用丙烯酸酯書寫單體;所述第一成膜樹脂及所述第二成膜樹脂分別采用聚氨酯、PVAC及環(huán)氧樹脂中的一種或多種;所述書寫單體與所述第一成膜樹脂優(yōu)先反應(yīng)結(jié)合形成改性書寫單體;所述書寫單體帶有功能型化學(xué)鍵及功能基團(tuán);所述功能型化學(xué)鍵包括酰胺鍵、酯所述第一成膜樹脂及第二成膜樹脂均帶有反應(yīng)基團(tuán),所述反應(yīng)基團(tuán)包括巰基,異[0006]在本技術(shù)方案中,提供了一種基于改性書寫單體的光致聚合物體系,體系中所采先令書寫單體與第一成膜樹脂反應(yīng)結(jié)合形成改性書寫單體,使得書寫單體中的酰胺鍵、酯含氫硅基形成動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵,降低了書寫單體與第一成膜樹脂間的溶解度參數(shù)差值,提高了書寫單體與第一成膜樹脂的相容性。進(jìn)一步地,再將反應(yīng)后改性書寫單體、剩余原有的書寫化劑的光致聚合物體系中,通過在光致聚合物體系中引入了兩種成膜樹脂,在令第一成膜樹脂優(yōu)先與書寫單體發(fā)生反應(yīng)構(gòu)建了光致聚合物體系折射率調(diào)制的基礎(chǔ)框架之上,再引入第二成膜樹脂,使得第二成膜樹脂的巰基、異氰酸酯基、含氫硅基與改性書寫單體上未完全反應(yīng)的酰胺鍵、酯基、脲基、脂肪醚等功能型化學(xué)鍵與羥基、羧基、巰基反應(yīng)形成動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵,進(jìn)而降低了光致聚合物體系整體的溶解度參數(shù)差值,提高了光致聚合物體系整體的相容性;同時(shí),通過令兩種成膜樹脂分步反應(yīng)聚合,使得兩種成膜樹脂間協(xié)同作用與改性書寫單體進(jìn)一步定向結(jié)合,在降低光致聚合物體系的霧度的同時(shí)提高了體系的相分離程度,從而提升了體系的衍射效率。[0007]進(jìn)一步地,通過對(duì)光致聚合物體系中組分比例與催化體系的精準(zhǔn)調(diào)控,實(shí)現(xiàn)了曝光響應(yīng)性、光學(xué)特性與穩(wěn)定性的平衡;具體地,在包含改性書寫單體、兩種成膜樹脂的體系中引入了一定量的表面活性劑及催化劑,通過表面活性劑優(yōu)化物理界面狀態(tài),保障了體系整體的光學(xué)均勻性;同時(shí),通過催化劑精準(zhǔn)控制反應(yīng)動(dòng)力學(xué),從而提升了轉(zhuǎn)化效率,通過溶劑、光引發(fā)劑、協(xié)引發(fā)劑、改性書寫單體、兩種成膜樹脂、表面活性劑及催化劑間的協(xié)同作用,提高了體系的折射率調(diào)制度,使體系在兼具高衍射效率的同時(shí)具有低霧度特性;同時(shí),通過采用寬比例窗口的書寫單體及低比例的溶劑體系,提高了光致聚合物體系全息光柵的工業(yè)化制作便利性,適宜大規(guī)模生產(chǎn)。[0008]進(jìn)一步地,所述書寫單體包括第一單體、第二單體、第三單體及第四單體;且以質(zhì)6所述第一單體、第二單體、第三單體及第四單體中至少有一類書寫單體的官能度為1,同時(shí)至少有一類書寫單體的官能度不小于2。[0009]在本技術(shù)方案中,通過選用第一單體、第二單體、第三單體及第四單體組合形成不飽和單體體系,其中,第一單體、第二單體、第三單體及第四單體中至少有一類書寫單體的官能度為1,同時(shí)至少有一類書寫單體的官能度不小于2;具體地,官能度為1的書寫單體的移動(dòng)速度較快,在光致聚合物體系全息曝光過程中容易形成濃度差;官能度不小于2的多官書寫單體凝膠化時(shí)間短,容易在原地聚合,因此可以以此作為光致聚合物體系聚合的中心核,使周圍的書寫單體向其靠攏,通過利用兩種成膜樹脂分別與多種不飽和書寫單體間的交聯(lián)協(xié)同作用,具體地,通過調(diào)節(jié)所加入的第一成膜樹脂、第二成膜樹脂以及所加入的不飽和單體的種類及比例,可以調(diào)節(jié)材料中單體間聚合反應(yīng)的效率,同時(shí)針對(duì)性調(diào)節(jié)并提高所制備出的全息體光柵器件的衍射效率及耐