相關申請的交叉引用本技術要求在韓國知識產(chǎn)權局于2022年11月4日提交的韓國專利申請第10-2022-0146042號和于2022年11月4日提交的韓國專利申請第10-2022-0146046號的權益，其公開內(nèi)容通過引用整體并入本文。本發(fā)明涉及全息圖記錄介質(zhì)和包括其的光學元件。

背景技術：

1、全息圖記錄介質(zhì)通過經(jīng)由曝光過程改變介質(zhì)中全息記錄層的折射率來記錄信息，讀取由此記錄的介質(zhì)中折射率的變化，并再現(xiàn)信息。

2、在這方面，光聚合物組合物可以用于制備全息圖。光聚合物通過光反應性單體的光聚合可以容易地將光干涉圖案存儲為全息圖。因此，光聚合物可以用于各種領域，例如智能設備如移動設備、可穿戴顯示器部件、車輛制品(例如，平視顯示器)、全息指紋識別系統(tǒng)、光學透鏡、反射鏡、偏轉鏡、濾波器、漫射屏、衍射元件、光導、波導、具有投影屏和/或掩模功能的全息光學元件、光學存儲系統(tǒng)和光漫射板的介質(zhì)、光波長復用器、反射型、透射型濾色器等。

3、具體地，用于制備全息圖的光聚合物組合物包含聚合物基體、光反應性單體和光引發(fā)劑體系，并且將由這樣的組合物制備的光聚合物層用激光干涉光照射以引起局部單體的光聚合。

4、通過該局部光聚合過程產(chǎn)生折射率調(diào)制，并通過這樣的折射率調(diào)制產(chǎn)生衍射光柵。折射率調(diào)制值(δn)受光聚合物層的厚度和衍射效率(diffraction?efficiency，de)影響，并且角度選擇性隨著厚度減小而增加。

5、近來，對能夠在高衍射效率下保持穩(wěn)定全息圖的材料的開發(fā)要求增加，并且也進行了各種嘗試以制備具有高衍射效率和高折射率調(diào)制值以及薄厚度的光聚合物層。

6、另一方面，當全息圖記錄介質(zhì)在諸如移動設備或車輛部件(例如平視顯示器)的應用中被用作光學元件時，其被置于高溫和高濕度環(huán)境下。在這樣的情況下，當衍射光柵發(fā)生變形時，圖像變得失真，并且可能無法執(zhí)行最初預期的功能。因此，需要開發(fā)這樣的光聚合物層和包括其的全息圖記錄介質(zhì)，盡管使用環(huán)境的熱和水分，但所述光聚合物層的衍射光柵變形較小，并且具有優(yōu)異的可靠性。

技術實現(xiàn)思路

1、技術問題

2、根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，提供了全息圖記錄介質(zhì)。

3、根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，提供了包括所述全息圖記錄介質(zhì)的光學元件。

4、技術方案

5、現(xiàn)在，將描述根據(jù)本發(fā)明的具體實施方案的全息圖記錄介質(zhì)和包括其的光學元件等。

6、除非另外具體說明，否則如本文所用的術語“全息圖記錄介質(zhì)”意指其上可以經(jīng)由曝光過程在整個可見光范圍和紫外范圍(例如300nm至1200nm)內(nèi)記錄光學信息的介質(zhì)。因此，本文的全息圖記錄介質(zhì)可以意指其上記錄了光學信息的介質(zhì)，或者可以意指能夠記錄光學信息的在記錄之前的介質(zhì)。本文的全息圖可以包括所有視覺全息圖，例如同軸(gabor)全息圖、離軸全息圖、全孔徑轉移全息圖、白光透射全息圖(“彩虹全息圖”)、denisyuk全息圖、離軸反射全息圖、邊緣照明全息圖或全息立體圖。

7、在本說明書中，關于全息圖記錄介質(zhì)或包括其的設備被放置的環(huán)境條件等，“高溫”可以意指60℃或更高的溫度。例如，高溫可以意指65℃或更高、70℃或更高、75℃或更高、80℃或更高、85℃或更高、或者90℃或更高的溫度，并且其上限沒有特別限制，但可以為例如110℃或更低、105℃或更低、100℃或更低、95℃或更低、90℃或更低、85℃或更低、或者80℃或更低。當溫度影響材料、物體或組件的特性時，除非另外特別提及溫度，否則測量或說明特性的溫度條件可以意指室溫(例如，在約15℃至30℃的范圍內(nèi)的溫度，其為沒有加熱或冷卻的溫度)。

8、此外，在本說明書中，關于全息圖記錄介質(zhì)或包括其的設備被放置的環(huán)境條件等，“高濕度”可以意指80％或更高的相對濕度。例如，高濕度條件可以意指滿足85％或更高、90％或更高、或者95％或更高的相對濕度的條件。當濕度影響材料、物體或組件的特性時，除非另有特別說明，否則測量或說明特性的濕度條件是相對濕度低于高濕度條件的情況。例如，其可以為15％或更高且低于80％的范圍內(nèi)的相對濕度條件，具體地，其是指下限為20％或更高、25％或更高、30％或更高、35％或更高以及40％或更高并且上限為75％或更低、70％或更低、65％或更低或者60％或更低的相對濕度條件。

9、此外，在本說明書中，高溫/高濕度條件可以意指滿足上述高溫條件和高濕度條件中的至少一者的環(huán)境條件。

10、根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案，提供了全息圖記錄介質(zhì)，其包括光聚合物層，所述光聚合物層包含：通過使含有硅烷官能團的基于硅氧烷的聚合物和(甲基)丙烯酸類多元醇交聯(lián)而形成的聚合物基體或其前體；光反應性單體和光引發(fā)劑體系或由其獲得的光聚合物；以及氟化化合物，其中由以下等式3計算的峰值變化率為3％或更小，以及其中粘合力為500gf/2.5cm或更大，所述粘合力在將光學透明粘合劑層層合到光聚合物層上并在60℃的溫度和90％的相對濕度下儲存72小時之后，以180°的剝離角度和5mm/秒的剝離速度測量。

11、[等式3]

12、峰值變化率＝{|1-a1/a0|}×100

13、其中，在等式3中，a0為全息圖記錄介質(zhì)對300nm至1200nm的波長范圍的最低透射率的波長，以及a1為在使全息圖記錄介質(zhì)暴露于60℃的溫度和90％的相對濕度72小時之后測量的最低透射率的波長。

14、本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當包括特定光聚合物層時，可以提供不僅表現(xiàn)出改善的光學記錄特性而且即使在高溫/高濕度環(huán)境中也表現(xiàn)出高度可靠且高度透明的光學特性的全息圖記錄介質(zhì)，并完成了本發(fā)明。

15、下面將詳細描述根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)和包括所述全息圖記錄介質(zhì)的光學元件。

16、本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)包括光聚合物層，所述光聚合物層包含：通過使含有硅烷官能團的基于硅氧烷的聚合物和(甲基)丙烯酸類多元醇交聯(lián)而形成的聚合物基體或其前體；光反應性單體和光引發(fā)劑體系或由其獲得的光聚合物；以及氟化化合物。

17、光聚合物層可以為在能夠記錄光學信息的記錄之前的狀態(tài)下的光聚合物層，或者可以為在記錄了光學信息的狀態(tài)下的光聚合層。

18、其上記錄了光學信息的光聚合物層可以通過向記錄之前的光聚合物層上照射物體光和參考光來制備。當向記錄之前的光聚合物層上照射物體光和參考光時，由于物體光與參考光之間的干涉場，光引發(fā)劑體系在相消干涉區(qū)中以非活性狀態(tài)存在，并且不發(fā)生光反應性單體的光聚合，而在相長干涉區(qū)中，由于活化的光引發(fā)劑體系而發(fā)生光反應性單體的光聚合。隨著光反應性單體在相長干涉區(qū)中被連續(xù)消耗，在相消干涉區(qū)和相長干涉區(qū)中的光反應性單體之間出現(xiàn)濃度差。因此，相消干涉區(qū)中的光反應性單體擴散到相長干涉區(qū)中。此時，為增塑劑的氟化化合物沿與光反應性單體相反的方向移動。由于光反應性單體和由其形成的光聚合物與聚合物基體和氟化化合物相比具有高折射率，因此在光聚合物層中發(fā)生折射率的空間變化，并且通過光聚合物層中發(fā)生的空間折射率調(diào)制產(chǎn)生光柵。這樣的光柵表面由于折射率的差異而起到反射入射光的反射表面的作用。當在記錄全息圖之后具有記錄時的波長的光沿參考光的方向入射時，其滿足bragg條件并且光在原始物體光的方向上衍射，這使其再現(xiàn)全息光學信息。

