用于体布拉格光栅的蒽醌衍生单体及聚合物制造技术

本公开提供了用于体布拉格光栅中的包含蒽醌衍生单体和聚合物的记录材料，所述体布拉格光栅包括但不限于用于全息术应用的体布拉格光栅。公开了用于布拉格光栅应用中的蒽醌衍生单体和聚合物的若干结构，从而产生具有更高折射率、低双折射和高透明度的材料。所公开的蒽醌衍生单体及其聚合物可用于任何体布拉格光栅材料中，包括两级聚合物材料，其中在第一步中固化基质，然后通过第二单体固化步骤写入体布拉格光栅。体布拉格光栅。体布拉格光栅。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于体布拉格光栅的蒽醌衍生单体及聚合物


[0001]本文描述了用于体全息图、体全息元件、体全息光栅及类似物的记录材料，以及通过写入或记录这样的记录材料产生的体全息图、体全息元件、体全息光栅。

技术介绍

[0002]在全息记录介质领域中公开了聚合物基底，包括例如光敏聚合物膜。参见例如Smothers等人,“Photopolymers for Holography,”SPIE OE/Laser Conference,1212
‑
03,Los Angeles,Calif.,1990。在该文章中描述的全息记录介质包括可光成像系统，该可光成像系统包含液体单体材料(光活性单体)和光引发剂(其在暴露于光时促进单体的聚合)，其中可光成像系统在对暴露光是大体上惰性的有机聚合物主体基质中。在(通过使记录光通行经过表示数据的阵列)将信息写入(记录)到材料中期间，单体在曝光的区域中聚合。由于通过聚合引起的单体浓度的降低，来自材料的暗的、未曝光的区域的单体扩散到曝光的区域。参见例如Colburn和Haines,“Volume Hologram Formation in Photopolymer Materials,”Appl.Opt.10,1636
‑
1641,1971。聚合和所得的扩散产生折射率变化，称为Δn，从而形成表示数据的全息图(全息光栅)。
[0003]在用于常规应用如涂料、密封剂、粘合剂等的光聚合物系统中，链长和聚合度通常被最大化并且被驱动至完全，通常通过使用高光强度、多官能单体、高浓度单体、热等。通过使用高单体浓度的有机光聚合物制剂，在本领域中已知的全息记录介质中使用了类似的方法。参见例如美国专利第5,874,187号和第5,759,721号，其公开了“单组分”有机光聚合物系统。然而，如果这样的单组分系统没有在某种程度上用光预固化，则它们通常具有大的布拉格失谐值。
[0004]通过将聚合物基质的形成与用于记录全息信息的光化学分离，已经对全息光聚合物介质进行了改善。参见例如美国专利第6,103,454号和第6,482,551号，其公开了“双组分”有机光聚合物系统。双组分有机光聚合物系统允许更均匀的起始条件(例如，关于记录过程)、更方便的加工和包装选择，以及以更小的收缩或布拉格失谐获得更高动态范围介质的能力。
[0005]这样的双组分系统具有多种需要改善的问题。例如，全息光聚合物的性能在很大程度上通过聚合期间物质如何扩散来确定。通常，聚合和扩散在曝光的区域内以相对不受控的方式同时发生。这导致若干不期望的影响：例如，在聚合引发或终止反应之后未与基质结合的聚合物自由地扩散出膜的曝光区域进入未曝光的区域，这使所产生的条纹“模糊”，降低了最终全息图的Δn和衍射效率。在曝光期间Δn的累积意味着后续曝光可以散射来自这些光栅的光，导致噪声光栅的形成。这些在最终的波导显示器中产生雾度和清晰度的损失。如本文描述的，对于具有恒定剂量/曝光的一系列多路复用曝光，第一次曝光将消耗大部分单体，导致在每次曝光的情况下衍射效率呈指数下降。需要复杂的“剂量时间表”程序来平衡所有全息图的衍射效率。
[0006]通常，全息介质的存储容量与介质的厚度成正比。将包含可光成像系统的预成型
的基质材料沉积到基底上通常需要使用溶剂，并且因此材料的厚度被限制在例如不超过约150μm，以允许溶剂的充分蒸发，从而获得稳定的材料并减少空隙形成。因此，对去除溶剂的需求抑制了介质的存储容量。
[0007]相比之下，在体全息术中，介质厚度通常大于条纹间距，并且Klein
‑
Cook Q参数大于1。参见Klein和Cook,“Unified approach to ultrasonic light diffraction,”IEEE Transaction on Sonics and Ultrasonics,SU
‑
14,123
‑
134,1967。通过由有机低聚物基质前体和可光成像系统的流体混合物原位聚合基质材料而形成的记录介质也是已知的。因为沉积这些基质材料通常需要很少的溶剂或不需要溶剂，所以更大的厚度是可能的，例如200μm及以上。然而，虽然通过这样的工艺获得了有用的结果，但是在基质聚合物的前体和光活性单体之间存在反应的可能性。这样的反应将降低基质和聚合的光活性单体之间的折射率对比度，从而在一定程度上影响存储的全息图的强度。

