[发明专利]具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法

权利要求书

1.具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其包括用至少一种不可聚合的化合物填充中空的塑料结构的中空处，所述不可聚合的化合物具有的折射率比所述塑料结构的折射率高至少0.001，和使所述不可聚合的化合物扩散进入所述塑料结构中。

2.如权利要求1所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，所述不可聚合的化合物的折射率比所述塑料结构的折射率高至少0.01。

3.如权利要求1或2所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，相对于所述塑料结构的玻璃化转变温度(Tg)，在满足如下式(1)的条件的温度范围(Td)内，使所述不可聚合的化合物热扩散：

(1)Tg-35≤Td≤Tg+70。

4.如权利要求1或2所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，相对于所述塑料结构的玻璃化转变温度(Tg)，在满足如下式(1’)的条件的温度范围(Td)内，使所述不可聚合的化合物热扩散：

(1’)Tg＜Td＜Tg+70。

5.如权利要求1-4任一项所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，通过旋转所述塑料结构实现所述的扩散。

6.如权利要求5所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，旋转速度为1000-3000rpm。

7.如权利要求1-4任一项所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，通过以静止状态保持所述塑料结构直立实现所述的扩散。

8.如权利要求1-7任一项所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，所述塑料结构是圆柱形，所述塑料光学器件具有接近于如下等式(2)的折射率分布，

(2)N(r)＝N¹(1-(r/R)^g×Δ)

其中，Δ＝(N¹-N²)/N¹；

其中R代表到达填充进所述塑料结构的中空处的所述不可聚合的化合物的扩散界面的横截面的半径，N¹代表所述不可聚合的化合物在扩散前的折射率，N²代表被所述不可聚合的化合物填充前所述塑料结构的折射率，N(r)代表被所述不可聚合的化合物填充后，距离所述塑料结构的横截面的中心处为r的位置处的折射率，和g代表折射率分布系数。

9.如权利要求1-8任一项所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，所述不可聚合的化合物选自苯甲酸苄酯(BEN)，二苯硫(DPS)，磷酸三苯酯(TPP)，邻苯二甲酸苄基正丁基酯(BBP)，邻苯二甲酸二苯酯(DPP)，联苯(DP)，二苯甲烷(DPM)，磷酸三甲苯酯(TCP)，二苯亚砜(DPSO)，二苯硫，二(三甲基苯基)硫化物，二苯硫衍生物，二噻烷衍生物，1，2-二溴四氟苯，1，3-二溴四氟苯，1，4-二溴四氟苯，2-溴四氟三氟甲苯，氯五氟苯，溴五氟苯，碘五氟苯，十氟二苯甲酮，全氟苯乙酮，全氟联苯，氯七氟萘和溴七氟萘。

10.如权利要求9所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，所述不可聚合的化合物选自BEN、DPS、TPP、BBP、DPSO、二苯硫衍生物和二噻烷衍生物。

11.如权利要求1-8任一项所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，所述不可聚合的化合物在25℃是液体或固体，所述不可聚合的化合物填充进所述中空处的体积小于所述中空处的容量。

12.如权利要求1-8任一项所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，所述不可聚合的化合物在25℃是液体。

13.如权利要求12所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，所述不可聚合的化合物完全地填充进所述中空处，其中没有剩余空间。

14.如权利要求1-13任一项所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，所述塑料结构是通过所述不可聚合的化合物渗透进其中而膨胀的聚合物，归因于所述化合物的渗透和所述聚合物的膨胀，所述不可聚合的化合物扩散。

15.如权利要求1-14任一项所述的具有折射率分布的塑料光学器件的制备方法，其中，所述塑料结构的折射率是1.3-1.6。