19、因此，如果光聚合物層處于記錄之前的狀態(tài)，則光聚合物層可以包含在聚合物基體或其前體內(nèi)呈隨機分散形式的光反應性單體、光引發(fā)劑和氟化化合物。

20、另一方面，如果在光聚合物層上記錄了光學信息，則光聚合物層可以包含聚合物基體、分布成形成光柵的光聚合物、和氟化化合物。

21、光聚合物層由光聚合物組合物形成，所述光聚合物組合物包含：通過使含有硅烷官能團的基于硅氧烷的聚合物和(甲基)丙烯酸類多元醇交聯(lián)而形成的聚合物基體或其前體；光反應性單體和光引發(fā)劑體系；以及氟化化合物。

22、聚合物基體用作光聚合物層的支撐體，并且通過使含有硅烷官能團(si-h)的基于硅氧烷的聚合物和(甲基)丙烯酸類多元醇交聯(lián)而形成。具體地，聚合物基體通過使(甲基)丙烯酸類多元醇與含有硅烷官能團的基于硅氧烷的聚合物交聯(lián)而形成。更具體地，(甲基)丙烯酸類多元醇的羥基可以與基于硅氧烷的聚合物的硅烷官能團通過氫化硅烷化反應形成交聯(lián)。氫化硅烷化反應在基于pt的催化劑下即使在室溫(例如，在約15℃至30℃的范圍內(nèi)的溫度，其為沒有加熱或冷卻的溫度)下也可以快速進行。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)采用即使在室溫下也可以快速交聯(lián)的聚合物基體作為支撐體，從而能夠改善制備效率和生產(chǎn)率。

23、聚合物基體由于基于硅氧烷的聚合物的柔性主鏈而可以增強光聚合物層中包含的組分(例如，光反應性單體或增塑劑等)的可移動性。此外，具有優(yōu)異的耐熱性和耐濕熱性特性的硅氧烷鍵可以有助于確保記錄了光學信息的光聚合物層以及包括其的全息圖記錄介質(zhì)的可靠性。

24、聚合物基體可以具有相對低的折射率，其可以用于增強光聚合物層的折射率調(diào)制。例如，聚合物基體的折射率的上限可以為1.53或更小、1.52或更小、1.51或更小、1.50或更小、或者1.49或更小。此外，聚合物基體的折射率的下限可以為例如1.40或更大、1.41或更大、1.42或更大、1.43或更大、1.44或更大、1.45或更大、或者1.46或更大。如本文所用，“折射率”可以為用阿貝折射儀在25℃下測量的值。

25、光聚合物層可以包含如上所述呈交聯(lián)形式的聚合物基體，或者可以包含其前體。當光聚合物層包含聚合物基體的前體時，其可以包含基于硅氧烷的聚合物、(甲基)丙烯酸類多元醇和基于pt的催化劑。

26、基于硅氧烷的聚合物可以包含例如由以下化學式2表示的重復單元和由以下化學式3表示的末端基團。

27、[化學式2]

28、

29、其中，在化學式2中，

30、復數(shù)個r11和r12彼此相同或不同，并且各自獨立地為氫、鹵素、或具有1至10個碳原子的烷基，以及

31、k為1至10,000的整數(shù)，

32、[化學式3]

33、

34、其中，在化學式3中，

35、復數(shù)個r13至r15彼此相同或不同，并且各自獨立地為氫、鹵素、或具有1至10個碳原子的烷基，以及

36、選自由化學式2表示的重復單元中的至少一個重復單元和選自由化學式3表示的末端基團中的任一個末端基團的r11至r15中的至少一者為氫。

37、在化學式3中，-(o)-意指當由化學式3表示的末端基團的si鍵合至由化學式2表示的重復單元時，通過氧(o)鍵合或在沒有氧(o)的情況下直接鍵合。

38、如本文所用，“烷基”可以為直鏈烷基、支鏈烷基、或環(huán)狀烷基。作為非限制性實例，如本文所用的“烷基”可以為甲基、乙基、丙基(例如，正丙基、異丙基等)、丁基(例如，正丁基、異丁基、叔丁基、仲丁基、環(huán)丁基等)、戊基(例如，正戊基、異戊基、新戊基、叔戊基、1,1-二甲基-丙基、1-乙基-丙基、1-甲基-丁基、環(huán)戊基等)、己基(例如，正己基、1-甲基戊基、2-甲基戊基、4-甲基戊基、3,3-二甲基丁基、1-乙基-丁基、2-乙基丁基、環(huán)戊基甲基、環(huán)己基等)、庚基(例如，正庚基、1-甲基己基、4-甲基己基、5-甲基己基、環(huán)己基甲基等)、辛基(例如，正辛基、叔辛基、1-甲基庚基、2-乙基己基、2-丙基戊基等)、壬基(例如，正壬基、2,2-二甲基庚基等)等。

39、在一個實例中，化學式2和化學式3中的r11至r15為甲基或氫，并且r11至r15中的至少兩者可以為氫。更具體地，基于硅氧烷的聚合物可以為其中化學式2的r11和r12各自獨立地為甲基和氫，以及化學式3的r13至r15各自獨立地為甲基或氫的化合物(例如，末端基團為三甲基甲硅烷基或二甲基氫甲硅烷基的聚甲基氫硅氧烷)；其中化學式2的一些r11和r12分別為甲基和氫，剩余的r11和r12均為甲基，以及化學式3的r13至r15各自獨立地為甲基或氫的化合物(例如，末端基團為三甲基甲硅烷基或二甲基氫甲硅烷基的聚(二甲基硅氧烷-共聚-甲基氫硅氧烷))；或者其中化學式2的r11和r12二者均為甲基，化學式3的r13至r15中的至少一者為氫，以及余者各自獨立地為甲基或氫的化合物(例如，末端基團中的任一者或兩者為二甲基氫甲硅烷基的聚二甲基硅氧烷)。

40、作為實例，基于硅氧烷的化合物的數(shù)均分子量(mn)可以在200至4,000的范圍內(nèi)。具體地，基于硅氧烷的聚合物的數(shù)均分子量的下限可以為例如200或更大、250或更大、300或更大、或者350或更大，并且其上限可以為例如3,500或更小、3,000或更小、2,500或更小、2,000或更小、1,500或更小、或者1,000或更小。當基于硅氧烷的聚合物的數(shù)均分子量滿足以上范圍時，可以防止以下問題，從而使得由光聚合物組合物形成的全息圖記錄介質(zhì)在高溫/高濕度條件下表現(xiàn)出優(yōu)異的光學記錄特性和優(yōu)異的耐久性：在與(甲基)丙烯酸類多元醇在室溫或更高下進行的交聯(lián)過程期間，基于硅氧烷的聚合物揮發(fā)并且基體交聯(lián)度降低，或者基于硅氧烷的聚合物與光聚合物組合物的其他組分的相容性差，并因此在組分之間發(fā)生相分離。

41、數(shù)均分子量意指通過gpc法確定的根據(jù)聚苯乙烯的數(shù)均分子量(單位：g/mol)。在確定通過gpc法測量的根據(jù)聚苯乙烯的數(shù)均分子量的過程中，可以使用公知的分析裝置、檢測器例如折射率檢測器和分析柱，并且可以使用通常應用的溫度、溶劑和流量條件。測量條件的具體實例可以包括25℃的溫度、四氫呋喃溶劑和1ml/分鐘的流量。

42、(甲基)丙烯酸類多元醇可以意指其中一個或更多個具體地兩個或更多個羥基鍵合至基于(甲基)丙烯酸酯的聚合物的主鏈或側鏈的聚合物。除非另有特別說明，否則如本文所用的“(甲基)丙烯酸類”是指丙烯酸類和/或甲基丙烯酸類，其是涵蓋所有丙烯酸類、甲基丙烯酸類、或丙烯酸類和甲基丙烯酸類的混合物的術語。