技术实现思路

[0008]本公开提供了一种式I的化合物：
[0009][0010]其中在式I中：A、B和C在每次出现时独立地选自任选被取代的环烷基、任选被取代的杂环烷基、任选被取代的芳基、任选被取代的芳基烷基、任选被取代的杂芳基和任选被取代的杂芳基烷基，其中A和B稠合，并且B和C稠合；R在每次独立出现时为氢或包含一个或多个选自以下的基团的取代基：任选被取代的烷基、任选被取代的杂烷基、任选被取代的烯基、任选被取代的炔基、任选被取代的环烷基、任选被取代的杂环烷基、任选被取代的芳基、任选被取代的芳基烷基、任选被取代的杂芳基、任选被取代的杂芳基烷基、羟基、卤素、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、硝基、三甲基硅烷基、任选被取代的环氧化物、任选被取代的缩水甘油基、任选被取代的丙烯酸酯、任选被取代的甲基丙烯酸酯、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种式I的化合物：其中在式I中：A、B和C在每次出现时独立地选自任选被取代的环烷基、任选被取代的杂环烷基、任选被取代的芳基、任选被取代的芳基烷基、任选被取代的杂芳基和任选被取代的杂芳基烷基，其中A和B稠合，并且B和C稠合；R在每次独立出现时为氢或取代基，所述取代基包含一个或多个选自以下的基团：任选被取代的烷基、任选被取代的杂烷基、任选被取代的烯基、任选被取代的炔基、任选被取代的环烷基、任选被取代的杂环烷基、任选被取代的芳基、任选被取代的芳基烷基、任选被取代的杂芳基、任选被取代的杂芳基烷基、羟基、卤素、氰基、三氟甲基、三氟甲氧基、硝基、三甲基硅烷基、任选被取代的环氧化物、任选被取代的缩水甘油基、任选被取代的丙烯酸酯、任选被取代的甲基丙烯酸酯、
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在每次出现时独立地选自氢、任选被取代的烷基、任选被取代的杂烷基、任选被取代的烯基、任选被取代的炔基、任选被取代的环烷基、任选被取代的杂环烷基、任选被取代的芳基、任选被取代的芳基烷基、任选被取代的杂芳基和任选被取代的杂芳基烷基；和其中所述式I的化合物包含至少一个R取代基，所述R取代基包含至少一个可聚合或可交联基团。2.根据权利要求1所述的化合物，其中所述取代基包含一个或多个选自以下的连接基团：
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C1‑
10
烷基
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、
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O
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C1‑
10
烷基
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、
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C1‑
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烯基
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C1‑
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、
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O
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C1‑
10
环烯基
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C1‑
10
炔基
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【专利技术属性】
技术研发人员：L，
申请(专利权)人：脸谱科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：