超穩定高分子光學增透膜快速可控制備技術的研究

《超穩定高分子光學增透膜快速可控制備技術的研究》是依託上海交通大學，由郭雲龍擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：超穩定高分子光學增透膜快速可控制備技術的研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：郭雲龍
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

光學增透膜因能顯著提高顯示設備性能而具有很高的市場需求。它可使LCD、LED和OLED提高亮度和對比度，被廣泛套用於太陽能電池、雷射和先進光學元件等領域。由傳統方法製備的增透膜受技術局限只能在較窄的波長、較小的入射角度範圍內工作。近年來，研究發現具有微納尺度形態特徵的高分子薄膜適於研製高性能的抗反射塗層，但其製備技術複雜，難以廣泛套用。本項研究擬運用基質輔助脈衝雷射氣相沉降探索高性能的高分子光學增透膜製備技術，通過調控高分子材料的聚集態結構使之達到理想增透膜的性能要求。擬開展工作將系統探究所製備薄膜的微納結構與光學性能的關係，並結合高分子材料的穩定性進行綜合性能最佳化。項目將緊緊圍繞高分子聚集態結構調控研究具有漸變折射率和表面仿生結構的複合型寬頻增透膜，並實現這種高性能材料的快速控制備。本項研究將進一步發展高分子光學材料的製備科學，也將對光學元器件、雷射、先進光伏等領域產生影響。

結題摘要

近年來，由於精密光學、半導體製造以及生物科技的不斷發展，高分子薄膜得到了越來越廣泛的關注。其中高分子增透膜因其低廉的價格、良好的附著性、便於大範圍成膜等優點得到研究者們的重視。同時，高分子薄膜結構的多樣性和可控性，使得高分子增透膜能夠方便的在寬波段實現增透的目的。本項工作基於高分子微相分離的原理，通過旋塗和熱處理並結合脈衝雷射輔助氣相沉積方法，成功製備了相尺度小於可見光波長的高分子納米薄膜，並通過AFM和SEM表征對形成的兩種相分離結構進行了進一步研究。通過對於熱處理溫度、時間、分子量即共混配比的系統研究，總結了現有高分子體系熱處理時相分離的條件和過程。通過去除相後對薄膜透射率的測量，成功得到了在可見光平均透射率（~94.7%）高於原始玻璃基片（~90.7%）的高分子薄膜。同時，在已有高分子膜基礎上，通過基質輔助氣相沉積（MAPLE）技術，在表面沉積PMMA蛾眼結構，最終形成PMMA雙層結構薄膜；同時研究分子量，基底對MAPLE沉積形貌的影響，揭示了高分子沉積物質的熱力學運動性。本項目研究的實施為進一步研發高分子光學器件增透膜、太陽能電池光能捕獲層等奠定了基礎。