43、(甲基)丙烯酸類多元醇為具有羥基的基于(甲基)丙烯酸酯的單體的均聚物、兩種或更多種類型的具有羥基的基于(甲基)丙烯酸酯的單體的共聚物、或者具有羥基的基于(甲基)丙烯酸酯的單體和不具有羥基的基于(甲基)丙烯酸酯的單體的共聚物。除非另有說明，否則如本文所用的“共聚物”是涵蓋所有無規(guī)共聚物、嵌段共聚物和接枝共聚物的術語。

44、具有羥基的基于(甲基)丙烯酸酯的單體可以包括例如(甲基)丙烯酸羥基烷基酯、(甲基)丙烯酸羥基芳基酯等，烷基為具有1至30個碳原子的烷基，以及芳基可以為具有6至30個碳原子的芳基。此外，不具有羥基的基于(甲基)丙烯酸酯的單體可以包括例如基于(甲基)丙烯酸烷基酯的單體、基于(甲基)丙烯酸芳基酯的單體等，烷基可以為具有1至30個碳原子的烷基，以及芳基可以為具有6至30個碳原子的芳基。

45、作為實例，(甲基)丙烯酸類多元醇的重均分子量(mw)可以在150,000至1,000,000的范圍內(nèi)。重均分子量意指如上所述通過gpc法測量的根據(jù)聚苯乙烯的重均分子量。例如，重均分子量的下限可以為150,000或更大、200,000或更大、或者250,000或更大，并且其上限可以為例如900,000或更小、850,000或更小、800,000或更小、750,000或更小、700,000或更小、650,000或更小、600,000或更小、550,000或更小、500,000或更小、或者450,000或更小。當(甲基)丙烯酸類多元醇的重均分子量滿足以上范圍時，聚合物基體充分發(fā)揮作為支撐體的功能，并因此即使在使用時間過去之后，對光學信息的記錄特性也降低較少，并且賦予聚合物基體足夠的柔性，從而能夠改善光聚合物組合物中包含的組分(例如，光反應性單體或增塑劑等)的可移動性，并使對光學信息的記錄特性的降低最小化。

46、為了將(甲基)丙烯酸類多元醇通過基于硅氧烷的聚合物的交聯(lián)密度調(diào)節(jié)到有利于確保全息圖記錄介質(zhì)的功能的水平，可以將(甲基)丙烯酸類多元醇的羥基當量調(diào)節(jié)至適當?shù)乃健?/p>

47、具體地，(甲基)丙烯酸類多元醇的羥基(-oh)當量可以例如在500g/當量至3000g/當量的范圍內(nèi)。更具體地，(甲基)丙烯酸類多元醇的羥基(-oh)當量的下限可以為600g/當量或更大、700g/當量或更大、800g/當量或更大、900g/當量或更大、1000g/當量或更大、1100g/當量或更大、1200g/當量或更大、1300g/當量或更大、1400g/當量或更大、1500g/當量或更大、1600g/當量或更大、1700g/當量或更大、或者1750g/當量或更大。此外，(甲基)丙烯酸類多元醇的羥基(-oh)當量的上限可以為2900g/當量或更小、2800g/當量或更小、2700g/當量或更小、2600g/當量或更小、2500g/當量或更小、2400g/當量或更小、2300g/當量或更小、2200g/當量或更小、2100g/當量或更小、2000g/當量或更小、或者1900g/當量或更小。(甲基)丙烯酸類多元醇的羥基(-oh)當量是一個羥基官能團的當量(g/當量)，其是通過將(甲基)丙烯酸類多元醇的重均分子量除以每分子的羥基官能團數(shù)而獲得的值。隨著當量值越小，官能團密度越高，而隨著當量值越大，官能團密度越小。當(甲基)丙烯酸類多元醇的羥基(-oh)當量滿足以上范圍時，聚合物基體具有適當?shù)慕宦?lián)密度，并因此充分起到支撐體的作用，并且光聚合物層中包含的組分的可移動性得到改善，這使得初始折射率調(diào)制值即使隨著時間推移也保持在優(yōu)異的水平，而沒有記錄之后產(chǎn)生的衍射光柵的邊界面坍塌的問題，從而使對光學信息的記錄特性的降低最小化。

48、例如，(甲基)丙烯酸類多元醇的玻璃化轉變溫度(tg)可以在-60℃至-10℃的范圍內(nèi)。具體地，玻璃化轉變溫度的下限可以為例如-55℃或更高、-50℃或更高、-45℃或更高、-40℃或更高、-35℃或更高、-30℃或更高、或者-25℃或更高，并且其上限可以為例如-15℃或更低、-20℃或更低、-25℃或更低、-30℃或更低、或者-35℃或更低。如果滿足以上玻璃化轉變溫度范圍，則可以在不顯著降低聚合物基體的模量的情況下降低玻璃化轉變溫度，從而提高光聚合物組合物中其他組分的可移動性(流動性)，并且還改善光聚合物組合物的可成型性。玻璃化轉變溫度可以使用已知方法例如dsc(differential?scanningcalorimetry，差示掃描量熱法)或dma(dynamic?mechanical?analysis，動態(tài)機械分析)來測量。

49、(甲基)丙烯酸類多元醇的折射率可以為例如1.40或更大且小于1.50。具體地，(甲基)丙烯酸類多元醇的折射率的下限可以為例如1.41或更大、1.42或更大、1.43或更大、1.44或更大、1.45或更大、或者1.46或更大，并且其上限可以為例如1.49或更小、1.48或更小、1.47或更小、1.46或更小、或者1.45或更小。當(甲基)丙烯酸類多元醇具有上述范圍內(nèi)的折射率時，其可以有助于提高折射率調(diào)制。(甲基)丙烯酸類多元醇的折射率是理論折射率，并且可以使用用于制備(甲基)丙烯酸類多元醇的單體的折射率(使用阿貝折射儀在25℃下測量的值)和各單體的分數(shù)(摩爾比)來計算。

50、可以使用(甲基)丙烯酸類多元醇和基于硅氧烷的聚合物使得基于硅氧烷的聚合物的硅烷官能團(si-h)與(甲基)丙烯酸類多元醇的羥基(-oh)的摩爾比(sih/oh)為0.80至3.5。即，可以選擇基于硅氧烷的聚合物和(甲基)丙烯酸類多元醇的類型和含量以便在形成聚合物基體時滿足所述摩爾比。摩爾比(sih/oh)的下限可以為例如0.81或更大、0.85或更大、0.90或更大、0.95或更大、1.00或更大、或者1.05或更大，并且其上限可以為例如3.4或更小、3.3或更小、3.2或更小、3.1或更小、3.05或更小、或者3.0或更小。當滿足以上摩爾比(sih/oh)范圍時，聚合物基體交聯(lián)成適當?shù)慕宦?lián)密度，使得在高溫/高濕度條件下的可靠性得到改善，并且可以實現(xiàn)足夠的折射率調(diào)制值。

51、基于pt的催化劑可以為例如karstedt催化劑等。除了基于pt的催化劑之外，聚合物基體的前體還可以任選地包含基于銠的催化劑、基于銥的催化劑、基于錸的催化劑、基于鉬的催化劑、基于鐵的催化劑、基于鎳的催化劑、基于堿金屬或堿土金屬的催化劑、基于路易斯酸或基于卡賓的非金屬催化劑。

52、另一方面，光反應性單體可以包含折射率高于聚合物基體的化合物，以實現(xiàn)上述折射率調(diào)制。然而，光聚合物組合物中包含的所有光反應性單體不限于折射率高于聚合物基體的那些，并且光反應性單體中的至少一部分可以具有比聚合物基體更高的折射率，以便實現(xiàn)高的折射率調(diào)制值。在一個實例中，光反應性單體可以包含折射率為1.50或更大、1.51或更大、1.52或更大、1.53或更大、1.54或更大、1.55或更大、1.56或更大、1.57或更大、1.58或更大、1.59或更大、或者1.60或更大且1.70或更小的單體。

53、光反應性單體可以包含選自具有一個光反應性官能團的單官能單體和具有兩個或更多個光反應性官能團的多官能單體中的至少一種單體。其中，光反應性官能團可以為例如(甲基)丙烯酰基、乙烯基、硫醇基等。更具體地，光反應性官能團可以為(甲基)丙烯?；?。

