[发明专利]颜色转换光子晶体结构体和使用其的颜色转换光子晶体传感器

权利要求书

1.一种颜色转换光子晶体结构体，其包括：

包括具有第一折射率的第一聚合物的第一折射率层；和包括具有第二折射率的第二聚合物的第二折射率层，其中这些折射率层交替地层叠，

其中所述第一折射率比所述第二折射率高0.01至0.5，并且

其中所述第二聚合物是具有源自含有氟化碳基团的单体的结构单元的聚合物，所述结构单元由式3表示：

[式3]

其中R₃选自氢和C_1-3烷基；

X₂选自被至少一个氟原子取代的C_1-10烷基；

n独立地为1以上的整数。

2.根据权利要求1所述的结构体，其中所述第一折射率层和所述第二折射率层的总层叠数范围为5至30。

3.根据权利要求1所述的结构体，其中所述第一折射率层具有50至150nm的厚度，并且所述第二折射率层具有5至80nm的厚度。

4.根据权利要求1所述的结构体，其中所述第一聚合物具有摩尔比为100:1至100:20的由下式1和2表示的结构单元并且具有10,000至100,000g/mol的数均分子量，

[式1]

[式2]

其中R₁和R₂各自独立地选自氢和C_1-3烷基；

X₁选自羟基、氰基、硝基、氨基、磺酸基或其盐基、C_1-10烷基和C_1-10烷氧基；

a1选自0、1、2和3；

Y₁为O或NH；以及

n独立地为1以上的整数。

5.根据权利要求4所述的结构体，其中式1中的X₁选自甲基、乙基、丙基、丁基、异丁基、仲丁基和叔丁基，并且a1为0或1。

6.根据权利要求1所述的结构体，其中所述第二聚合物具有摩尔比为100:1至100:5的由下式3和4表示的结构单元并且具有10,000至100,000g/mol的数均分子量

[式3]

[式4]

其中R₃和R₄各自独立地选自氢和C_1-3烷基；

X₂选自被至少一个氟原子取代的C_1-10烷基；

Y₂为O或NH；以及

n独立地为1以上的整数。

7.根据权利要求6所述的结构体，其中式3中的X₂选自氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、1-氟乙基、2-氟乙基、1,1-二氟乙基、1,2-二氟乙基、2,2-二氟乙基、1,1,2-三氟乙基、1,2,2-三氟乙基、2,2,2-三氟乙基、1-氟丙基、2-氟丙基、1,1-二氟丙基、1,2-二氟丙基、2,2-二氟丙基、1,1,2-三氟丙基、1,2,2-三氟丙基、2,2,2-三氟丙基、1-氟丁基、2-氟丁基、1,1-二氟丁基、1,2-二氟丁基、2,2-二氟丁基、1,1,2-三氟丁基、1,2,2-三氟丁基和2,2,2-三氟丁基。

8.根据权利要求1所述的结构体，其中所述光子晶体结构体的反射波长通过外部刺激而偏移。

9.根据权利要求8所述的结构体，其中所述外部刺激通过湿度或有机溶剂浓度的变化而发生。

10.一种颜色转换光子晶体传感器，其包括根据权利要求1至9中任一项所述的颜色转换光子晶体结构体。