熱穩(wěn)定性等功能,得到預(yù)期的聚合物光柵結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地,第一單體、第二單體、第三單體及第四單體的區(qū)別包括但不限于官能度,還包括所度或碳鏈結(jié)構(gòu)的書寫單體調(diào)節(jié)書寫單體的粘度,通過引入不同官能團(tuán)種類、具有不同元素的書寫單體存在可以大大增加書寫單體的折射率;因此,光致聚合物體系中所包含的不飽和單體可自更廣泛的書寫單體類別中進(jìn)行選擇及組合,其選擇多樣,且原材料的來源廣泛,獲取容易,在保證了全息體光柵器件功能的同時(shí),提高了生產(chǎn)便利性,降低了生產(chǎn)成本。種或多種。[0013]進(jìn)一步地,所述表面活性劑選自硅氧烷類表面活性劑或環(huán)氧類表面活性劑。[0014]進(jìn)一步地,所述催化劑采用有機(jī)錫類催化劑、有機(jī)鉍類催化劑或光熱固化類催化[0015]本發(fā)明的另一目的在于提供一種光致聚合物全息光柵器件的制備方法,具體地,所述光致聚合物全息光柵器件采用如本技術(shù)方案中所述的光致聚合物體系,所述書寫單體與第一成膜組分混合反應(yīng)形成改性書寫單體后,與其余組分一同混勻灌入液晶盒中,并在相干光源下曝光形成光柵器件。[0016]進(jìn)一步地,所述書寫單體與第一成膜組分混合反應(yīng)形成改性書寫單體的具體步驟為:將所述書寫單體與第一成膜組分混合均勻,并在50-70℃的條件下反應(yīng)3-5h。[0017]本發(fā)明的另一目的在于提供一種光致聚合物全息光柵器件,由本技術(shù)方案提供的制備方法制備而成。優(yōu)選地,所述全息光柵器件的衍射效率在90%以上,角帶寬在10°范圍內(nèi),折射率調(diào)制為0.04,霧度小于1%。1、提供了一種基于改性書寫單體的光致聚合物體系,體系中所采用的書寫單體同7時(shí)引入功能型化學(xué)鍵與功能基團(tuán),首先令書寫單體與第一成膜樹脂反應(yīng)結(jié)合形成改性書寫單體,使得書寫單體中的功能型化學(xué)鍵、功能基團(tuán)與第一成膜樹脂的反應(yīng)基團(tuán)形成動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵,降低了書寫單體與第一成膜樹脂間的溶解度參數(shù)差值,提高了書寫單體與第一成膜樹脂的相容性;進(jìn)一步地,再將反應(yīng)后改性書寫單體與剩余的書寫單體、第一成膜樹脂等摻入包括溶劑、光引發(fā)劑、協(xié)引發(fā)劑、第二成膜樹脂、表面活性劑及催化劑的光致聚合物體系中,通過在光致聚合物體系中引入了兩種成膜樹脂,在令第一成膜樹脂優(yōu)先與書寫單體發(fā)生反應(yīng)構(gòu)建了光致聚合物體系折射率調(diào)制的基礎(chǔ)框架之上,再引入第二成膜樹脂,使得第二成膜樹脂的反應(yīng)基團(tuán)與改性書寫單體上未完全反應(yīng)的功能型化學(xué)鍵與功能基團(tuán)反應(yīng)形成動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵,進(jìn)而降低了光致聚合物體系整體的溶解度參數(shù)差值,提高了光致聚合物體系整體的相容性;同時(shí),通過令兩種成膜樹脂分步反應(yīng)聚合,使得兩種成膜樹脂間協(xié)同作用與改性書寫單體進(jìn)一步定向結(jié)合,在降低光致聚合物體系的霧度的同時(shí)提高了體系的相分[0019]2、通過對(duì)光致聚合物體系中組分比例與催化體系的精準(zhǔn)調(diào)控,實(shí)現(xiàn)了曝光響應(yīng)性、光學(xué)特性與穩(wěn)定性的平衡;具體地,在包含改性書寫單體、兩種成膜樹脂的體系中引入了一定量的表面活性劑及催化劑,通過表面活性劑優(yōu)化物理界面狀態(tài),保障了體系整體的體系的折射率調(diào)制度,使體系在兼具高衍射效率的同時(shí)具有低霧度特性;同時(shí),通過采用寬比例窗口的書寫單體及低比例的溶劑體系,提高了光致聚合物體系全息光柵的工業(yè)化制作[0020]3、在光致聚合物體系中,書寫單體