利用递色罩的全息图案表达有机凝胶的制备方法技术

本发明专利技术一个侧面的利用递色罩的全息图案表达有机凝胶的制备方法包括：准备包括具有周期性图案地排列的白色像素及黑色像素的递色罩的步骤；使紫外线穿过所述递色罩而使高分子实现光固化的步骤；使第一溶剂穿过所述固化的高分子的步骤；及使第二溶剂穿过所述第一溶剂所穿过的已固化高分子的步骤。所穿过的已固化高分子的步骤。所穿过的已固化高分子的步骤。

【技术实现步骤摘要】
利用递色罩的全息图案表达有机凝胶的制备方法


[0001]本专利技术涉及产生全息图案的有机凝胶的制备方法及利用其制备的有机凝胶。
[0002]本专利技术获得题目为“用于穿戴式设备应用的高度3mm以下小巧结构的电化学式气体传感器及复合气体环境内气体分别技术开发”的课题固有号1415162282的产业通商资源部资金、题目为“利用光固化三维打印技法及原子间距离调节技法的上转换微晶复杂光波导开发”的课题固有号1345281919的教育部资金、题目为“构建用于汽车产业制造创新的3D打印机显示系统及开发基于数据的加工变形最小化控制算法”的课题固有号1711083214的科学技术信息通信部资金及“构建电化学式气体传感器用半固态电解质合成、打印工序及传感器性能评价系统”的课题固有号1711076220的环境部资金支持而完成。

技术介绍

[0003]全息技术并非新出现的技术，其原理早在1940年代就已被发现，之后由于激光光源的开发而发展为用于再现高画质影像的模拟全息技术。1990年代之后，随着数字技术的发展，全息领域也迎来新发展，最近，显示元件及计算领域的耀眼发展承载着从现在的眼镜式立体3DTV向全息3DTV发展的期待。另外，这种全息技术在安全产业的多样应用可能性也受到关注。
[0004]全息技术是一种不仅可以基于波光学来拍摄和再现光的大小，而且可以拍摄、再现相位的技术，特别是最近，由于拍摄元件与光调制元件的发展，可以实现数字方式的全息拍摄、处理、再现，并正在开发应用其的多样全息技术。
[0005]以往，工业上利用的全息图大部分是根据光学方法，将原图像在介质上记录为干涉条纹，但最近也获知了借助于利用计算机的运算而在记录面上形成干涉条纹而制作全息图的方法。
[0006]另外，所谓“全息图”，原来是指能够再现立体图像的光学干涉条纹图案，但最近，形成衍射光栅图的称之为“类全息图”的介质取代光学干涉条纹图案而正在普及。
[0007]而且，正如前面所说，原来的“全息图”虽然是指将物体光与参照光的光学干涉条纹记录到介质上，但最近，对于借助于衍射光栅图或散射结构图案来表现各色各样主题的介质，一般也称为“全息图”。
[0008]目前正在利用多样的材料和方式，对接受光并散射从而能够产生这种全息图的介质进行开发。尽管如此，市场依然存在对解决这种操作方式的复杂性与所体现的全息图的简单性的要求。另外，也存在对可逆地体现全息图后使之可以消失的介质的要求。

