[發明專利]一種激光全息顯示光致聚合物薄膜的制備

無效

• 申請號: 201110338446.1
• 申請日: 2011-11-01
• 公開（公告）號: CN103091984A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 倪國強;藍天;李妤
• 申請（專利權）人: 北京理工大學
• 主分類號: G03F7/027
• 分類號: G03F7/027;G03F7/00;G02B5/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及到一種激光全息顯示光致聚合物薄膜的制備方法。?

背景技術

全息作為一種多學科交叉的高科技結晶，在三維顯示、三維存儲、光學元件等領域得到了極其廣泛的應用。作為激光全息記錄材料，目前應用比較廣泛的是鹵化銀材料，重鉻酸鹽明膠材料和感光性高分子材料。?

全息術的應用在很大程度上取決于是否有合適的全息記錄材料，常用的全息材料中，銀鹽具有高的靈敏度，但衍射效率較低，即使采用漂白或稀釋顯影的方法，衍射效率也只達40％左右。用重鉻酸鹽明膠制作的全息圖具有很高的衍射效率，可達90％以上，市場上見到的激光寶石，以及很多全息元件都是用此材料制成的，但其也有不利的因素，如感光度低，感光版要隨用隨制作，不能長期保存等，它的致命弱點是用此材料制作的全息圖受環境的影響很大，在濕度比較大的環境中很容易消像。光致聚合物材料可以克服上述材料的缺點。?

目前，光致聚合物主要應用在防偽和平視顯示器領域，用以改進使用重鉻酸鹽明膠制作綠色感光全息材料，這種制作工藝對環境的要求非常嚴格，不便于規模化生產，制作成本比較昂貴。?

因此，本發明著重研制開發了新型感光性材料。新研制出的光致聚合物全息記錄材料具有高衍射效率、保存期長、較高靈敏度、不需要化學試劑處理和防潮等顯著優點，其光譜響應寬，加工簡便。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種全新的全息光致聚合物材料，通過設計有效的光敏引發體系，給出制作全息反射型光致聚合物干性薄膜的工藝。?

為了能夠更廣泛和更方便的在生產及加工中應用，本發明改變了以往的引發劑主要通過紫外光譜區的照射才能活化，更有效的利用半導體激光器的各種優勢，將光引發體系設計為在可見光譜區照射活化。因此，本發明中光引發體系的配置就顯得更為重要。?

在以往的各項專利中，涉及到可見光譜的光引發效應時，大多數采用的是署紅和亞甲基蘭等各種染料作為光引發體系中的感光劑，但是這種染料或染料中間體的自身不穩定性會導致感光高分子發生黃變，脆化，并且非常不易保存。?

本發明提供一種通過下述制備方法在基本上為固體的、透明的光敏薄膜元件上形成反射全息圖的方法。?

本發明的反射型光致聚合物薄膜組合物，按重量百分比該組合物由以下組分組成：?

由于很多產生自由基的化合物均可用于本發明的實際應用中，本發明應用了一種比較好的雙引發劑模式。?

經過試驗驗證，由茚酮和雙咪唑(O-CL-HABI)可以實現循環光敏引發聚合體系，由茚酮吸收激光的能量越遷到激發態，然后與雙咪唑生成激發絡合物，接著分解成咪唑自由基，其中一部分子有基引發單體聚合，另一部分子有基氧化雙吲哚醇，生成雙吲哚酮，該產物與雙咪唑在410nm光的作用下，生成新的雙分子咪唑自由基和吲哚醇，從而形成光循環光敏引發聚合體系，大大提高了光敏度，高達0.1mj/cm2。?

制備反射型光致聚合物組合物的方法，其特征在于該方法依次由以下步驟組成：?

a)將10％的甲醇溶液和90％的二氯丙烷溶液混合；?

b)在紅光條件下將茚酮和雙咪唑(O-CL-HABI)溶解在二氯丙烷和甲醇的混合溶液中；?

c)將環氧樹脂、丙烯酸的鹵代苯酯和醋酸酐溶解在二氯丙烷和甲醇的混合溶液中；?

d)攪拌均勻，直到沒有任何沉淀物；?

e)將最終所得的混合溶液均勻的涂布在透明的PETG(聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環己二甲醇酯)上；?

f)在50攝氏度的溫度下加熱固化；?

g)相干光源在薄膜兩側進行曝光，記錄體全息圖；?

h)在150攝氏度的溫度下加熱90分鐘；?

i)剝離薄膜。?

本發明選用的較好的基片支撐體為改性的PETG(聚對苯二甲酸乙二醇酯-1，4-環己二甲醇酯)，在PETG的薄片上涂布已經配好的感光高分子溶液，在150攝氏度的對流恒溫箱中加熱，使其表面固化，如需要也可再加一層聚氯乙烯膜作為保護；PETG的基板可以保留，也可以視情況需要將感光膜從PETG基板上剝離。?

具體實施方式

下面通過實施例進一步說明本發明。在以下實施例中，膜的反射效率數值越高，說明膜的光學效果越好，并且具有光譜選擇的唯一性，已經制好的光敏薄膜具有良好的熱穩定性和耐水性。?

實施例1?