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一种彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法.pdf

摘要
申请专利号:

太阳城集团CN201510407609.5

申请日:

2015.07.13

公开号:

CN105044962A

公开日:

2015.11.11

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情: 授权|||专利申请权的转移IPC(主分类):G02F 1/1334登记生效日:20180503变更事项:申请人变更前权利人:上海理工大学变更后权利人:上海理工大学变更事项:地址变更前权利人:200093 上海市杨浦区军工路516号变更后权利人:200093 上海市杨浦区军工路516号变更事项:申请人变更后权利人:上海罗曼照明科技股份有限公司|||实质审查的生效IPC(主分类):G02F 1/1334申请日:20150713|||公开
IPC分类号: G02F1/1334; G02B5/18; G02B27/22 主分类号: G02F1/1334
申请人: 上海理工大学
发明人: 王康妮; 郑继红; 高辉; 陆飞跃; 李道萍; 桂坤; 陈轶阳; 王青青; 郑拓; 庄松林
地址: 200093上海市杨浦区军工路516号
优先权:
专利代理机构: 上海申汇专利代理有限公司31001 代理人: 吴宝根
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法律状态
申请(专利)号:

CN201510407609.5

授权太阳城集团号:

|||||||||

法律状态太阳城集团日:

2018.06.26|||2018.05.22|||2015.12.09|||2015.11.11

法律状态类型:

授权|||专利申请权、专利权的转移|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法,搭建多波段曝光光路,使用反射式液晶空间光调制器,在其上加载不同黑白条纹图片,制备不同子光栅,实现在曝光时无需对光路的器件做任何的移动,方便快捷,重复率高;另外由于采用红绿蓝三原色激光曝光,并且曝光角度保持不变,根据全息记录和再现原理,使得显示器上R、G、B三种颜色光均能以相同的出射角度出射,实现无色差的立体显示图像分束;使用的聚合物分散液晶材料为多光引发剂与协引发剂共同作用的材料,最终所得的聚合物分散液晶材料具有可在红光632.8nm、绿光532nm、蓝光441.6nm等多波段曝光的特性。实现立体显示中的左、右眼图像分束功能。具有较高的图像分束效果且完全无色差的优点。

