光聚合物组合物制造技术

本公开涉及用于形成全息图的光聚合物组合物、由所述光聚合物组合物制造的全息图记录介质、包括所述全息图记录介质的光学元件、和使用所述全息图记录介质的全息记录方法，所述光聚合物组合物包含：玻璃化转变温度为80℃或更低的聚合物基体或其前体；光反应性单体；低折射率基于氟的化合物；和光引发剂。和光引发剂。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光聚合物组合物


[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2019年1月25日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2019-0009986号的优先权和权益，其公开内容通过引用整体并入本文。
[0003]本公开涉及光聚合物组合物、全息图记录介质、光学元件和全息记录方法。

技术介绍

[0004]全息图记录介质通过经由曝光过程改变介质中的全息记录层的折射率来记录信息，读取由此记录的介质中的折射率的变化，并使信息再现。
[0005]当使用光聚合物(光敏树脂)时，通过低分子量单体的光聚合可以容易地将光干涉图案存储为全息图。因此，光聚合物可以用于各种领域，例如光学透镜；镜子；偏转镜；滤光器；漫射屏；衍射元件；光导；波导；具有投影屏和/或掩模功能的全息光学元件；光学存储系统和光漫射板的介质；光学波长多路复用器；反射型、透射型滤色器；等等。
[0006]通常，用于全息图制造的光聚合物组合物包含聚合物粘合剂、单体和光引发剂，并且用激光干涉光照射由这样的组合物制造的光敏膜以诱导局部单体的光聚合。
[0007]在这样的光聚合过程中存在相对大量的单体的部分中，折射率变高。而在存在相对大量的聚合物粘合剂的部分中，折射率相对降低，因此出现折射率调制，并且由这样的折射率调制而产生衍射光栅。折射率调制值n受光聚合物层的厚度和衍射效率(diffraction efficiency，DE)影响，并且角度选择性随着厚度减小而提高。
[0008]近来，需要开发具有高衍射效率的能够保持稳定的全息图的材料，并且还做出了各种尝试以制造即使在具有薄的厚度的同时也具有大的折射率调制值的光聚合物层。

