PVA/AA계 광 고분자 필름의 SeO2 및 TiO2 나노 입자 첨가에 의한 회절 효율 변화
Diffraction Efficiency Change in PVA/AA Photopolymer Films by SeO2 and TiO2 Nano Particle Addition
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광고분자 필름은 광 정보를 보유한 홀로그램을 3차원적으로 저장하는 기록매질이다. 광고분자는 다른 기록 매질에 비해 높은 회절효율을 가지며, 가격이 저렴하고, 처리가 간편하다는 장점을 가지고 있어 그 활용가치가 다른 매질들에 비하여 높이 평가 되고 있다. 본 연구에서는 회절특성을 갖는 SeO2및 TiO2를 첨가한 PVA/AA계 광 고분자 필름을 제조하였다. PVA 분자량 및 모노머와 개시제, 광 감각제의 조성은 이전 실험에 의한 최적 비율로 정하였고, TiO2가 회절 효율에 직접적으로 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해서 SeO2와 TiO2의 조성을 변화시켜 가면서 실험해 보았다. TiO2(0.1 mg~1.0 mg)만 첨가한 실험은 TiO2의 조성이 변하여도 회절 효율의 값은 변화가 없었다. 즉, 회절 효율 변화에 직접적으로 영향을 미치지 않았다. SeO2 0.1 mg과 TiO2 0.9 mg부터 SeO2 0.9 mg과 TiO2 0.1 mg까지 조성을 변화시키면서 회절 효율을 관찰한 결과 SeO2 0.8 mg과 TiO2 0.2 mg을 넣었을 때에 가장 높은 회절효율 값인 73.75% 를 얻었다. 또한, TiO2의 양에는 상관없이 SeO2의 양이 증가 할수록 회절효율의 값이 완만하게 증가하는 경향을 볼 수 있었다. 과다한 양의 나노 입자를 첨가할 경우 필름 제조 시 용해도 저하에 의해 석출되어 투명한 필름을 얻을 수 없고 이는 광 특성 저하에 영향을 미치게 된다. 따라서 TiO2의 함량은 효과를 나타낼 수 있는 필요한 만큼만 첨가 시켜주고 SeO2의 양을 최대한 첨가 시켜주어 넓은 각도범위에서 높은 회절 효율 값을 유지할 수 있는 필름을 제작 할 수 있었다.
Abstract
Photopolymer is a material for recording three dimensional holograms containing photo information. Photopolymer has been found to be a proper material due to many advantages such as high DE value, easy processing, and low price. Compositions of PVA, monomer, initiater and photosensitizer were determined by previous experiments and the compositions of SeO2 and TiO2 were considered as variable to find out the effects of TiO2 on DE. The DE values were constant for the varying compositions of TiO2 (0.1 mg~1.0 mg). In other words, TiO2 is not directly effective on the DE values. Composition change experiments from SeO2 0.1 mg, TiO2 0.9 mg to SeO2 0.9 mg, TiO2 0.1 showed a maximum DE value of 73.75% at a component of SeO2 0.8 mg, TiO2 0.2 mg. It seemed that regardless of the amount of TiO2, increasing the amount of SeO2 gently increases DE`s. If nano particles are heavily added, transparent films could not be made due to the separation of particles by the solubility decrease. Photopolymer films could be made with high DE values for an extensive angle range if TiO2 additions were kept minimum and SeO2 additions were kept maximum.
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