包括第一單體、第二單體、第三單體及第四單體,具體地,設(shè)置令第一單體、第二單體、第三單體及第四單體中至少有一類書寫單體的官能度為1,同時(shí)至少有一類書寫單體的官能度不小于2;其中,官能度為1的書寫單體的移動(dòng)速度較快,在光致聚合物體系全息曝光過程中容易形成濃度差;官能度不小于2的多官書寫單體凝膠化時(shí)間短,容易在原地聚合,因此可以以此作為光致聚合物體系聚合的中心核,使周圍的書寫單體向其靠攏,通過調(diào)節(jié)所加入的第一成膜樹脂、第二成膜樹脂以及所加入的不飽和單體的種類及比例,可以調(diào)節(jié)材料中單體間聚合反應(yīng)的效率,同時(shí)針對(duì)性調(diào)節(jié)并提高所制備出的全息體光柵器件的衍射效率及耐熱穩(wěn)定性等功能,得到預(yù)期的聚合物光柵結(jié)長(zhǎng)度或碳鏈結(jié)構(gòu)的書寫單體調(diào)節(jié)書寫單體的粘度,通過引入不同官能團(tuán)種類、具有不同元素的書寫單體存在可以大大增加書寫單體的折射率;因此,光致聚合物體系中所包含的不飽和單體可自更廣泛的書寫單體類別中進(jìn)行選擇及組合,其選擇多樣,且原材料的來源廣附圖說明[0021]圖1為本發(fā)明一種光致聚合物全息光柵器件的制備方法中全息膜曝光光路的結(jié)構(gòu)示意圖。[0022]圖2為本發(fā)明實(shí)施例3中所提供的光致聚合物體系中書寫單體與第一成膜樹脂發(fā)8生化學(xué)反應(yīng)形成改性書寫單體的過程示意圖。具體實(shí)施方式[0023]應(yīng)該指出,以下詳細(xì)說明都是例示性的,旨在對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┻M(jìn)一步的說明。除非另有指明,本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請(qǐng)所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。[0024]需要注意的是,這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實(shí)施方式,而非意圖限制根據(jù)本申請(qǐng)的示例性實(shí)施方式。如在這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式,此外,還應(yīng)當(dāng)理解的是,當(dāng)在本說明[0025]現(xiàn)結(jié)合具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明,以下實(shí)施例僅是為了解釋本發(fā)明,但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。在以下實(shí)施例中所用到的試驗(yàn)樣本及試驗(yàn)過程包括以下內(nèi)容(如果實(shí)施例中未注明的實(shí)驗(yàn)具體條件,通常按照常規(guī)條件,或按照試劑公司所推薦的條件;下實(shí)施例1本實(shí)施例提供一種基于改性書寫單體的光致聚合物體系,以質(zhì)量百分比計(jì),包括:光引發(fā)劑:0.01-1%,協(xié)引發(fā)劑:0.1-1%,所述書寫單體采用丙烯酸酯書寫單體;所述第一成膜樹脂及所述第二成膜樹脂分別采用聚氨酯、PVAC及環(huán)氧樹脂中的一種或多種;所述書寫單體與所述第一成膜樹脂優(yōu)先反應(yīng)結(jié)合形成改性書寫單體;所述書寫單體帶有功能型化學(xué)鍵及功能基團(tuán);所述功能型化學(xué)鍵包括酰胺鍵、酯所述第一成膜樹脂及第二成膜樹脂均帶有反應(yīng)基團(tuán),所述反應(yīng)基團(tuán)包括巰基,異[0026]具體地,通過先令書寫單體與第一成膜樹脂反應(yīng)結(jié)合形成改性書寫單體,使得書的巰基、異氰酸酯基、含氫硅基形成動(dòng)態(tài)共價(jià)鍵,通過書寫單體與第一成膜樹脂的反應(yīng)產(chǎn)生改性書寫單體與原有書寫單體相互作用,降低了書寫單體與第一成膜樹脂間的溶解度參數(shù)差值,從而提高了光致聚合物體系在全息曝光過程中的相容性。