54、單官能單體可以包括例如選自以下中的至少一者：(甲基)丙烯酸芐酯(折射率為1.5140的m1182，miwon?specialty?chemical)、2-苯基丙烯酸芐酯、(甲基)丙烯酸苯氧基芐酯(折射率為1.565的m1122，miwon?specialty?chemical)、苯酚(環(huán)氧乙烷)(甲基)丙烯酸酯(苯酚(eo)(甲基)丙烯酸酯；折射率為1.516的m140，miwon?specialty?chemical)、苯酚(環(huán)氧乙烷)2(甲基)丙烯酸酯(苯酚(eo)2(甲基)丙烯酸酯；折射率為1.510的m142，miwonspecialty?chemical)、鄰苯基苯酚(環(huán)氧乙烷)(甲基)丙烯酸酯(鄰苯基苯酚(eo)(甲基)丙烯酸酯；折射率為1.577的m1142，miwon?specialty?chemical)、(甲基)丙烯酸苯硫基乙酯(折射率為1.560的m1162，miwon?specialty?chemical)、和(甲基)丙烯酸聯(lián)苯基甲酯。

55、多官能單體可以包括例如選自以下中的至少一者：雙酚a(環(huán)氧乙烷)2～10二(甲基)丙烯酸酯(雙酚a(eo)2～10(甲基)丙烯酸酯；折射率為1.537的m240、折射率為1.529的m241、折射率為1.545的m244、折射率為1.537的m245、折射率為1.542的m249、折射率為1.516的m2100、折射率為1.512的m2101，miwon?specialty?chemical)、雙酚a環(huán)氧二(甲基)丙烯酸酯(折射率為1.557的pe210、折射率為1.533的pe2120a、折射率為1.534的pe2120b、折射率為1.539的pe2020c、折射率為1.556的pe2120s，miwon?specialty?chemical)、雙芴二(甲基)丙烯酸酯(折射率為1.600的hr6022、折射率為1.600的hr6040、折射率為1.600的hr6042，miwon?specialty?chemical)、改性雙酚芴二(甲基)丙烯酸酯(折射率為1.584的hr6060、折射率為1.562的hr6100、折射率為1.530的hr6200，miwon?specialty?chemical)、三(2-羥乙基)異氰脲酸酯三(甲基)丙烯酸酯(折射率為1.508的m370，miwon?specialtychemical)、苯酚酚醛清漆環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯(折射率為1.525的sc6300，miwonspecialty?chemical)、和甲酚酚醛清漆環(huán)氧(甲基)丙烯酸酯(折射率為1.522的sc6400、折射率為1.522的sc6400c，miwon?specialty?chemical)。

56、基于100重量份的聚合物基體，光聚合物層可以以50重量份至300重量份的量包含光反應性單體。例如，光反應性單體的含量的下限可以為50重量份或更多、60重量份或更多、70重量份或更多、80重量份或更多、或者90重量份或更多，并且其上限可以為300重量份或更少、280重量份或更少、250重量份或更少、220重量份或更少、200重量份或更少、190重量份或更少、或者180重量份或更少。當滿足以上范圍時，有利于確保優(yōu)異的在高溫/高濕度環(huán)境中的光學記錄特性和耐久性。

57、本文的聚合物基體的含量意指形成基體的(甲基)丙烯酸類多元醇和基于硅氧烷的聚合物的總含量(重量)。換句話說，聚合物基體的含量意指包括通過使(甲基)丙烯酸類多元醇和基于硅氧烷的聚合物交聯(lián)而形成的聚合物基體的含量和部分未交聯(lián)的聚合物基體前體的含量二者。

58、光聚合物層包含光引發(fā)劑體系。光引發(fā)劑體系可以意指使得能夠通過光引發(fā)聚合的光引發(fā)劑、或者光敏劑和共引發(fā)劑的組合。

59、光聚合物層可以包含光敏劑和共引發(fā)劑作為光引發(fā)劑體系。

60、作為光敏劑，例如可以使用光敏染料。具體地，光敏染料可以包括例如選自以下中的至少一者：硅羅丹明化合物、蒽并(9,1-bc)萘并(3,2,1-kl)吖啶(ceramidonine)的衍生物、新亞甲基藍、硫代赤蘚紅三乙基銨、6-乙?；被?2-甲基蒽并(9,1-bc)萘并(3,2,1-kl)吖啶(6-acetylamino-2-methylceramidonin)、曙紅、赤蘚紅、玫瑰紅、硫堇、堿性黃、氯化頻哪氰醇、羅丹明6g、焙花青、乙基紫、維多利亞藍r、天青石藍、喹哪啶紅、結晶紫、亮綠、堿性橙g(astrazon?orange?g)、達羅紅(darrow?red)、派若寧y(pyronin?y)、堿性紅29、吡喃i(吡喃碘化物)、番紅o、花青、亞甲基藍、天青a、和bodipy。

61、在一個實例中，作為光敏染料，可以使用花青染料cy3和cy5(h-nu640，spectragroup?limited)，或者可以使用番紅o。

62、基于100重量份的聚合物基體，光聚合物層可以以0.01重量份至10重量份的范圍包含光敏染料。具體地，光敏染料的含量的下限可以為例如0.05重量份或更多、0.07重量份或更多、或者0.10重量份或更多，并且其上限可以為例如5重量份或更少。當滿足以上范圍時，有利于表現(xiàn)出適當?shù)木酆戏磻俾什⒋_保期望的光學記錄特性。

63、共引發(fā)劑可以為電子供體、電子受體、或其混合物。

64、在一個實例中，光聚合物層可以包含電子供體作為共引發(fā)劑。電子供體可以包含例如由以下化學式4表示的硼酸根陰離子。

65、[化學式4]

66、bx1x2x3x4

67、其中，在化學式4中，x1至x4各自獨立地為各自經(jīng)取代或未經(jīng)取代的具有1至20個碳原子的烷基、具有2至20個碳原子的烯基、具有6至30個碳原子的芳基、具有7至30個碳原子的芳基烷基、具有7至30個碳原子的烷基芳基、或烯丙基，條件是x1至x4中的至少一者不為芳基。

68、當具有1至20個碳原子的烷基、具有2至20個碳原子的烯基、具有6至30個碳原子的芳基、具有7至30個碳原子的芳基烷基、具有7至30個碳原子的烷基芳基、或烯丙基經(jīng)取代時，其可以經(jīng)選自鹵素和具有1至5個碳原子的烷氧基中的至少一者取代。

69、具體地，x1至x3可以各自獨立地為經(jīng)鹵素取代或未經(jīng)取代的甲基、乙基、丙基、正丁基、正戊基、正己基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、乙烯基、丙烯基、苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、萘基、甲基萘基、或甲氧基萘基，以及x4可以為正丁基、正戊基或正己基。更具體地，由化學式4表示的硼酸根陰離子可以為例如三苯基丁基硼酸根陰離子。

70、與硼酸根陰離子鍵合的陽離子為不吸收光的陽離子，并且可以為堿金屬陽離子或季銨陽離子。季銨陽離子意指其中氮(n)經(jīng)四個取代基取代的銨陽離子，其中四個取代基各自獨立地為具有1至40個碳原子的烷基、具有6至30個碳原子的芳基、具有6至40個碳原子的芳基烷基、或通過酯鍵連接的具有2至40個碳原子的烷基(例如，-ch2ch2-o-co-ch2ch2ch3等)。

71、作為電子供體，例如可以使用市售的丁酰膽堿三苯基丁基硼酸鹽(硼酸鹽v，由spectra?group制造)。

72、在一個實例中，光聚合物層可以包含電子受體作為共引發(fā)劑。電子受體可以包括例如鹽，如鹽、碘鹽、或其混合物。

73、在一個實例中，電子受體可以包括碘鹽。作為電子受體，例如可以使用市售的h-nu?254(spectra?group)。

74、基于100重量份的聚合物基體，光聚合物層可以以0.05重量份至10重量份的范圍包含共引發(fā)劑。具體地，共引發(fā)劑的含量的下限可以為例如0.1重量份或更多、0.2重量份或更多、0.3重量份或更多、0.4重量份或更多、或者0.5重量份或更多，并且其上限可以為例如5重量份或更少。當滿足以上范圍時，有利于表現(xiàn)出適當?shù)木酆戏磻俾什⒋_保期望的光學記錄特性。

