光功能高分子材料综述

常州轻工职业技术学院毕业论文

课题名称：感光高分子材料

系别：轻工工程系

专业：__ 高分子材料加工技术__ _班级：10工艺试点

学生姓名：刘振杰

指导教师：卜建新

感光高分子材料

【摘要】

本文主要介绍了感光高分子的发展简史以及感光高分子的分类和在日常生活中、工业中的应用，主要研究重氮树脂型光敏材料、自组装型超薄胶印版、化学增幅与无显影光刻胶及刻蚀技术，和当今感光高分子的主要研制课题。

【关键词】感光高分子感光聚合物光致变色高分子

一、简介

随着现代科学技术的发展，感光高分子材料越来越受到重视。所谓感光高分子材料就是对光具有传输、吸收、存储和转换等功能的高分子材料。

二、研究方向

21世纪人类社会将进入高度信息化的社会，光与半导体相融台的高技术将引人注目。高分子材料的感光特性引起科学界和工业界的兴趣。高分子材料的功能特性主要有：①化学变换功能(感光树脂、光学粘接剂、光硬化剂等)。②物理变换功能(塑料光纤、光盘、非球面透镜、非线性光学聚合物、超导聚合物等)。②医学化学功能(抗血栓性聚合物人工畦器等)。

④分离选择功能(微多 L膜、逆透过膜等) 由此可见，具有感光的高分子材料占居多数，它们的产品在市塌占有的份额很大。像非线性高分子材料这样的尚未达到实用化的高分子材料更是为数众多该材料的通感光与光的化学、物理变化功能是有很大差别的。前者的典型代表是光纤和各种透镜。对这些材料不殴要求透明性强。如要求、光纤材料从可见光到近红外光范围内的透明性极其严格。标准的塑料光纤(POF)是由PMMA制成的，具c—H 基，故不能避免红外吸收。为了提高透明性而研制羝化物光纤。用于制作透镜的材料必须具南高范围的折射率和分散特性这一点，有机高分子材料与无机玻璃类材料相此，者处于劣势。塑料材料具有优良的成形性，宜用来生产诸如形状复杂的非球面透镜等高性能透镜。CD用的透镜，主要是用PMMA材料制作。制作透镜用的PMMA工业材料市塌规模看好要求它具有优良的耐热性和低的吸水性其中具有脂环式结构的塑料市埸将有扩大趋势。产品的薄型化要求具有高折射率的材料。获得优良的成像性需要采用低双折射率材料。对光盘基板材料的功能也应十分重视，正在积极开发不产生双折射的各向同性塑料材料。同时致力于开发具有优良光学特性和折射率分布特性的塑料。塑料光纤与石英光纤相比．它的传输距离和带宽特性很差。由于POF是用高折射率的PMMA作芯t用低折射率的氟塑料作包层，这种两层结构会引起模分散它的最大传输速度为lOMbit／秒，与石英光纤的10Ghit／秒传输速度相比，实在是太小了。上述第①种功能是基于光照射后的高分子材料的重合硬化。开展利用紫外线下瞬时重台的涂料、粘接剂等研究不容忽视。要求光学粘接剂能把尺寸为数 m的石英光纾精密固定。要求它具有低收缩性和折射率特性。DRAM 将向大容量化发展，由4Mbit发展到64Mbit、256Mbit2l 世纪初将达到1Gbit，需要重视光源和短渡长的光，为此要大力开发高性能感光聚台物。[1] 中国科学院长春应化所的科技人员面向国家战略需求和世界科学发展前沿，不断探索和

拼搏，在有机/高分子光电材料的凝聚态研究上获得系列创新成果。该项目在研究过程中发表科学论文28篇，撰写专著2部，其中影响因子大于3.0的论文13篇，论文被他人积累引用108次以上；申请发明专利5项，其中授权中国发明专利2项、美国发明专利1项。

据介绍，伴随信息光电子产业发展的巨大需求，有机光电功能材料与器件的研发得到了前所未有的快速发展，特别是有机发光二极管（oled）已经发展到了产业化的攻关阶段，所涉及的元件效率和寿命以及集成技术，已成为国际信息光电子领域的重大研究方向和竞相研发的焦点。但是，由于相关基础研究滞后于技术的发展，对高功能材料和器件的设计与优化缺乏紧密结合的理论指导，在实际研发的过程中不得不采取广泛探索和优化的方式来进行，很大程度上阻碍了其创新跨越。为此，不断强化有机/高分子光电材料基础理论的探索和创新，为其可持续发展提供基础理论支撑和前瞻性的引领，是发展信息光电子产业亟须解决的重大课题。

中科院长春应化所在有机光电材料与器件的基础和应用研究上有较强的科研积累和人才优势。近年来，他们聚焦国际材料科学和信息光电子领域的发展前沿，在中科院方向性项目、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金、吉林省杰出青年科学研究计划项目的持续支持下，以提高有机发光二极管器件的稳定性和有机晶体管器件载流子迁移率为目标牵引，广泛深入地开展了有机/高分子光电材料的凝聚态结构规律以及结构与功能关系的研究，取得了系列研究成果：

发展出半晶性有机半导体结构的基础表征方法，揭示出典型有机发光半导体npb和aiq3存在不可逆热力学过程导致的半晶性本质和生长温度控制的典型薄膜形态结构，澄清了文献中关于该类薄膜容易结晶的观点，已经被国内外广泛用做判定标准和研究的出发点。发展出有机发光器件与薄膜热力学稳定性相关的两种老化机制，引领了oled器件性能的优化策略和实施方法，推动了oled行业的进步。发现并命名了核取向有序盘状液晶相、核取向无序盘状液晶相、手性棒状液晶的b－折叠结构和棒状液晶高分子的高有序相与柱状相；揭示出了有机共轭高分子的有序结构（相态）特征以及相态结构与热力学过程间的关系，为新型有机共轭分子的设计和有机共轭分子薄膜制备方法的建立发挥了重要指导作用。[2]

三、成果

国家自然科学基金重点项目——“高新技术中高分子光敏材料研究”日前通过专家验收。该项目是由北京大学曹维孝教授主持，北京大学与清华大学合作完成的。主要研究重氮树脂型光敏材料、自组装型超薄胶印版、化学增幅与无显影光刻胶及刻蚀技术，通过4年的努力取得了以下研究成果。

3.1．在重氮树脂型光敏材料方面，制备了文献上尚未见报道的多种带不同取代基的二苯胺-4-重氮盐及其聚合物重氮树脂，其中有两种聚合物感光和热稳定性能突出。

3.2．实现了基于所研究得到的重氮树脂的氢键型。