权利要求书

1.一种彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法,其特征在于,具体包括如下步骤:1)搭建多路激光光束合一光路:将输出波长为632.8nm的He-Ne激光器、第一分光棱镜、第二分光棱镜同轴依次搭建,并与平台始终保持水平,再将输出波长为532nm的半导体泵浦固体激光器、输出波长为441.6nm的He-Cd激光器分别放置在两个分光棱镜的一侧,两束激光分别打在两个分光棱镜上,并且两束激光方向与He-Ne激光器的输出激光方向垂直,调整三个激光器和两个分光棱镜的位置,使He-Ne激光器、半导体泵浦固体激光器、He-Cd激光器通过两个分光棱镜的透射或反射后三束光重合在同一光路上出射;2)搭建激光扩束、调制光路:三束重合光出射后依次通过与两个分光棱镜同轴线的小孔滤波器和准直镜,调节小孔滤波器,使出射光为均匀的光斑,调节准直镜与小孔滤波器之间的距离,使光斑为平行光出射,光斑经反射式液晶空间光调制器反射,反射式液晶空间光调制器由电脑控制,加载所需的黑白条纹图像,将光斑调制成所需的光束;3)搭建曝光光路:使用第三分光棱镜,第三分光棱镜置于转动旋转台上,第三分光棱镜可被转动旋转台带动旋转位置,反射式液晶空间光调制器输出的调制光束通过第三分光棱镜分成两束,其中一束为透射光束,另一束反射光再经第一反射镜或第二反射镜反射后与透射光束重合,辐照在待曝光的液晶盒上,两个反射镜以第三分光棱镜为中心,对称置于第三分光棱镜的两侧,经第一反射镜或第二反射镜反射的反射光与第三分光棱镜的透射光的夹角θ相等;4)液晶盒在曝光光路中进行全息曝光具体步骤如下:A:进行左眼光栅的曝光,通过第三分光棱镜的反射光通过第一反射镜反射,打开He-Ne激光器,在反射式液晶空间光调制器上加载对应左眼R像素位置的黑白条纹,通过调节空间调制器的对比度,使得白条纹处激光通过,黑条纹处激光不通过,经过第三分光棱镜的两束光在液晶盒上对应显示器的左眼R像素位置上进行全息曝光,经过10分钟后制备得到632.8nm曝光的左眼分束子光栅,关闭He-Ne激光器;B:打开半导体泵浦固体激光器,在反射式液晶空间光调制器上加载对应左眼G像素位置的黑白条纹,对液晶盒进行曝光1min,在对应显示器的左眼G像素的位置上制备得到532nm曝光的左眼分束子光栅,关闭半导体泵浦固体激光器;C:打开He-Cd激光器,在反射式液晶空间光调制器上加载对应左眼B像素位置的黑白条纹,对液晶盒进行曝光20min,在对应显示器的左眼B像素的位置上制备得到441.6nm曝光的左眼分束子光栅,关闭He-Cd激光器,完成左眼的三种子光栅曝光;D:进行右眼光栅的曝光,转动旋转台顺时针旋转90°,带第三动分光棱镜旋转90°,通过第三分光棱镜的反射光通过第二反射镜反射,同理依次打开三个激光器,同时更换反射式液晶空间光调制器上加载的图片,完成右眼分束的三种子光栅的制备,最终得到彩色全息聚合物分散液晶光栅。2.根据权利要求1所述彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法,其特征在于,所述夹角θ为人眼看明视距离物体时左右眼视线的半角度,将显示器屏幕与制备完成的光栅与相贴合,人眼距显示器的距离为L,人眼瞳距为D,根据几何关系可计算出。3.根据权利要求1、2所述彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法,其特征在于,所述液晶盒的制备方法:第一步:聚合物分散液晶材料的制备:聚合物分散液晶材料按质量百分比计算,其原料组成及含量如下:光引发剂1为孟加拉红RoseBengal,含量0.15%;光引发剂2为亚甲基蓝Methyleneblue,含量0.15%;协引发剂1为N-Phenylglycine,含量0.4%;协引发剂2为对甲苯磺酸一水合物p-Toluenesulfonicacidmonohydrate,含量0.4%;交联剂为1-Vinyl-2-pyrrolidinone,含量10%;表面活化剂为POE(20)sorbitanmonooleate,含量10%;纳米金属颗粒为纳米银颗粒,含量0.05%;聚合物为丙烯酸单体EB8301,含量43.85%;向列液晶为99.9%TEB50+0.1%CB15的混合液晶,含量35%;可用于多波段曝光的聚合物分散液晶材料通过如下方法配置:将光引发剂1、光引发剂2、协引发剂1、协引发剂2、交联剂、表面活化剂、纳米金属颗粒、聚合物以及向列液晶在避光的条件下用超声乳化仪混合加热均匀,在暗室中静置24-48小时后,制得聚合物分散液晶材料;所述的混合加热的温度优选控制为47℃;第二步:含有聚合物分散液晶材料的液晶盒的制备:在一片选用的透明玻璃中央滴入一滴第一步制备的聚合物分散液晶材料,再覆盖上另一片同样大小的透明玻璃,待材料在两片玻璃之间均匀扩散后即制备得到含有聚合物分散液晶材料的液晶盒;透明玻璃片的大小根据实际显示器的尺寸来裁剪,以使得所制备的光栅尺寸与显示器尺寸相匹配。4.根据权利要求1、2所述彩色全息聚合物分散液晶光栅的制备方法,其特征在于,所述加载的黑白条纹中黑条纹和白条纹的宽度比例为5:1,白条纹的宽度为显示器一个子像素的宽度。

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一种 彩色 全息 聚合物 分散 液晶 光栅 制备 方法
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