其次,在光致聚合物體系中引入了兩種成膜樹脂,在令第一成膜樹脂優(yōu)先與書寫單體發(fā)生反應(yīng)構(gòu)建了光致聚合物體系折射率調(diào)制的基礎(chǔ)框架之上,再引入第二成膜樹脂,通過令兩種成膜樹脂分步反應(yīng)聚合,使9得兩種成膜樹脂間協(xié)同作用與書寫單體及改性書寫單體進(jìn)一步定向結(jié)合,在降低光致聚合物體系的霧度的同時(shí)提高了體系的相分離程度,從而提升了體系的衍射效率。[0027]進(jìn)一步地,在包含書寫單體、改性書寫單體、兩種成膜樹脂的體系中引入了一定量的表面活性劑及催化劑,通過表面活性劑優(yōu)化物理界面狀態(tài),保障了體系整體的光學(xué)均勻了體系的折射率調(diào)制度,使體系在兼具高衍射效率的同時(shí)具有低霧度特性;同時(shí),通過采用寬比例窗口的書寫單體及低比例的溶劑體系,提高了光致聚合物體系全息光柵的工業(yè)化制作便利性,適宜大規(guī)模生產(chǎn)。通過對(duì)光致聚合物體系中組分比例與催化體系的精準(zhǔn)調(diào)控,實(shí)現(xiàn)了曝光響應(yīng)性、光學(xué)特性與穩(wěn)定性的平衡。[0028]進(jìn)一步地,所述書寫單體包括第一單體、第二單體、第三單體及第四單體;且以質(zhì)所述第一單體、第二單體、第三單體及第四單體中至少有一類書寫單體的官能度為1,同時(shí)至少有一類書寫單體的官能度不小于2。[0029]優(yōu)選地,第一單體、第二單體、第三單體及第四單體的區(qū)別包括但不限于官能度,的碳鏈長(zhǎng)度或碳鏈結(jié)構(gòu)的書寫單體調(diào)節(jié)書寫單體的粘度,通過引入不同官能團(tuán)種類、具有不同元素的書寫單體存在可以大大增加書寫單體的折射率;因此,光致聚合物體系中所包含的不飽和單體可自更廣泛的書寫單體類別中進(jìn)行選擇及組合,其選擇多樣,且原材料的來源廣泛,獲取容易,在保證了全息體光柵器件功能的同時(shí),提高了生產(chǎn)便利性,降低了生產(chǎn)成本。種或多種。[0033]進(jìn)一步地,所述表面活性劑選自硅氧烷類表面活性劑或環(huán)氧類表面活性劑。[0034]進(jìn)一步地,所述催化劑采用有機(jī)錫類催化劑、有機(jī)鉍類催化劑或光熱固化類催化[0035]實(shí)施例2本實(shí)施采用如實(shí)施例1所述的光致聚合物體系制備一種光致聚合物全息光柵器件(1)按需稱取光致聚合物體系包含的所有材料;(2)將書寫單體與第一成膜組分優(yōu)先混合均勻,并在50-70℃的條件下反應(yīng)3-5h,部分反應(yīng)或全部反應(yīng)形成改性書寫單體,得到預(yù)聚合材料;(3)將步驟(2)中的預(yù)聚合材料與步驟(1)稱取的光致聚合物體系中的其余組分一同混勻灌入液晶盒中,并在相干光源下采用如圖1所示的全息膜曝光光路曝光形成光致聚衍射效率測(cè)試的具體步驟為:通過光柵衍射效率測(cè)試儀,對(duì)上述光致聚合物全息光柵器件的衍射效率進(jìn)行測(cè)試。[0037]霧度及透過率測(cè)試的具體步驟為:用酒精擦拭上述光致聚合物全息光柵器件的光柵區(qū)域,然后通過霧度透過率測(cè)試機(jī)器進(jìn)行測(cè)試,具體地,每個(gè)光致聚合物全息光柵器件進(jìn)行多點(diǎn)平行測(cè)試并取平均值。[0038]在本實(shí)施例提供的制備方法中,通過書寫單體與第一成膜樹脂的反應(yīng)產(chǎn)生改性書寫單體與原有書寫單體相互作用,從而提高了光致聚合物體系在全息曝光過程中的相容性,同時(shí),可以通過調(diào)整其他成膜組分的種類及比例來形成折射率調(diào)制度,從而制備了衍射效率較高、同時(shí)霧度較小的光致聚合物全息光柵器件。