[发明专利]一种聚合物基纳米复合材料及基于其的滤光片

说明书

本申请公开了一种聚合物基纳米复合材料及基于其的滤光片，所述聚合物基纳米复合材料的组分包括聚合物基质和半导体材料；所述聚合物基纳米复合材料在至少一个波长范围内光平均透过率大于90％，至少在一个截止范围内的截止深度小于OD2。所述基于聚合物基纳米复合材料的滤光片具有截止陡度大、峰值透过率高(＞90％)、截止深度大的优点，可以实现透过波长和透过光强度连续可调，通过原位制备的方式获得，制备工艺简单，对设备的要求低，原料价格低廉，生产成本低，稳定性好、厚度薄(20μm)、柔韧性好，有利于实现器件的轻量化、小型化、柔性加工，便于集成。

技术领域

本申请涉及一种聚合物基纳米复合材料及基于其的滤光片，属于材料、滤光片领域。

背景技术

滤光片按滤光原理可分为吸收滤光片和干涉滤光片。吸收滤光片利用物质对光的选择性吸收进行滤光。吸收型长波通滤光片一般使用有机染料分子分散在玻璃中。这种滤光片光谱特性稳定、价格低、工艺简单，但存在厚度厚、截止陡度小、峰值透过率低、波长不能连续可调等的缺点。现阶段的商用滤光片主要为干涉型滤光片。这种滤光片是用真空镀膜法交替形成具有一定厚度的折射率变化的多层介质膜，具有截止陡度大、长波段透过率高、可以制备波长连续可调滤光片的优点，但紫外滤光片透过率低，易受温度和湿度的影响，并且生产成本高、较难集成、产品不良率很高。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种聚合物基纳米复合材料，该聚合物基纳米复合材料薄膜在很长的波段范围内吸光度几乎为0，透过率在95%左右，并且具有耐候性好、耐化学试剂等的优点，是一种优异的吸收型滤光片基质材料。本发明的目的是克服玻璃滤光片滤光性能差、厚度厚的缺点，克服干涉滤光片紫外波段透过率低、成本高、难集成的缺点。

所述聚合物基纳米复合材料的组分包括聚合物基质和半导体材料；

所述聚合物基纳米复合材料在至少一个波长范围内光平均透过率大于90%，在至少一个截止范围内的截止深度小于OD2，有效透射区可延伸至聚合物基质的吸收限。

可选地，所述聚合物基纳米复合材料在200~3000nm范围内的至少一个波长范围内光透过率大于90%，平均截止深度小于OD2。

可选地，所述聚合物基质的聚合物选自聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯醇（PVA）、透明ABS塑料（ABS）、聚丙烯腈（PAN）、聚烯烃弹性体（POE）、热塑性聚氨酯（TPU）、聚乙烯咔唑（PVK）、聚偏二氯乙烯（PVDc）、聚醋酸乙烯酯（PVAc）、醋酸纤维素（CA）、聚砜（PSF）、聚酰胺（PA）、聚酰亚胺（PI）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙烯（PS）中的至少一种。

可选地，所述半导体材料选自化学通式为A₃B₂X₉、ABX₃、A₂BX₆中的至少一种；

其中，A选自CH₃NH₃、CH(NH)NH₃、Cs中的至少一种；B选自Sb、Bi、In、Al、Ag、Ti中的至少一种；X选自卤素元素中的至少一种；

所述半导体材料的固含量为2wt.%~50wt.%；

所述半导体材料的尺寸为2~100 nm。

可选地，所述聚合物基纳米复合材料还包括添加剂组分；

所述添加剂组分选自聚对苯撑乙烯撑（MEH-PPV）、聚3-己基噻吩（P3HT）、[6,6]-苯基C61丁酸甲酯（PC61BM）、聚乙烯基咔唑（PKV）、苝酰亚胺（BDI）、富勒烯、聚[2-甲氧基-5-[(3,7-二甲基辛氧基)-1,4-苯]-1,2-乙烯二基]（MDMO-PPV）中的至少一种；

所述聚合物基纳米复合材料中所述添加剂组分的含量为1wt.%~20wt.%。