交联剂对聚合物/液晶光栅的影响

利用激光干涉条纹引发预聚物/液晶混合物相分离,形成液晶与聚合物周期交替排列的液晶光栅。研究了组成材料中交联剂N-乙烯基吡咯烷酮(1-vinyl-2-pyrrolidone,NVP)对光栅形貌和衍射效率的影响,通过改变NVP的含量,分析NVP在光栅形成中的作用,确立了NVP的最佳含量。实验结果表明,NVP具有调节混合物系统官能度与体系黏度、交联密度及影响反应速度的作用,在适量的NVP含量下,光栅的衍射效率得到优化。

低散射非偏振依赖的聚合物/液晶光栅

为了降低聚合物/液晶光栅的散射损失,并消除光栅的偏振依赖性,选取了低官能度的光敏单体作为反应体系,并逐步提高光栅的制备温度。首先选用五官能度的DPHPA(dipentaerythritol hydroxyl pentaacrylate)、双官能度的PDDA(phthalic diglycol diacrylate)以及单官能度的NVP(N-vinylpyrrolidone)作为反应体系;其次,在制备过程中在光栅的后面放置加热台,逐步提升制备温度。实验结果表明:当制备温度上升到62℃以上,光栅有更多(36%)的液晶析出,相分离比常温下制备时要更完全一些,而且高温下制备的光栅其平整度更高,从而使光栅的散射损失比常温下减小了66.7%,器件的SEM图片也进一步证明了这个结论。同时高温制备也消除了液晶光栅的偏振依赖特性。

光刻法制备聚合物/液晶光栅

将明胶涂覆在表面经过取向处理的带有ITO电极的玻璃基板上,以紫外灯为光源,通过光掩模法,使明胶在光场的引发下发生光化学反应,样品显影刻蚀处理后呈栅状,将液晶注入光栅盒中形成聚合物/液晶光栅。该光栅衍射效率可利用电场调控。采用He-Ne激光器对所制样品进行测试,结果表明,所制样品的栅结构较好,避免了液晶与聚合物相分离的不完全性和栅条边缘不整齐的现象。制得的光栅其第一衍射级次的开关比为87:1,显示了较好的开关能力。