技术实现思路

[0009]技术问题
[0010]本公开的一个目的是提供用于形成全息图的光聚合物组合物，所述光聚合物组合物即使在具有薄的厚度的同时也可以实现较高的折射率调制值和衍射效率，具有相对快的反应速率并因此可以缩短记录时间，并且可以实现对记录光的高灵敏度以及提高记录效率。
[0011]本公开的另一个目的是提供全息图记录介质，所述全息图记录介质即使在具有薄的厚度的同时也可以实现较高的折射率调制值和衍射效率，具有相对快的反应速率并因此可以缩短记录时间，并且可以实现对记录光的高灵敏度以及提高记录效率。
[0012]本公开的又一个目的是提供包括上述全息图记录介质的光学元件。
[0013]本公开的再一个目的是提供全息记录方法，所述全息记录方法包括通过相干激光使全息图记录介质中包含的光反应性单体选择性聚合。
[0014]技术方案
[0015]本文提供了用于形成全息图的光聚合物组合物，其包含：玻璃化转变温度为80℃
或更低的聚合物基体或其前体；光反应性单体；低折射率基于氟的化合物；和光引发剂。
[0016]本文还提供了由上述光聚合物组合物制造的全息图记录介质。
[0017]本文又提供了包括上述全息图记录介质的光学元件。
[0018]本文又提供了全息记录方法，其包括通过相干光源使上述全息图记录介质中包含的光反应性单体选择性聚合。
[0019]在下文中，将更详细地描述根据本公开的具体实施方案的光聚合物组合物、全息图记录介质、光学元件和全息记录方法。
[0020]如本文所使用的，术语“(甲基)丙烯酸酯”是指甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯。
[0021]如本文所使用的，术语“(共聚)聚合物”是指均聚物或共聚物(包括无规共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物)。
[0022]如本文所使用的，术语“全息图”是指通过曝光过程在整个可见光范围和近紫外范围(300nm至800nm)中记录光学信息的记录介质，并且其实例包括所有视觉全息图，例如同轴(Gabor)全息图、离轴全息图、全孔径转移全息图、白光透射全息图(“彩虹全息图”)、Denisyuk全息图、离轴反射全息图、边缘照明全息图或全息立体图。
[0023]在本说明书中，烷基可以为直链或支链，并且其碳原子数没有特别限制，但优选为1至40。根据一个实施方案，烷基具有1至20个碳原子。根据另一个实施方案，烷基具有1至10个碳原子。根据又一个实施方案，烷基具有1至6个碳原子。烷基的具体实例包括：甲基、乙基、丙基、正丙基、异丙基、丁基、正丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、1-甲基-丁基、1-乙基-丁基、戊基、正戊基、异戊基、新戊基、叔戊基、己基、正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基-2-戊基、3,3-二甲基丁基、2-乙基丁基、庚基、正庚基、1-甲基己基、环戊基甲基、环己基甲基、辛基、正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基、正壬基、2,2-二甲基庚基、1-乙基-丙基、1,1-二甲基-丙基、异己基、2-甲基戊基、4-甲基己基、5-甲基己基等，但不限于此。
[0024]在本说明书中，亚烷基为衍生自烷烃的二价官能团，并且可以为例如线性、支化或环状的亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丁基、亚仲丁基、亚叔丁基、亚戊基、亚己基等。
[0025]根据本公开的一个实施方案，可以提供用于形成全息图的光聚合物组合物，其包含：玻璃化转变温度为80℃或更低的聚合物基体或其前体；光反应性单体；低折射率基于氟的化合物；和光引发剂。
[0026]本专利技术人通过实验发现，当使用包含上述组分的用于形成全息图的光聚合物组合物时，可以形成这样的全息图：其即使在具有薄的厚度的同时也可以实现较高的折射率调制值和衍射效率，具有相对快的反应速率并因此可以缩短记录时间，并且可以实现对记录光的高灵敏度以及提高记录效率，从而完成本公开。
[0027]当用于形成全息图的光聚合物组合物同时使用玻璃化转变温度为80℃或更低的聚合物基体或其前体与光反应性单体时，可以更容易地提高折射率调制值和衍射效率，并且当应用全息介质时具有相对快的反应速率，并因此可以缩短记录时间。
[0028]聚合物基体或其前体可以充当用于全息记录介质和由其制造的最终产品的载体，以及光反应性单体可以充当记录单体。根据其用途，可以在全息记录期间使光反应性单体在聚合物基体上选择性聚合，因此由于具有不同折射率的部分而表现出折射率调制。
[0029]聚合物基体或其前体的玻璃化转变温度可以为80℃或更低、60℃或更低、或者10
℃至80℃、或者20℃至60℃、或者25℃至45℃。由于聚合物基体或其前体具有上述玻璃化转变温度，因此可以在室温下具有热稳定性的同时在记录期间确保组分在光聚合物组合物中的足够流动性。
[0030]聚合物基体或其前体可以没有特别限制地使用，只要其是通常可以在提供全息记录介质的光聚合物组合物中使用的化合物即可。
[0031]例如，玻璃化转变温度为80℃或更低的聚合物基体或其前体可以包括选自以下的至少一种聚合物：聚乙酸乙烯酯、聚丁酸乙烯酯、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯咔唑、聚丙烯酸、聚甲基丙烯腈、聚丙烯腈、聚-1,2-二氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、间规聚甲基丙烯酸甲酯、聚-α-乙烯萘二甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于形成全息图的光聚合物组合物，包含：玻璃化转变温度为80℃或更低的聚合物基体或其前体；光反应性单体；低折射率基于氟的化合物；和光引发剂。2.根据权利要求1所述的用于形成全息图的光聚合物组合物，其中玻璃化转变温度为80℃或更低的所述聚合物基体或其前体包括选自以下的至少一种聚合物：聚乙酸乙烯酯、聚丁酸乙烯酯、聚乙烯醇缩甲醛、聚乙烯咔唑、聚丙烯酸、聚甲基丙烯腈、聚丙烯腈、聚-1,2-二氯乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、间规聚甲基丙烯酸甲酯、聚-α-乙烯萘二甲酸酯、聚碳酸酯、乙酸纤维素、三乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、聚苯乙烯、聚-α-甲基苯乙烯、聚邻甲基苯乙烯、聚对甲基苯乙烯、聚对苯基苯乙烯、聚对氯苯乙烯、聚-2,5-二氯苯乙烯、聚芳酯、聚砜、聚醚砜、氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、(甲基)丙烯酸环状脂族酯和(甲基)丙烯酸甲酯的共聚物、聚氨酯、聚四氟乙烯和聚偏二氟乙烯。3.根据权利要求1所述的用于形成全息图的光聚合物组合物，其中玻璃化转变温度为80℃或更低的所述聚合物基体或其前体包括玻璃化转变温度为20℃至60℃且重均分子量为50000至600000的聚乙酸乙烯酯。4.根据权利要求1所述的用于形成全息图的光聚合物组合物，其中所述低折射率基于氟的化合物具有小于1.45的折射率并且包含选自醚基、酯基和酰胺基中的至少一个官能团并且包含两个或更多个二氟亚甲基。5.根据权利要求1所述的用于形成全息图的光聚合物组合物，其中所述低折射率基于氟的化合物具有这样的结构：其中包含醚基的官能团键合至中心官能团的两个末端，所述中心官能团在两个二氟亚甲基之间包含直接键或醚键。6.根据权利要求1所述的用于形...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锡勋，金宪，权洗铉，张影来，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：