[发明专利]向列液晶薄膜的制备及其中高分辨瞬态光栅的记录方法

权利要求书

1.一种向列液晶器件的制备方法，其特征是：

1)在聚乙烯咔唑白色粉末中掺杂质量百分比为1/300的C₆₀，然后将掺杂C₆₀的聚乙烯咔唑白色粉末溶入甲苯和环己酮的混合溶剂中形成均匀的、呈褐红色的溶液；

2)利用超声波清洗仪将ITO玻璃基底分别用丙酮和去离子水多次清洗后，用烘箱将其烘干；

3)利用滴管将掺杂C₆₀的聚乙烯咔唑溶液滴置到清洁的ITO导电玻璃上通过旋涂的办法成膜，旋涂成膜后使样品中的溶剂充分蒸发掉后就制备出经由光电导层改性的ITO电极；

4)将聚乙烯咔唑光电导层改性的ITO电极经由表面定向摩擦处理后与一块清洁的、未经任何表面处理的ITO玻璃利用聚酯垫片隔开，然后用环氧胶将留出几十微米厚间隙的两块ITO玻璃相互平行的两个端面粘合起来制备出一种非对称的盒；

5)通过表面张力作用将向列液晶灌入上述的非对称盒就可制备出光学质量良好的液晶盒。

2.根据权利要求1所述的一种向列液晶器件的制备方法，其特征在于步骤3)所述的膜的取向层是经由表面定向摩擦处理后的、利用旋涂法制备而成的10-999纳米厚的光电导聚合物薄膜，液晶薄膜厚度为10-99微米。

3.一种向列液晶器件中高分辨率光折变光栅的记录方法，该向列液晶器件为权利要求1的向列液晶器件制备方法所制备的向列液晶器件，其特征在于：记录光I₁和I₂是经由Ar⁺激光器发出的波长为488nm的两束相干光，二者以夹角α相交于液晶盒上，从而在液晶薄膜中产生空间周期分布的强度分布图样，即在液晶薄膜中产生的光栅对应的光栅间距为Λ＝λ/[2sin(α/2)]，向列液晶器件的法线与两束记录光的角平分线的夹角β为45°，在向列液晶器件前两束记录光的功率均为5mW，且在向列液晶器件处两束光的光斑直径为2.5mm，液晶薄膜两端施加的直流电压是由电压可调的直流电压源通过两块ITO电极加载的；固定两束记录光为p偏振光，在α＝30°时，即光栅间距为0.6μm时向列液晶器件中可以记录瞬态光栅，即在0时刻开始记录光栅以后一阶衍射效率将随着记录时间的增加而迅速增加，增加到极大值以后开始随着记录时间的继续增加而快速减小，最终趋于0。

4.根据权利要求3所述的向列液晶器件中高分辨率光折变光栅的记录方法，其特征在于：a)液晶盒表面法线与两束记录光之间的角平分线的夹角不为零，使得外加直流电压能够在干涉条纹的波矢方向产生分压，从而能够在光电导聚合物薄膜中产生与光强分布相对应的空间电荷场；b)该高分辨率的空间电荷场穿透到向列液晶薄膜中驱动液晶分子重新取向而建立折射率光栅。

5.根据权利要求3所述的向列液晶器件中高分辨率光折变光栅的记录方法，其特征在于提供两束相干记录光的激光器可以为光电导聚合物敏感的任意波长的激光器。