75、光引發(fā)劑體系可以包含另外的光引發(fā)劑，以在用于記錄的光照射之后除去光敏染料的顏色并使所有未反應的光反應性單體反應。光引發(fā)劑可以包括例如咪唑衍生物、雙咪唑衍生物、n-芳基甘氨酸衍生物、有機疊氮化物化合物、二茂鈦、鋁酸鹽配合物、有機過氧化物、n-烷氧基吡啶鹽、噻噸酮衍生物、胺衍生物、重氮鹽、鹽、碘鹽、磺酸酯、酰亞胺磺酸酯/鹽、二烷基-4-羥基鹽、芳基磺酸對硝基芐基酯、硅烷醇-鋁配合物、(η6-苯)(η5-環(huán)戊二烯基)鐵(ii)、安息香甲苯磺酸酯/鹽、2,5-二硝基芐基甲苯磺酸酯/鹽、n-甲苯磺?；彵蕉姿狨啺贰⒒蚱浠旌衔锏?。更具體地，光引發(fā)劑可以包括1,3-二(叔丁基二氧基羰基)二苯甲酮、3,3',4,4”-四(叔丁基二氧基羰基)二苯甲酮、3-苯基-5-異唑酮、2-巰基苯并咪唑、雙(2,4,5-三苯基)咪唑、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙烷-1-酮(產(chǎn)品名稱：irgacure?651/制造商：basf)、1-羥基-環(huán)己基-苯基-酮(產(chǎn)品名稱：irgacure?184/制造商：basf)、2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉代苯基)-丁酮-1(產(chǎn)品名稱：irgacure369/制造商：basf)、雙(η5-2,4-環(huán)戊二烯-1-基)-雙(2,6-二氟-3-(1h-吡咯-1-基)苯基)鈦(產(chǎn)品名稱：irgacure?784/制造商：basf)、ebecryl?p-115(制造商：sk?entis)、cyracure?uvi-6970、cyracure?uvi-6974、cyracure?uvi-6990(制造商：美國的dow?chemical?co.)、irgacure?264、irgacure?250(制造商：basf)、cit-1682(制造商：nippon?soda)、或其混合物，但不限于此。

76、光聚合物層包含氟化化合物作為增塑劑。

77、增塑劑使得在全息圖記錄介質(zhì)的制備期間能夠更容易實現(xiàn)折射率調(diào)制。更具體地，增塑劑降低聚合物基體的玻璃化轉變溫度，改善光反應性單體的可移動性，并具有低折射率和非反應性特性。因此，當均勻分布在聚合物基體內(nèi)但未光聚合的光反應性單體移動時，其可以在與增塑劑相反的方向上移動并有助于折射率調(diào)制。此外，增塑劑還可以有助于改善光聚合物組合物的可成型性。

78、氟化化合物可以具有1.45或更小的低折射率，以執(zhí)行上述增塑劑功能。具體地，折射率的上限可以為例如1.44或更小、1.43或更小、1.42或更小、1.41或更小、1.40或更小、1.40或更小、1.39或更小、1.38或更小、或者1.37或更小，并且折射率的下限可以為例如1.30或更大、1.31或更大、1.32或更大、1.33或更大、1.34或更大、或者1.35或更大。由于使用與上述光反應性單體相比具有更低折射率的氟化化合物，因此可以進一步降低聚合物基體的折射率，并且可以使光反應性單體的折射率調(diào)制更大。

79、當光聚合物層包含由以下化學式1表示的氟化化合物時，可以提供即使在高溫/高濕度環(huán)境中也具有優(yōu)異的光學記錄特性以及優(yōu)異的可靠性和高透明度的全息圖記錄介質(zhì)。

80、[化學式1]

81、

82、其中，在化學式1中，

83、z1和z2各自獨立地為-o-、-s-、或-nh-，

84、r1至r4中的至少一者為含氟取代基，所述含氟取代基為經(jīng)2個或更多個氟取代的具有1至20個碳原子的烷基、經(jīng)2個或更多個氟取代的具有3至30個碳原子的環(huán)烷基、或者經(jīng)2個或更多個氟取代的具有6至30個碳原子的芳基，

85、當r1至r4不為含氟取代基時，它們各自獨立地為具有1至20個碳原子的烷基、具有3至30個碳原子的環(huán)烷基、具有4至30個碳原子的雜環(huán)烷基、具有7至40個碳原子的環(huán)烷基烷基、具有6至30個碳原子的芳基、具有4至30個碳原子的雜芳基、或具有7至40個碳原子的芳基烷基，或者為其中以上取代基的至少一個-ch2-被-o-、-s-或-nh-替代的取代基。

86、更具體地，由化學式1表示的氟化化合物表現(xiàn)出足夠低的折射率，并因此可以充分起到基本增塑劑的作用，以提高光反應性單體的折射率調(diào)制，并改善光聚合物組合物中組分的分散性。此外，由化學式1表示的氟化化合物即使在高溫和高濕度環(huán)境中也較少遷移到光聚合物層的表面，耐熱和耐濕，并且即使在高溫/高濕度條件下也不易分解，從而能夠改善在高溫/高濕度環(huán)境中的可靠性。此外，由化學式1表示的氟化化合物表現(xiàn)出優(yōu)異的與具有高折射率的組分的相容性，并且由于優(yōu)異的耐濕熱性而可以確保高度透明的光學特性。

87、在化學式1中，r1至r4中的至少一者為含氟取代基。在一個實例中，r1可以為含氟取代基。

88、含氟取代基可以為經(jīng)2個或更多個氟取代的具有1至20個碳原子的烷基、經(jīng)2個或更多個氟取代的具有3至30個碳原子的環(huán)烷基、或者經(jīng)2個或更多個氟取代的具有6至30個碳原子的芳基。

89、具體地，含氟取代基可以為經(jīng)2個或更多個氟取代的具有1至20個碳原子的直鏈烷基、經(jīng)2個或更多個氟取代的具有3至12個碳原子的環(huán)烷基、或者經(jīng)2個或更多個氟取代的具有6至14個碳原子的芳基。

90、更具體地，含氟取代基可以為-(ch2)a(cf2)bchf2、-(ch2)a(cf2)bcf3或十氟環(huán)己基。其中，a為0至3的整數(shù)、0至2的整數(shù)、或0至1的整數(shù)，以及b為0至19的整數(shù)、0至15的整數(shù)、0至14的整數(shù)、0至13的整數(shù)、0至12的整數(shù)、或0至11的整數(shù)。

91、在一個實例中，當含氟取代基可以為-(ch2)a(cf2)bchf2、-(ch2)a(cf2)bcf3或十氟環(huán)己基時，可以提供在有助于提高折射率調(diào)制的同時具有低霧度的全息圖記錄介質(zhì)。

92、當化學式1中的r1至r4不為含氟取代基時，r1至r4各自獨立地為具有1至20個碳原子的烷基、具有3至30個碳原子的環(huán)烷基、具有4至30個碳原子的雜環(huán)烷基、具有7至40個碳原子的環(huán)烷基烷基、具有6至30個碳原子的芳基、具有4至30個碳原子的雜芳基、或具有7至40個碳原子的芳基烷基，或者可以為其中以上取代基的至少一個-ch2-被-o-、-s-或-nh-替代的取代基。

93、具體地，當化學式1中的r1至r4不為含氟取代基時，r1至r4可以各自獨立地為具有1至6個碳原子的直鏈烷基、具有3至10個碳原子的環(huán)烷基、具有4至12個碳原子的雜環(huán)烷基、具有6至14個碳原子的芳基、具有4至12個碳原子的雜芳基、具有7至16個碳原子的芳基烷基、或-(r5-y1)c-r6。在-(r5-y1)c-r6中，r5為具有1至6個碳原子的亞烷基，r6為具有1至6個碳原子的烷基、具有3至12個碳原子的環(huán)烷基、或具有6至14個碳原子的芳基，y1為-o-或-s-，以及c可以為1至12的整數(shù)，條件是當c為2或更大時，r5可以彼此相同或不同。

