透明有机-无机混合光刻胶实现光学微结构的精密加工

北京化工大学（BUCT）和有限公司科技集团有限公司（BOE）的研究人员开发了一种折射率高度可调的新型透明有机-无机混合光致抗蚀剂

发表在《工程》杂志上的这项研究“一种由二氧化钛纳米粒子嵌入丙烯酸树脂制成的具有可调折射率的透明光致抗蚀剂，用于UV压印光刻”，介绍了由二氧化钛纳米粒子嵌入式丙烯酸树脂制备的透明光阻剂的合成，该树脂在紫外线（UV）固化后具有高达2.0（589 nm）的可调折射系数，同时在可见光范围内保持98%以上的高透明度和小于0.05%的低雾度

使用混合树脂可以轻松有效地压印光学微结构的精密加工，混合树脂充当导光板，将光从侧面引导到顶部，以节省显示设备的能量

近年来，随着电子技术的快速发展，显示设备已被应用于生活的各个方面。光学材料能够控制和调节光，是光学设备的基础，在平板显示器、透镜、智能穿戴设备和增强现实（AR）/虚拟现实（VR）显示器等领域有着广泛的应用

折射率是光学材料的基本特性，对于相同的焦距要求，通常认为由折射率相对较高的光学树脂制成的组件比由普通光学材料制成的组件更小、更轻、适用范围更广

目前商业化的有机光学材料，如环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯和有机硅树脂，受到有机分子和聚合物链的结构性质的限制，并且材料的折射率在1.4&ndash；1.6.

为了调节紫外线固化树脂的折射率，研究人员试图在丙烯酸树脂中添加具有高折射率的无机纳米颗粒。根据有机&ndash；无机杂化光致抗蚀剂在光电显示器件中的应用，重点研究了二氧化钛纳米粒子嵌入丙烯酸树脂的优化

证实了二氧化钛纳米颗粒可以均匀地分散在复合材料中，并且杂化膜表现出突出的平坦性和仅0.196nm的粗糙度

为了将最新开发的具有优异性能的纳米技术和纳米复合材料带出实验室，并将其转化为新的器件产品，BUCT和京东方的联合研究小组将有机&ndash；用于精密加工光学微结构的无机混合光致抗蚀剂作为平板显示设备的导光板

研究人员还通过改变基本聚合物材料和二氧化钛纳米颗粒的数量，开发了具有2.0（589nm）超高折射率的光固化树脂。他们还对将其材料用于各种应用感兴趣

从实验室和商业实验中获得的关于各种纳米级和微尺度界面光子调控的知识有望通过高精度医疗、照明和新的显示产品帮助促进人类健康