一种纳米金属掺杂的聚合物分散液晶材料电控高效全息光栅及其制备方法

摘要

本发明公开一种纳米金属掺杂的聚合物分散液晶材料电控高效全息光栅及其制备方法。即按质量百分比计算，将由0.1-0.2%的光引发剂，0.3-0.5%的协引发剂，9-11%的交联剂，9-10%的表面活化剂、0.1-0.2%纳米金属颗粒、40%-50%聚合物和30-40%的向列液晶组成的含有纳米金属颗粒材料的聚合物分散液晶材料在避光的条件下用超声乳化仪混合加热均匀，在暗室中静置24-48h后注入液晶盒,然后将封装好的液晶盒置于氦镉激光器的全息光场曝光,最终得到纳米金属掺杂的聚合物分散液晶材料电控高效全息光栅，其衍射效率高达85%--95%，响应速度小于1ms，电光特性得到明显改善。

主权项

一种纳米金属掺杂的聚合物分散液晶材料电控高效全息光栅，其特征在于通过包括如下步骤的方法制备而成：（1）、聚合物分散液晶材料的制备按质量百分比计算，即光引发剂：协引发剂：交联剂：表面活化剂：纳米金属颗粒：聚合物：向列液晶为0.1‑0.2%：0.3‑0.5%：9‑11%：9‑10%：0.1‑0.2%：40‑50%：30‑40%，将光引发剂、协引发剂、交联剂、表面活化剂、纳米金属颗粒、聚合物以及向列液晶在避光的条件下用超声乳化仪混合加热均匀，在暗室中静置24‑48h后，制得聚合物分散液晶材料；所述的向列液晶为99.9%TEB50+0.1%CB15的混合液晶；所述的交联剂为NVP；所述的协引发剂为NPG；所述的光引发剂为RB；所述的表面活化剂为S‑271；所述的聚合物为丙烯酸单体EB8301；（2）、含有聚合物分散液晶材料的液晶盒的制备采用NX‑5A边框胶，首先将直径为17μm的玻璃微珠与边框胶混合均匀，使用专业精密数字显示点胶控制器，其配套的点胶针头型号为32G，内径0.09mm，外径0.26mm，在一片镀有ITO导电膜的透明玻璃上逐点点出10mm*10mm*1mm的边框区域，在相对的两边错开的位置上各留出1个尺寸为2mm*1mm的缺口，再覆盖另外一片镀有ITO导电膜的透明玻璃，得到液晶盒，控制液晶盒的厚度为17μm，然后在150℃条件下将该液晶盒用恒温加热器加热3min，待边框胶凝固;将步骤（1）制备的聚合物分散液晶材料由上述的液晶盒的一个缺口注入，由于虹吸作用，聚合物分散液晶材料充满液晶盒，从另外一个缺口出来的多余的聚合物分散液晶材料用卫生纸轻轻擦去，即制备得到含有聚合物分散液晶材料的液晶盒；（3）、将步骤（2）制得的含有聚合物分散液晶材料的液晶盒放置在25‑30℃的条件下的激光的干涉光场中曝光实现液晶和聚合物的两相分离后，即制得高衍射效率，响应时间短的聚合物分散液晶光栅；所述的激光的干涉光场包括氦镉激光器、扩束镜、分光棱镜、两块反射镜反射组成，其工作路线即氦镉激光器发出激光经过扩束镜扩束后，射向分光棱镜，激光经分光棱镜分光后分成两束激光，再由两块反射镜反射，将分开的两束激光汇集到一起辐照在待曝光的液晶盒上。