94、更具體地，當化學式1中的r1至r4不為含氟取代基時，r1至r4各自獨立地為乙基、丙基、丁基、戊基、己基、苯基、芐基、吡啶基、嘧啶基、甲氧基甲基、甲氧基乙基、甲基巰基乙基、甲基氨基乙基、-(ch2ch2o)c1ch3、-ch2o(ch2ch2o)c2ch3、環(huán)己基氧基乙基、環(huán)己基巰基乙基、或苯基氧基乙基。其中，c1為1至5的整數(shù)，以及c2為1至4的整數(shù)。

95、由化學式1表示的氟化化合物可以包括選自由以下化學式1-1至1-9表示的氟化化合物中的至少一種氟化化合物。

96、[化學式1-1]

97、

98、其中，在化學式1-1中，

99、za1和zb1各自獨立地為-o-、-s-、或-nh-，

100、ra1和rb1各自獨立地為cf3或chf2，

101、rc1和rc2各自獨立地為具有1至6個碳原子的亞烷基，

102、ya1和ya2各自獨立地為-ch2-、-o-、-s-、或-nh-，

103、rd1和rd2各自獨立地為具有1至4個碳原子的亞烷基，

104、re1和re2各自獨立地為氫、具有1至4個碳原子的烷基、環(huán)己基、或苯基，

105、p1和p2各自獨立地為0至9的整數(shù)，以及q1和q2各自獨立地為0至3的整數(shù)，

106、[化學式1-2]

107、

108、其中，在化學式1-2中，

109、za2和zb2各自獨立地為-o-、-s-、或-nh-，

110、ra2為cf3或chf2，

111、rc3至rc5各自獨立地為具有1至6個碳原子的亞烷基，

112、ya3至ya5各自獨立地為-ch2-、-o-、-s-、或-nh-，

113、rd3至rd5各自獨立地為具有1至4個碳原子的亞烷基，

114、re3至re5各自獨立地為氫、具有1至4個碳原子的烷基、環(huán)己基、或苯基，

115、p3為0至9的整數(shù)，以及q3至q5各自獨立地為0至3的整數(shù)，

116、[化學式1-3]

117、

118、其中，在化學式1-3中，

119、za3和zb3各自獨立地為-o-、-s-、或-nh-，

120、ra3、rb2和rb3各自獨立地為cf3或chf2，

121、rc6為具有1至6個碳原子的亞烷基，

122、ya6為-ch2-、-o-、-s-、或-nh-，

123、rd6為具有1至4個碳原子的亞烷基，

124、re6為氫、具有1至4個碳原子的烷基、環(huán)己基、或苯基，

125、rf1和rf2各自獨立地為氫或氟，以及

126、p4至p6各自獨立地為0至9的整數(shù)，以及q6為0至3的整數(shù)，

127、[化學式1-4]

128、

129、其中，在化學式1-4中，

130、za4和zb4各自獨立地為-o-、-s-、或-nh-，

131、ra4、ra5、rb4和rb5各自獨立地為cf3或chf2，

132、rf3至rf6各自獨立地為氫或氟，以及

133、p7至p10各自獨立地為0至9的整數(shù)，

134、[化學式1-5]

135、

136、其中，在化學式1-5中，

137、za5和zb5各自獨立地為-o-、-s-、或-nh-，

138、ra6和ra7各自獨立地為cf3或chf2，

139、rc7和rc8各自獨立地為具有1至6個碳原子的亞烷基，

140、ya7和ya8各自獨立地為-ch2-、-o-、-s-、或-nh-，

141、rd7和rd8各自獨立地為具有1至4個碳原子的亞烷基，

142、re7和re8各自獨立地為氫、具有1至4個碳原子的烷基、環(huán)己基、或苯基，

143、p11至p12各自獨立地為0至9的整數(shù)，以及q7和q8各自獨立地為0至3的整數(shù)，

144、[化學式1-6]

145、

146、其中，在化學式1-6中，

147、za6和zb6各自獨立地為-o-、-s-、或-nh-，

148、ra8至ra10各自獨立地為cf3或chf2，

149、rc9為具有1至6個碳原子的亞烷基，

150、ya9為-ch2-、-o-、-s-、或-nh-，

151、rd9為具有1至4個碳原子的亞烷基，

152、re9為氫、具有1至4個碳原子的烷基、環(huán)己基、或苯基，

153、p13至p15各自獨立地為0至9的整數(shù)，以及q9為0至3的整數(shù)，

154、[化學式1-7]

155、

156、其中，在化學式1-7中，

157、za7和zb7各自獨立地為-o-、-s-、或-nh-，以及

158、rb9、rc10和rd10各自獨立地為十氟環(huán)己基、苯基、吡啶基、嘧啶基、或甲氧基乙基，

159、[化學式1-8]

160、

161、其中，在化學式1-8中，

162、za8和zb8各自獨立地為-o-、-s-、或-nh-，以及

163、rb10、rc11和rd11各自獨立地為2,2,3,3,4,4,5,5-八氟-1-戊基、十氟環(huán)己基、苯基、或甲氧基乙基，

164、[化學式1-9]

165、

166、其中，在化學式1-9中，

167、za9和zb9各自獨立地為-o-、-s-、或-nh-，

168、ra11和rb11各自獨立地為cf3或chf2，

169、rc12和rd12各自獨立地為苯基或芐基，以及

170、p16和p17各自獨立地為0至9的整數(shù)。

171、基于100重量份的聚合物基體，光聚合物層可以以20重量份至200重量份的量包含氟化化合物。具體地，氟化化合物的含量的下限可以為例如20重量份或更多、25重量份或更多、30重量份或更多、35重量份或更多、40重量份或更多、45重量份或更多、50重量份或更多、或者55重量份或更多，并且其上限可以為例如200重量份或更少、180重量份或更少、150重量份或更少、120重量份或更少、或者100重量份或更少。當滿足以上范圍時，其由于氟化化合物具有足夠低的折射率而可以在記錄之后表現(xiàn)出大的折射率調(diào)制值，而沒有使與光聚合物組合物中所含組分的相容性劣化、一些氟化化合物流出到光聚合物層的表面或使霧度劣化的問題，這有利于確保優(yōu)異的光學記錄特性。

172、光聚合物層還可以包含添加劑例如消泡劑。

173、光聚合物層可以包含基于有機硅的反應性添加劑作為消泡劑。作為基于有機硅的反應性添加劑，例如可以使用商業(yè)產(chǎn)品例如tego?rad?2500。

174、添加劑(例如消泡劑)的含量可以適當?shù)卣{(diào)節(jié)到不干擾全息圖記錄介質(zhì)的功能的水平。

175、光聚合物層可以由包含溶劑的光聚合物組合物形成。

176、溶劑可以為有機溶劑，以及其實例可以為選自酮、醇、乙酸酯和醚中的至少一種有機溶劑，但不限于此。這樣的有機溶劑的具體實例包括選自以下中的至少一者：酮，例如甲基乙基酮、甲基異丁基酮、乙酰丙酮、或異丁基酮；醇，例如甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、或叔丁醇；乙酸酯，例如乙酸乙酯、乙酸異丙酯、或聚乙二醇單甲醚乙酸酯；以及醚，例如四氫呋喃或丙二醇單甲醚。

177、有機溶劑可以在光聚合物組合物中包含的各組分混合時的時間點添加，或者其可以在各組分以分散或混合在有機溶劑中的狀態(tài)添加，然后包含在光聚合物組合物中之后添加。

178、光聚合物組合物可以包含溶劑使得固體含量濃度為1重量％至90重量％。具體地，光聚合物組合物可以包含溶劑使得固體濃度為20重量％或更大、30重量％或更大、50重量％或更大、或者60重量％或更大且85重量％或更小、80重量％或更小、75重量％或更小、或者70重量％或更小。在該范圍內(nèi)，光聚合物組合物表現(xiàn)出適當?shù)牧鲃有圆⑶铱梢孕纬蓻]有缺陷(例如條紋)的涂覆膜。在干燥和固化過程期間不會出現(xiàn)缺陷，并且可以形成表現(xiàn)出期望的物理特性和表面特性的光聚合物層。

179、由于根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)包括上述光聚合物層，因此其即使在高溫/高濕度環(huán)境中也可以表現(xiàn)出優(yōu)異的可靠性。

180、具體地，本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)的由以下等式3計算的折射率變化率可以為3％或更小。

