[发明专利]一种高衍射效率低驱动电压的全息聚合物分散液晶及其制备

权利要求书

1.一种高衍射效率、低驱动电压的全息聚合物分散液晶，其特征在于，按重量份计，所述全息聚合物分散液晶包括25～78.8份的可光聚合单体、0.2～5份的光引发剂、20～70份的液晶以及0.05～2份的热阻聚剂，其中所述可光聚合单体包括硫醇单体和烯烃单体，所述硫醇单体和所述烯烃单体中至少有一个为硅基单体，所述硅基单体在所述可光聚合单体中的摩尔百分数不低于10％，所述可光聚合单体中硫醇官能团和烯烃官能团的摩尔比为1:10～10:1，所述硅基单体具有如式(一)所示的结构，

其内核为硅核，当所述硫醇单体为硅基单体时，其外层有机官能团R₁，R₂…R_n各自独立地为C_aH_2a+1或C_bH_2bSH，且至少有一个为C_bH_2bSH；

当所述烯烃单体为硅基单体时，其外层有机官能团R₁，R₂…R_n各自独立地为C_cH_2c+1或C_dH_2d-C₂H₄，且至少有一个为C_dH_2d-C₂H₄；

其中，n为1～12的自然数，a为0～9的整数，b为1～9的整数，c为0～9的整数，d为1～7的整数；所述硅核为SiO_1.5或Si；

所述液晶为4-氰基-4'-庚基联苯、4-氰基-4'-戊基联苯、4-正辛氧基-4'-氰基联苯、4-正丁氧基-4'-氰基联苯、联苯偶氰类液晶混合物E7和P01616A中的一种或几种；

在制备全息聚合物分散液晶的配方中引入硅基硫醇单体或硅基烯烃单体，硅基单体的引入会降低液晶微滴的尺寸，减小光散射，且含硅聚合物表面能低，对液晶的锚定力降低，导致器件驱动电压降低。

2.如权利要求1所述的全息聚合物分散液晶，其特征在于，所述硫醇单体不为硅基单体时，其为乙二醇二(3-巯基丙酸酯)、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)和季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)中一种或几种。

3.权利要求1所述的全息聚合物分散液晶，其特征在于，所述烯烃单体不为硅基单体时，其为三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、超支化丙烯酸酯6361-100、异氰脲酸三烯丙酯、季戊四醇三烯丙基醚和二乙烯基砜中的一种或几种。

4.如权利要求1所述的全息聚合物分散液晶，其特征在于，所述光引发剂为玫瑰红/N-苯基甘氨酸、(2,4,6-三甲氧基苯基)二苯氧化膦、Irgacure 184/过氧化二苯甲酰、Irgacure 784/过氧化二苯甲酰和3,3'-羰基双(7-二乙胺香豆素)/N-苯基甘氨酸中的一种或多种。

5.如权利要求1所述的全息聚合物分散液晶，其特征在于，所述热阻聚剂包括三(N-亚硝基-N-苯基羟胺)铝盐、对叔丁基苯酚和对苯醌中的一种或多种。

6.一种如权利要求1～5任意一项所述的高衍射效率、低驱动电压的全息聚合物分散液晶的制备方法，其特征在于，具体包括下述步骤：

(1)将权利要求1～5任意一项所述的全息聚合物分散液晶的各组分分别加入深色反应器中，混合后得到均匀的混合溶液；

(2)将步骤(1)所得的混合溶液灌入内表面覆有导电涂层的液晶盒中，获得厚度均匀的封装体；

(3)将一束激光均分为光强相等的两束相干光，经过扩束形成干涉场，将步骤(2)所述的封装体置于干涉场下进行全息曝光，得到全息聚合物分散液晶光栅；

(4)将步骤(3)中所得到的全息聚合物分散液晶光栅进行紫外光后固化。