[發明專利]一種全息聚合物分散液晶光柵及其制備方法

有效

• 申請號: 201710282368.5
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN106950744B
• 公開（公告）日: 2019-07-19
• 發明（設計）人: 解孝林;余磊;楊志方;彭海炎;張小梅;葛宏偉;陳冠楠;周興平
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G02F1/1334
• 分類號: G02F1/1334;G02B5/18
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 許恒恒;李智

1.一種全息聚合物分散液晶光柵，其特征在于，該全息聚合物分散液晶光柵是由包括復配液晶、以及可光聚合單體在內的混合物經全息記錄處理后得到的；所述復配液晶分散在所述可光聚合單體中，所述復配液晶包括第一類液晶化合物、以及第二類液晶化合物；其中，所述第一類液晶化合物為具有烷基鏈的聯苯氰類液晶化合物；所述第二類液晶化合物包括液晶ZLI-4792、液晶E7、液晶7CB、液晶5CB、液晶P01616A、液晶BL036、液晶TL213、液晶TEB30A、液晶ZLI-1565、液晶TL-205、液晶ZLI-3417-100、以及液晶BL038中的至少一種；所述復配液晶中，所述第一類液晶化合物與所述第二類液晶化合物兩者的質量比為3/26～15/10；所述復配液晶與所述可光聚合單體兩者的質量比為25/50～50/30；所述具有烷基鏈的聯苯氰類液晶化合物，具有如式(I)所示的結構式：

其中，n為整數且滿足3～12的范圍。

2.如權利要求1所述全息聚合物分散液晶光柵，其特征在于，所述全息聚合物分散液晶光柵的衍射效率不小于75％、驅動電壓不超過11.2V/μm、且飽和電壓不超過17.0V/μm；

所述全息記錄處理是采用全息曝光，該全息曝光所采用的激光光源為365納米激光光源、405納米激光光源、442納米激光光源、460納米和532納米激光光源中的任意一種。

3.如權利要求2所述全息聚合物分散液晶光柵，其特征在于，所述全息曝光所采用的曝光光強為0.5～20mW/cm²，曝光時間為20～100秒。

4.如權利要求1所述全息聚合物分散液晶光柵，其特征在于，所述可光聚合單體為丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、N,N-二甲基丙烯酰胺，N-羥甲基丙烯酰胺、N,N-二乙基丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸異辛酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸甲酯中的一種或幾種。

5.如權利要求1所述全息聚合物分散液晶光柵，其特征在于，所述全息聚合物分散液晶光柵的衍射效率不小于80％、驅動電壓不超過4.2V/μm、且飽和電壓不超過8.4V/μm。

6.一種全息聚合物分散液晶光柵的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)合成具有烷基鏈的聯苯氰類液晶化合物；該具有烷基鏈的聯苯氰類液晶化合物，具有如式(I)所示的結構式：

其中，n為整數且滿足3～12的范圍；

(2)以所述步驟(1)得到的所述聯苯氰類液晶化合物作為第一類液晶化合物，將該第一類液晶化合物與第二類液晶化合物在30～50℃下超聲處理10～30分鐘進行復配得到均一的復配液晶混合液；所述第二類液晶化合物包括液晶ZLI-4792、液晶E7、液晶7CB、液晶5CB、液晶P01616A、液晶BL036、液晶TL213、液晶TEB30A、液晶ZLI-1565、液晶TL-205、液晶ZLI-3417-100、以及液晶BL038中的至少一種；

(3)將所述步驟(2)得到的復配液晶混合液與可光聚合單體、交聯劑和光引發劑混合均勻，得到液態全息記錄介質；

(4)將所述步驟(3)得到的液態全息記錄介質灌入內表面含導電涂層的液晶盒中，然后進行全息曝光，得到干涉圖案；

(5)將所述步驟(4)得到的干涉圖案進行紫外光固化，從而制得全息聚合物分散液晶光柵。