181、[等式3]

182、峰值變化率＝{|1-a1/a0|}×100

183、其中，在等式3中，a0為全息圖記錄介質(zhì)對300nm至1,200nm的波長范圍的最低透射率的波長，以及a1為在使全息圖記錄介質(zhì)暴露于60℃的溫度和90％的相對濕度72小時之后測量的最低透射率的波長。

184、峰值變化率描述了在高溫/高濕度條件之前和之后表現(xiàn)出最低透射率的波長的移動程度。在一個實例中，如果全息光柵(例如反射全息圖)記錄為反射680nm特定波長的光，則680nm處的透射率具有最小值。此外，如果在暴露于高溫/高濕度條件之后再測量透射率，則最小透射率可能出現(xiàn)在675nm處。在這樣的情況下，根據(jù)等式1，可以認為具有小于1％的峰值變化率。以此方式，根據(jù)驅動或存儲全息光柵的條件，當衍射光柵的間距減小(即，衍射光柵收縮)時，出現(xiàn)最小透射率波長向較短波長移動的峰值變化。相反，當全息衍射光柵的間距增加(衍射光柵膨脹)時，可能出現(xiàn)最小透射率波長向較長波長側移動的峰值變化。該峰值變化的程度取決于衍射光柵的可靠性。

185、即，峰值變化率值為3％或更小意指即使在暴露于諸如高溫/高濕度的嚴酷條件時，衍射光柵的變形(收縮或膨脹)也可以被抑制，好像其峰值變化率為3％或更小一樣。即使在暴露于嚴酷條件時，這樣的全息圖記錄介質(zhì)也可以提供良好的顏色再現(xiàn)性和圖像清晰度。

186、根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)的峰值變化率可以為例如2.5％或更小、2.0％或更小、1.9％或更小、1.8％或更小、1.7％或更小、1.6％或更小、1.5％或更小、1.4％或更小、1.3％或更小、1.2％或更小、或者1.1％或更小。峰值變化率的下限沒有特別限制，并且可以為0％或更大。

187、本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)具有高的對熱和水分的耐久性，并因此即使在高溫/高濕度環(huán)境中老化之后也可以表現(xiàn)出高的粘合力。具體地，本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)的粘合力可以為500gf/2.5cm或更大，所述粘合力在光學透明粘合劑層層合到光聚合物層上的狀態(tài)下，在60℃的溫度和90％的相對濕度下儲存72小時之后，以180°的剝離角度和5mm/秒的剝離速度測量。

188、光學透明粘合劑層的類型沒有特別限制，并且可以為例如基于橡膠的粘合劑層、丙烯酸類粘合劑層、或基于有機硅的粘合劑層。本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)不限于對所有類型的粘合劑層表現(xiàn)出優(yōu)異粘合力的那些。然而，本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)可以對多種類型的粘合劑層表現(xiàn)出優(yōu)異的粘合力。

189、粘合力的下限可以為例如530gf/2.5cm或更大、550gf/2.5cm或更大、600gf/2.5cm或更大、700gf/2.5cm或更大、800gf/2.5cm或更大、850gf/2.5cm或更大、900gf/2.5cm或更大、950gf/2.5cm或更大、1000gf/2.5cm或更大、1020gf/2.5cm或更大、1050gf/2.5cm或更大、或者1100gf/2.5cm或更大。關于用于測量粘合力的方法，參考下文描述的測試例中描述的方法。粘合力的上限沒有特別限制，并且可以為2500gf/2.5cm或更小。

190、根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)盡管具有薄厚度的光聚合物層，但具有優(yōu)異的折射率調(diào)制、衍射效率和驅動可靠性。

191、光聚合物層的厚度可以例如在5.0μm至40.0μm的范圍內(nèi)。具體地，光聚合物層的厚度的下限可以為例如6μm或更大、7μm或更大、8μm或更大、或者9μm或更大。此外，厚度的上限可以為例如35μm或更小、30μm或更小、29μm或更小、28μm或更小、27μm或更小、26μm或更小、25μm或更小、24μm或更小、23μm或更小、22μm或更小、21μm或更小、20μm或更小、19μm或更小、或者18μm或更小。

192、根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)還可以包括在光聚合物層的至少一個表面上的基底?；椎念愋蜎]有特別限制，可以使用相關技術領域中已知的那些。例如，可以使用諸如玻璃、pet(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、tac(三乙酰纖維素)、pc(聚碳酸酯)或cop(環(huán)烯烴聚合物)的基底。

193、根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)可以具有高衍射效率。在一個實例中，當記錄陷波濾波器全息圖時，全息圖記錄介質(zhì)的衍射效率可以為70％或更高。其中，光聚合物層的厚度可以為例如5μm至30μm。具體地，當記錄陷波濾波器全息圖時，衍射效率可以為75％或更高、80％或更高、85％或更高、86％或更高、87％或更高、或者88％或更高。以此方式，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)即使包括薄厚度的光聚合物層，其也可以實現(xiàn)優(yōu)異的衍射效率。衍射效率可以通過下面描述的測試例中描述的方法來測量。

194、即使光聚合物層的厚度薄至5μm至30μm，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)也可以實現(xiàn)0.020或更大、0.025或更大、0.026或更大、0.027或更大、0.028或更大、0.029或更大、0.030或更大、0.031或更大、0.032或更大、0.033或更大、0.034或更大、或者0.035或更大的折射率調(diào)制值(δn)。折射率調(diào)制值的上限沒有特別限制，但是可以為例如0.060或更小。折射率調(diào)制值可以通過下面描述的測試例中闡述的方法來測量。

195、另一方面，由于全息圖記錄介質(zhì)使用具有低折射率的組分和具有高折射率的組分的混合物來記錄光學特性，因此由于它們的相容性，其傾向于具有不透明特性。然而，本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)通過使用與它們具有優(yōu)異的相容性的具有特定結構的氟化化合物，可以表現(xiàn)出高度透明的光學特性。

196、在一個實例中，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)的霧度可以為2％或更小。霧度的上限可以為例如1.7％或更小、1.6％或更小、1.5％或更小、1.4％或更小、1.3％或更小、1.2％或更小、1.1％或更小、1.0％或更小、0.9％或更小、0.8％或更小、或者0.7％或更小。霧度的下限沒有特別限制，并且可以為0％或更大。霧度可以通過下面描述的測試例中闡述的方法來測量。

197、一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)不僅在高溫/高濕度環(huán)境中表現(xiàn)出優(yōu)異的光學記錄特性和優(yōu)異的耐久性，而且還表現(xiàn)出高度透明的光學特性，這有望提供即使在產(chǎn)生大量熱或具有高濕度的環(huán)境中也可以使用的各種光學元件。

198、一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)不限于此，但可以為其上記錄了反射全息圖或透射全息圖的全息圖記錄介質(zhì)。

199、在一個實例中，光聚合物層具有的衍射光柵可以為反射全息圖光柵。在透射全息圖光柵的情況下，由于衍射光柵在垂直于基底平面的方向上形成，因此基底的線膨脹系數(shù)和光聚合物的線膨脹系數(shù)對光柵的變形有較大的影響。與此不同，由于反射全息圖光柵在平行于基底平面的方向上形成，因此光聚合物內(nèi)形成的體全息光柵的膨脹或收縮而不是基底與衍射光柵之間的線膨脹系數(shù)失配對圖像清晰度有較大的影響。因此，具有上述峰值變化特性的全息圖記錄介質(zhì)更適用于反射全息圖。

200、在一個實例中，光聚合物層具有的衍射光柵可以平行于其上設置有基底的底表面或者在其上設置有基底的底表面的水平方向上形成。其中，平行或水平意指基本上平行或水平，并且可以意指衍射光柵相對于其上設置有基底的底表面的邊緣角在±5°內(nèi)、±4°內(nèi)、±3°內(nèi)、±2°內(nèi)或±1°內(nèi)的誤差范圍內(nèi)平行或水平的情況。

