查看引用/信息源請(qǐng)點(diǎn)擊：映維網(wǎng)

具有5.97至13.90高原子折射率的鹵族元素（如氯、溴和碘）能夠成為開(kāi)發(fā)高折射率聚合物的有用成分

（映維網(wǎng)?2021年11月16日）高折射率聚合物（HRIP）是一類非常重要的材料，它們?cè)诠怆娮悠骷袚碛袧撛诘膽?yīng)用，如顯示器的抗反射元件、發(fā)光二極管的封裝材料、光學(xué)傳感器和光刻技術(shù)。典型的商用聚合物具有1.3–1.7范圍內(nèi)的折射率，要在保持高光學(xué)透明度的同時(shí)獲得折射率大于1.8的聚合物是一個(gè)重要的挑戰(zhàn)。

羅切斯特大學(xué)和Meta組成的團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，由于具備機(jī)械靈活性，輕便，可處理性，可染性，低成本和抗沖擊性，聚合物要優(yōu)于無(wú)機(jī)物，而具有5.97至13.90高原子折射率的鹵族元素（如氯、溴和碘）能夠成為開(kāi)發(fā)高折射率聚合物的有用成分。

在研究中，所述團(tuán)隊(duì)探索了一系列的鹵族元素配方，以挖掘最為合適的高折射率聚合物方案。

通過(guò)化學(xué)氣相沉積，研究人員制備了一系列具有高折射率（n=1.7–2.0），并且在可見(jiàn)光和紅外光學(xué)范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)異透明性的鹵化聚合物薄膜。

化學(xué)氣相沉積技術(shù)是一種用途廣泛且精密的技術(shù)，已用于制備多種用途的聚合物涂層和薄膜。在研究中，團(tuán)隊(duì)使用化學(xué)氣相沉積制備了厚度為200nm的聚合物（P4VP）薄膜，然后用鹵族蒸汽處理以形成具有高折射率的鹵族聚合物薄膜。

在另一方面，電荷轉(zhuǎn)移絡(luò)合物將P4VP薄膜的折射率從1.58增加到2.0或更高，并能保持沉積態(tài)聚合物薄膜的保形和光滑性。具體而言，P4VP-I2絡(luò)合物的折射率為2.0，在600nm波長(zhǎng)以上透明。

在另一種配方中，P4VP與ICl復(fù)合后的折射率高達(dá)1.77，同時(shí)在整個(gè)可見(jiàn)光和紅外范圍內(nèi)依然能夠保持出色的光學(xué)透明度。通過(guò)與其他對(duì)鹵族化合物呈惰性的單體共聚，以控制聚合物膜中四氯化碳的濃度，團(tuán)隊(duì)能夠進(jìn)一步微調(diào)鹵化聚合物膜的折射率。

團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)中制備了一系列與1H,1H,6H,6H-perfluoro-1,6-hexyl diacrylate (PFHDA)共聚的P4VP薄膜，其折射率在1.50到1.98之間。

相關(guān)PPT：Halogenated high index polymer coating

接下來(lái)，團(tuán)隊(duì)通過(guò)傅里葉變換紅外光譜和紫外可見(jiàn)光譜證實(shí)了鹵族聚合物薄膜中電荷轉(zhuǎn)移復(fù)合物（CTC）的形成，并用橢偏儀和鏡面反射儀對(duì)所述鹵化聚合物涂層的光學(xué)性能進(jìn)行了表征。

不僅是這樣，團(tuán)隊(duì)同時(shí)研究了所述高折射率聚合物薄膜的耐熱性和環(huán)境穩(wěn)定性。結(jié)果顯示，在30°C下并經(jīng)過(guò)96小時(shí)后，P4VP-I2薄膜的折射率下降了16%。而P4VP-ICl薄膜的折射率則只是下降了0.56%。

20°C，24小時(shí)后的折射率變化

研究人員相信，這種鹵族聚合物薄膜有望在傳感器和光電子器件中實(shí)現(xiàn)廣泛的應(yīng)用。所以，團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)探索一系列的鹵族元素配方，不斷優(yōu)化迭代，從而挖掘最為合適的高折射率聚合物方案。

---
原文鏈接：https://news.nweon.com/91598