[發明專利]多孔全息膜

無效

• 申請號: 200580043019.3
• 申請日: 2005-12-09
• 公開（公告）號: CN101080672A
• 公開（公告）日: 2007-11-28
• 發明（設計）人: C·M·范黑施;C·桑切斯;M·J·埃斯庫蒂;C·W·M·巴斯蒂安森;D·J·布勒爾
• 申請（專利權）人: 荷蘭聚合物研究所
• 主分類號: G03F7/00
• 分類號: G03F7/00;G03F7/038
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 程大軍

技術領域

本發明涉及全息膜的制備方法，在這種膜中折射率在介于第一折射率和第二折射率之間調制，所述第一折射率高于所述第二折射率。

本發明還涉及該全息膜和用于制備該全息膜的光致聚合組合物。

背景技術

全息薄膜越來越多地用于液晶顯示器(LCD)中“光-管理”的目的(偏振光/色彩的非吸收性產生，控制光的方向性)和用于一般性的光學處理。

例如，全息層已經被提出用于外部耦合體系的替代物。Jagt等人的US6,750,669公開了在波導上方傾斜透射的體積全息圖在透明的各向同性材料中的應用以產生單向、偏振且分色的發射，其中可以用UV-激光輻射以允許在標準透射全息圖設置中記錄的方式記錄光柵。

該裝置的操作嚴格取決于產物(n_高-n_低)(d/λ)，其中n_高和n_低為全息材料的高的折射率值和低的折射率值，d為全息層的厚度，λ為操作的波長。在該值足夠大時，透射全息圖可以過度調制，從而使一個線性偏振的衍射高，而垂直偏振的衍射接近零。

現有技術裝置的一個限制是難以找到具有折射率差異足夠高以使用薄層的高質量UV-敏感的全息材料。通常，需要具有高折射率調制度(Δn＞0.02)的高效全息圖以產生所需的光學特征。

此外，在某些情況下有利的是提供多孔全息材料。可以用功能化合物填充孔以給予材料額外的功能。

H.Fielding的US?4,588,664公開了一種稱為DMP-128的具有高折射率調制度的多孔全息材料。然而，加工該材料以獲得所需特性的過程是復雜的并且包括在不同條件下的多個步驟，并且所得全息圖的功能化不直接。

因此，仍需要新型的具有高折射率調制度和多孔結構的全息材料。

發明內容

因此，本發明的一個目的是至少克服現有技術的一些缺點。這通過提供一種允許制備具有高折射率調制度和多孔結構的全息膜的新方法及提供該全息膜而實現。

所述方法形成具有高折射率調制度和調制的孔隙率的全息膜。

因此，第一方面，本發明提供制備全息膜的方法。該方法包括提供基材；將(光致)聚合的組合物置于基材上，所述(光致)聚合的組合物包含：(i)具有高反應性的單體，(ii)具有低反應性的單體，(iii)非反應性材料和(iv)光誘導或光敏聚合引發劑或光引發劑。

高反應性單體的活性比低反應性單體的活性高，從而使光致聚合組合物的曝光導致了在曝于光下的組合物部分中具有高反應性單體的選擇性聚合，并且使低反應性單體和非反應性單體遠離曝光部分擴散而高反應性單體向著曝光部分擴散。

首先，聚合優選在所述組合物的至少一個區域中在至少所述具有高反應性單體部分中引發，其次，聚合優選在全息圖中的其它區域在至少所述具有低反應性的單體部分中引發。

例如，將空間調制的光強圖案如干涉圖案首先用于在高的光強區域聚合高反應性單體。然后將低反應性單體(和任何殘留的高反應性單體)例如用全面曝光(flood?exposure)或通過熱處理聚合。

然后，可以使非反應性材料如揮發性溶劑蒸發，或者將其除去以在用空間調制的光強模式進行第一光照程序的過程中在低光強區域產生多孔且低折射率的材料。

由此形成的孔例如可以用功能化合物填充，例如液晶、熒光染料、吸收染料、電致發光化合物、導電材料、半導體材料，以給予本發明的全息膜額外的功能。

在可聚合的組合物中具有高反應性的單體例如可以為單官能和/或多官能的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯及其任何混合物。

在可聚合的組合物中具有低反應性的單體例如可以為單官能和/或多官能的環氧化合物及其任何混合物。

第二方面，本發明涉及包含聚合物膜的全息膜，其中在第一折射率和第二折射率之間周期性地調制所述聚合物膜的折射率。該聚合物膜顯示出在第一孔隙率和第二孔隙率之間周期性調制的孔隙率，導致第一折射率和第二折射率間的調制。此外，該聚合物膜包含至少第一和第二聚合單體，其中將第一聚合單體在第一和第二濃度間與折光率的調制一致地進行周期性調制。

在另一方面，本發明還涉及包含高反應性單體、低反應性單體、光引發的聚合引發劑和非反應性材料的光致聚合組合物，涉及該光致聚合組合物的用途以及包含置于基材上的光致聚合組合物的光致聚合元件。

附圖說明

現在將參照附圖在以下的優選實施方案的描述中對本發明進行進一步說明，其中：

圖1，a-d，概述了制備本發明全息膜的方法。