201、關于衍射光柵結構，全息圖記錄介質(zhì)可以具有陷波濾波器結構。具有陷波濾波器結構的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)可以意指衍射光柵相對于基底表面非傾斜(基本上為0°)，例如，好像衍射光柵平行于基底表面一樣。這樣的全息圖記錄介質(zhì)可以具有其中具有不同折射率的兩個層(例如，高折射率層和低折射率層)交替重復的結構。此外，兩個重復層可以分別具有彼此相同或不同的預定厚度。這樣的非傾斜衍射光柵記錄可以以使得入射物體光的入射角和參考光的入射角基于法線相等的方式制備。在非傾斜結構中，與傾斜結構相比，更清楚地確認在高溫/高濕度條件下的變形程度(例如，收縮或膨脹)，并且其受基底的收縮和膨脹的影響較小。

202、一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)的用途沒有特別限制。作為非限制性實例，全息圖記錄介質(zhì)可以用于極可能暴露于高溫/高濕度環(huán)境的應用，具體地智能設備，例如移動設備、可穿戴顯示器的部件、或汽車部件(例如平視顯示器)。

203、另一方面，根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)可以通過施加可光聚合組合物以形成光聚合物層的步驟來制備，并且可以通過以下步驟制備成其中記錄了光學信息的形式：向記錄之前的所制備的光聚合物層的預定區(qū)域上照射相干激光并選擇性地使光聚合物層中包含的光反應性單體聚合以記錄光學信息的步驟。

204、在形成光聚合物層的步驟中，可以首先制備包含上述結構的光聚合物組合物。在制備光聚合物組合物時，為了將各組分混合，可以使用公知的混合器、攪拌器、混合器等而沒有特別限制。此外，這樣的混合過程可以在范圍為0℃至100℃的溫度、范圍為10℃至80℃的溫度、或范圍為20℃至60℃的溫度下進行。

205、在形成光聚合物層的步驟中，可以施加制備的光聚合物組合物以形成由光聚合物組合物形成的涂覆膜?？梢詫⑼扛材ぴ谑覝叵伦匀桓稍锘蛟?0℃至80℃范圍內(nèi)的溫度下干燥。該過程可以引起保持未反應的(甲基)丙烯酸類多元醇的羥基與基于硅氧烷的聚合物的硅烷官能團之間的氫化硅烷化反應。

206、在通過形成光聚合物層的步驟制備的光聚合物層中，氟化化合物、光反應性單體和光引發(fā)劑體系、以及根據(jù)需要添加的添加劑可以均勻分散在交聯(lián)聚合物基體內(nèi)。

207、隨后，在記錄光學信息的步驟中，如果相干激光照射到光聚合物層上，則在發(fā)生相長干涉的區(qū)域中，發(fā)生光反應性單體的聚合以形成光聚合物，而在發(fā)生相消干涉的區(qū)域中，未發(fā)生或抑制光反應性單體的聚合，使得存在光反應性單體。此外，在朝向光反應性單體的濃度較低的光聚合物側發(fā)生擴散的同時未反應的光反應性單體引起折射率調(diào)制時，通過折射率調(diào)制產(chǎn)生衍射光柵。由此，在具有衍射光柵的光聚合物層上記錄全息圖(即光學信息)。

208、根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)可以以通過向記錄了光學信息的整個光聚合物層上照射光的光漂白步驟(其可以在記錄光學信息的步驟之后進行)終止光反應性單體的反應并除去光敏染料的顏色的狀態(tài)提供。

209、在一個實例中，在光漂白步驟中，照射320nm至400nm的范圍內(nèi)的紫外線(uva)以終止光反應性單體的反應并除去光敏染料的顏色。

210、另一方面，根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案，提供了全息圖記錄介質(zhì)，其包括光聚合物層，所述光聚合物層包含：通過使含有硅烷官能團的基于硅氧烷的聚合物和(甲基)丙烯酸類多元醇交聯(lián)而形成的聚合物基體或其前體；光反應性單體和光引發(fā)劑體系或由其獲得的光聚合物；以及由以下化學式1表示的氟化化合物。

211、[化學式1]

212、

213、其中，在化學式1中，

214、z1和z2各自獨立地為-o-、-s-、或-nh-，

215、r1至r4中的至少一者為含氟取代基，所述含氟取代基為經(jīng)2個或更多個氟取代的具有1至20個碳原子的烷基、經(jīng)2個或更多個氟取代的具有3至30個碳原子的環(huán)烷基、或者經(jīng)2個或更多個氟取代的具有6至30個碳原子的芳基，

216、當r1至r4不為含氟取代基時，它們各自獨立地為具有1至20個碳原子的烷基、具有3至30個碳原子的環(huán)烷基、具有4至30個碳原子的雜環(huán)烷基、具有7至40個碳原子的環(huán)烷基烷基、具有6至30個碳原子的芳基、具有4至30個碳原子的雜芳基、或具有7至40個碳原子的芳基烷基，或者為其中以上取代基的至少一個-ch2-被-o-、-s-或-nh-替代的取代基。

217、根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)包含具有特定結構的氟化化合物作為增塑劑，使得其不僅具有改善的光學記錄特性，而且即使在高溫/高濕度環(huán)境中也可以表現(xiàn)出高可靠性和高度透明的光學特性。

218、例如，根據(jù)另一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)即使在高溫/高濕度環(huán)境中也可以表現(xiàn)出一定程度的高可靠性，使得由等式3計算的峰值變化率為3％或更小并且粘合力為500gf/2.5cm或更大，所述粘合力在將光學透明粘合劑層層合到光聚合物層上并在60℃的溫度和90％的相對濕度下儲存72小時之后，以180°的剝離角度和5mm/秒的剝離速度測量，但不限于此。

219、對于包含在根據(jù)本發(fā)明的另一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)中的聚合物基體或其前體、光反應性單體和光引發(fā)劑體系或由其獲得的光聚合物、以及由化學式1表示的氟化化合物，可以使用與根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)中包含的那些相同的化合物。以上已經(jīng)詳細描述了聚合物基體或其前體、光反應性單體和光引發(fā)劑體系或由其獲得的光聚合物、以及由化學式1表示的氟化化合物，因此在此省略了其詳細描述。

220、另一方面，根據(jù)本發(fā)明的又一個實施方案，提供了包括全息圖記錄介質(zhì)的光學元件。

221、光學元件的具體實例可以包括智能設備例如移動設備、可穿戴顯示器的部件、車輛制品(例如平視顯示器)、全息指紋識別系統(tǒng)、光學透鏡、反射鏡、偏轉鏡、濾波器、漫射屏、衍射元件、光導、波導、具有投影屏和/或掩模功能的全息光學元件、光學存儲系統(tǒng)和光漫射板的介質(zhì)、光波長復用器、反射型、透射型濾色器等。

222、包括全息圖記錄介質(zhì)的光學元件的實例可以包括全息圖顯示裝置。全息圖顯示裝置包括光源單元、輸入單元、光學系統(tǒng)和顯示單元。

223、具體地，光源單元是照射用于在輸入單元和顯示單元中提供、記錄和再現(xiàn)物體的三維圖像信息的激光束的部分。

224、輸入單元是預先輸入物體的要記錄在顯示單元上的三維圖像信息的部分，具體地，可以將物體的諸如各空間的光的強度和相位的三維信息輸入到電尋址液晶slm中的部分，其中可以使用輸入光束。

225、光學系統(tǒng)可以包括反射鏡、偏振器、分束器、光束閘、透鏡等。光學系統(tǒng)可以分配成用于將從光源單元發(fā)射的激光束送至輸入單元的輸入光束、用于將激光束送至顯示單元的記錄光束、參考光束、擦除光束、讀取光束等。

226、顯示單元可以接收物體的來自輸入單元的三維圖像信息，將其記錄在包括光學尋址slm的全息圖板上，并再現(xiàn)物體的三維圖象。此時，可以通過輸入光束和參考光束的干涉來記錄物體的三維圖像信息。記錄在全息圖板上的物體的三維圖像信息可以通過由讀取光束產(chǎn)生的衍射圖案而再現(xiàn)為三維圖像。擦除光束可以用于快速除去形成的衍射圖案。另一方面，全息圖板可以在輸入三維圖像的位置與再現(xiàn)三維圖像的位置之間移動。

227、有益效果

228、根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的全息圖記錄介質(zhì)不僅具有優(yōu)異的光學記錄特性，而且還可以表現(xiàn)出透明的光學特性并且即使在高溫和高濕度環(huán)境中也可以表現(xiàn)出優(yōu)異的可靠性。