技术实现思路

[0009]本专利技术为了解决上述问题，迎合市场需要，旨在制备一种能够表达具有可逆的、多样模式的反应性的新方式的动态全息图案的有机凝胶。
[0010]本专利技术的目的旨在提供一种光学特性可逆地变化的有机凝胶结构体，既能够以利用递色罩的简便方式，根据外部环境表达全息图案，也能够使所述全息图案消失。
[0011]但是，本专利技术要解决的课题不限于以上提及的内容，未提及的其他课题是相应领域的普通技术人员可以从以下记载理解的。
[0012]本专利技术的一个侧面提供的利用递色罩的全息图案表达有机凝胶的制备方法包括：准备包括具有周期性图案地排列的白色像素及黑色像素的递色罩的步骤；使紫外线穿过所述递色罩而使高分子实现光固化的步骤；使第一溶剂穿过所述固化的高分子的步骤；及使第二溶剂穿过所述第一溶剂所穿过的已固化高分子的步骤。
[0013]根据一个实施例，所述使紫外线穿过所述递色罩而使高分子实现光固化的步骤可以利用基于DMD(digital micromirror device：数字微镜装置)的曝光装置。
[0014]根据一个实施例，所述高分子可以包含选自由PDA(Polydiacetylene：聚二乙炔)、PEG
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DA(polyethylene glycol diacrylate：丙烯酸多缩乙二醇双酯)、HDDA(1,6
‑
hexanediol diacrylate：1,6
‑
己二醇二丙烯酸酯)及PUA(polyurethane acrylate：聚氨酯丙烯酸酯)构成的组的一种以上。
[0015]根据一个实施例，所述第一溶剂可以为氢键能低于所述第二溶剂的溶剂，在使所述第一溶剂穿过的步骤中，所述固化的高分子膨胀，在使所述第二溶剂穿过的步骤中，所述固化的高分子收缩。
[0016]根据一个实施例，所述第一溶剂可以包含选自由乙腈(ACN)、二甲基甲酰胺(dimethylformamide)、二甲亚砜(Dimethylsulfoxide)及丙酮构成的组的一种以上，所述第二溶剂可以包含选自由聚乙二醇(PEG)、甲醇(Methanol)、乙醇、异丙醇、正丁醇及水构成的组的一种以上。
[0017]根据一个实施例，所述有机凝胶可以包括具有周期性图案地形成的固化密度高的棒状区域及固化密度低的基质区域，通过在溶剂交换时发生的不对称收缩，所述棒状区域及基质区域的三维折射率分布各异，光照射时，暴露于第二溶剂时，表达全息图案。
[0018]根据一个实施例，在使第二溶剂穿过所述第一溶剂所穿过的已固化高分子的步骤之后，可以包括再执行一次以上使所述第一溶剂穿过的步骤；或在执行使所述第一溶剂穿过的步骤后使所述第二溶剂穿过的步骤。
[0019]根据一个实施例，使所述第一溶剂穿过的步骤执行后，所述有机凝胶的全息图案表达会被关闭(off)，使所述第二溶剂穿过的步骤执行后，所述有机凝胶的全息图案表达会被开启(on)。
[0020]根据一个实施例，所述递色罩的图案可以包括外部几何图案及在所述外部几何图案内形成的内部递色图案。
[0021]本专利技术另一侧面的利用递色罩的全息图案表达有机凝胶结构体利用本专利技术一个实施例的有机凝胶的制备方法而制备，所述有机凝胶包括具有周期性图案地形成的固化密度高的棒状区域及固化密度低的基质区域，所述棒状区域及基质区域通过在溶剂交换时发生的沿z轴的不对称收缩，所述棒状区域及基质区域的折射率分布各异，光照射时，在所述棒状区域及基质区域的边界处，因散射特性的变化而表达全息图案。全息图案具有作为全息图特性的全视差，将有机凝胶从中心分别向上、下、左、右、对角线方向倾斜时，表现多样形状的三维全息图案。
[0022]本专利技术的能表达全息图案的有机凝胶的制备方法具有的效果是，提供一种不需要复杂的制备过程便可以制备克服了以往只能提供非可逆全息的原有全息图案体现介质的
缺点的新型全息图案体现介质的方法。
[0023]本专利技术提出的有机凝胶结构体的制备方法可以利用递色罩来精巧地设计要体现的全息。
[0024]另外，根据本专利技术一个实施例体现全息图案的有机凝胶结构体，由于光学特性可以根据因溶剂的交换等而造成的外部环境变化而变化，因而具有可以可逆地执行全息图案的表达及关闭的效果。
[0025]就本专利技术可以提供的有机凝胶而言，我们的图案胶可逆地对外部环境作出反应，控制光的路径，从而改变光学特性，可以具有全息图案特性微观(bright field、fluorescence)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全息图案表达有机凝胶，作为表达全息图案的有机凝胶，其中，所述有机凝胶包含借助于紫外线而光固化的高分子构成，所述光固化的高分子包括固化密度相异的多个区域，根据注入所述有机凝胶的溶剂而选择性地表达全息图案特性。2.根据权利要求1所述的全息图案表达有机凝胶，其中，所述多个区域包括固化密度相对较高的棒状区域和固化密度相对较低的基质区域。3.根据权利要求2所述的全息图案表达有机凝胶，其中，所述棒状区域和基质区域具有周期性图案地形成。4.根据权利要求2所述的全息图案表达有机凝胶，其中，所述有机凝胶在注入溶剂后，通过不对称收缩，所述棒状区域和所述基质区域的三维折射率分布不同。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：李志硕，
申请(专利权)人：蔚山科学技术院，
类型：发明
国别省市：