[发明专利]一种基于光子晶体的白光光源的制备方法

权利要求书

1.一种基于光子晶体的白光光源的制备方法，其特征是，所述的制备方法包括以下步骤：

(1)将含有浓度为0.3～0.5wt％的相同粒径的单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶微球的乳液置于恒温恒湿箱中，于温度为70～90℃和湿度为70～90％的条件下，采用自组装的方法，将上述相同粒径的单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶微球沉积在基底上，在基底上形成由相同粒径的单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶微球构成的光子晶体薄膜；

(2)将步骤(1)制备得到的光子晶体薄膜浸入掺杂有光引发剂和交联剂的聚合物单体溶液中，然后取出，将一块干净的玻璃片盖在渗入有掺杂有光引发剂和交联剂的聚合物单体溶液的步骤(1)得到的光子晶体薄膜上；用紫外灯照射步骤(1)得到的光子晶体薄膜，使紫外光透过玻璃片照射在光子晶体薄膜上，使其中的聚合物单体聚合，聚合完成后，得到耐溶剂性的光子晶体薄膜；

(3)配制蓝色荧光染料、橙色荧光染料和易于成膜的聚甲基丙烯酸甲酯三种混合物的氯仿溶液，将上述三种混合物的氯仿溶液旋涂于步骤(2)制备得到的耐溶剂性的光子晶体薄膜的表面，制备得到基于光子晶体的白光光源。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的耐溶剂性的光子晶体的光子禁带与橙色荧光染料发出的橙色荧光峰相匹配，利用耐溶剂性的光子晶体的禁带选择性反射橙色荧光染料发出的橙色荧光，增强橙色荧光染料发出的橙色荧光的信号。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的由相同粒径的单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶微球构成的光子晶体薄膜的厚度为10～20μm。

4.根据权利要求1或3所述的制备方法，其特征是：所述的由相同粒径的单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶微球构成的光子晶体的光子禁带范围是550nm～620nm。

5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征是：所述的单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)乳胶微球的粒径范围是220nm～248nm。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的三种混合物的氯仿溶液的配制为：分别配制物质的量的浓度为1×10^-3M～1×10^-4M的蓝色荧光染料和5.4×10^-6M～5.4×10^-5M的橙色荧光染料的氯仿溶液，配制质量浓度为0.01g/mL～0.03g/mL的聚甲基丙烯酸甲酯的氯仿溶液；取1000μL～2000μL的上述聚甲基丙烯酸甲酯的氯仿溶液、600μL～800μL的上述蓝色荧光染料的氯仿溶液和16～160μL的上述橙色荧光染料的氯仿溶液以及0～144μL的氯仿混合，得到所述的三种混合物的氯仿溶液。

7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征是：所述的蓝色荧光染料是苝；所述的橙色荧光染料是尼罗红。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的光子晶体薄膜浸入掺杂有光引发剂和交联剂的聚合物单体溶液中的时间是1～10分钟。

9.根据权利要求1或8所述的制备方法，其特征是：所述的聚合物单体溶液的质量浓度为2％～5％；

所述的光引发剂和交联剂的用量均为聚合物单体质量的1～3％；

所述的聚合物单体是丙烯酰胺、丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯或异丙基丙烯酰胺；

所述的光引发剂是二乙氧基苯己酮；

所述的交联剂是N，N’-亚甲基双丙烯酰胺。

10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征是：所述的紫外灯的紫外光波长为365nm或254nm，光强度为5～50mw/cm²。