本實(shí)施提供一種光致聚合物全息光柵器件,采用如實(shí)施例1所述的光致聚合物體系以及實(shí)施例2所述的及制備方法,如圖2所示,在光致聚合物體系中,所采用的書寫單體的功能基團(tuán)R2采用羥基、氨基或羧基,且在光致聚合物體系中,包含多種官能度的書寫單體,書寫單體可以是單官、雙官以及三官及以上;第一成膜樹脂采用聚氨酯體系,其反應(yīng)基團(tuán)R4為NCO基團(tuán),在光致聚合物體系整體反應(yīng)聚合前,書寫單體與第一成膜樹脂優(yōu)先反應(yīng)結(jié)合形成改性書寫單體,其反應(yīng)過程如圖1所示,書寫單體與第一成膜樹脂發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成改性書寫單體M1、M2及M3;在書寫單體與第一成膜樹脂部分反應(yīng)時(shí),預(yù)聚合材料中包含有裸露的待反應(yīng)的NCO基團(tuán),保留其在光致聚合物體系中的聚合動(dòng)力,在全部反應(yīng)時(shí),預(yù)聚合材料中無裸露的NCO基團(tuán),可成為光致聚合物體系中聚合的反應(yīng)核,從而為后續(xù)光致聚合物體系中第二成膜樹脂的引入提供了良好的聚合基礎(chǔ),保證了光致聚合物體系的相分離程度,在提高光致聚合物全息光柵器件的衍射效率的同時(shí)降低了霧度。[0040]具體地,通過對(duì)不同官能度、帶有不同官能團(tuán)、具有不同反應(yīng)元素等的書寫單體的比例調(diào)整、同時(shí)結(jié)合對(duì)兩種成膜樹脂的種類及比例選擇可以形成便捷、定向地增加體系的相容性的成膜配方,成膜配方的修改可以通過計(jì)算體系中NCO的殘留量然后確定單體醇的添加比例,從而確定整個(gè)體系中R值,其中,R值大小大部分決定了聚氨酯的力學(xué)性能,可以通過修改醇的化學(xué)結(jié)構(gòu)以及種類可以降低成膜樹脂的折射率,并且得到較好的折射率調(diào)制[0041]優(yōu)選地,所述光致聚合物全息光柵器件的衍射效率在90%以上,角帶寬在10°范圍內(nèi),折射率調(diào)制為0.04,霧度小于1%。具[0042]實(shí)施例4本實(shí)施提供了一種基于改性書寫單體的光致聚合物體系、光柵器件及其制備方法,通過優(yōu)先令書寫單體與第一成膜樹脂反應(yīng)以修改書寫單體的化學(xué)性來改變書寫單體與成膜樹脂的相容性以及修飾二醇來制備光致聚合物體系,具體地,包括以下步驟:(1)按需稱取光致聚合物體系包含的所有材料如下:11RB1%,NPG2%,TPO1%,OPPEA14%,PETA2%,α-羥丙基丙烯酰胺16%,N-乙烯基咔唑4%,乙氧基化雙酚A二丙烯酸酯10%,PPG-40020%,N339025%;月桂酸二丁基錫0.001%,[0043](2)將將α-羥丙基丙烯酰胺書寫單體與N3390優(yōu)先混合均勻,并在50-70℃的條件下反應(yīng)3-5h,部分反應(yīng)或全部反應(yīng)形成改性書寫單體,得到預(yù)聚合材料;(3)將步驟(2)中的預(yù)聚合材料與步驟(1)稱取的光致聚合物體系中的其余組分一同進(jìn)行30min的攪拌,灌入液晶盒中,將制備好的原料在暗室真空環(huán)境下灌裝至10um的液晶盒之中,灌裝完成后封口液晶盒并轉(zhuǎn)移至60℃的烘箱中進(jìn)行后處理30min;隨后用雙光束角度為90°的相干光束進(jìn)行反射式光柵的曝光,曝光劑量為6mw/cm2,時(shí)間為20s。衍射效率測(cè)試的具體步驟為:通過光柵衍射效率測(cè)試儀UV-VIs分光光度計(jì),對(duì)上述光致聚合物全息光柵器件在532nm處的衍射效率進(jìn)行測(cè)試;得到光致聚合物全息光柵器件的衍射效率為92%。[0045]霧度及透過率測(cè)試的具體步驟為:用酒精擦拭上述光致聚合物全息光柵器件的光柵區(qū)域,然后通過霧度透過率測(cè)試機(jī)器進(jìn)行測(cè)試,具體地,每個(gè)光致聚合物全息光柵器件進(jìn)行5點(diǎn)平行測(cè)試并取平均值,得到光致聚合物全息光柵器件的霧度為0.78%。本實(shí)施提供了一種光致聚合物體系、光柵器件及其制備方法,具體地包括以下步(1)按需稱取光致聚合物體系包含的所有材料如下:RB1%,NPG2%,TPO1%,OPPEA14%,PETA2%,N-乙烯基咔唑20%,乙氧

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論