[发明专利]一种具有曲面结构的胶体光子晶体及其制备方法

权利要求书

1.一种制备具有曲面结构的胶体光子晶体的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

1)制备图案化凹槽模板：利用金属线缠绕的金属板作为压印用母模板，使用热塑性聚合物进行压印、复形得到图案化凹槽模板；

2)制备具有曲面结构的胶体光子晶体：利用步骤1)的图案化凹槽模板作为基底，在所述基底上生长光子晶体，得到具有曲面结构的胶体光子晶体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的金属线为铜线或者不锈钢线；所述的金属线的横截面为圆形或者椭圆形。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的金属板为铝合金板、不锈钢板或者铜板。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的热塑性聚合物为聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚氨酯或者聚烯烃。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯或其共聚物。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中的压印为热压印。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)中所述的凹槽模板的凹槽形貌可以通过金属线调整，即选择不同直径的圆金属线，所述直径介于100-500μm之间。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1)具体包括以下步骤：

1a)制备压印用母模板：将不同直径的圆金属线紧密缠绕金属板，制备所述压印用母模板；

1b)制备图案化凹槽模板：将热塑性聚合物板水平放置在热台上，然后把步骤1a)制备的压印用母模板压在热塑性聚合物板上；打开热台，加热到所述热塑性聚合物的玻璃化转变温度、即热变形温度之上，待热塑性聚合物软化后，再施加压力把压印用母模板压入热塑性聚合物板中，冷却至室温后脱模，得到图案化凹槽模板。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤1a)中的圆金属线的直径为100μm、150μm、200μm、300μm、400μm或500μm。

10.根据权利要求8所述的方法，步骤1a)中，所述金属板为不锈钢板、铝合金板或铜板。

11.根据权利要求8所述的方法，步骤1a)中，所述金属板进行边缘打磨和表面抛光处理。

12.根据权利要求8所述的方法，步骤1a)中，还包括将得到的压印用母模板进行清洗和疏水化处理的步骤；具体地，使用乙醇进行表面清洗后，再使用氟硅烷在减压条件下进行化学气相沉积处理。

13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2)具体包括：以图案化凹槽模板为基底，沉积单分散的胶体颗粒从而在所述基底上生长光子晶体，得到具有曲面结构的胶体光子晶体。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，步骤2)具体为：将步骤1)中得到的图案化凹槽模板插入到含有单分散的胶体颗粒的分散液中，在恒定温度下自然蒸发，待分散液中的溶剂蒸干后，即在所述图案化凹槽模板上沉积了一层具有曲面结构的胶体光子晶体薄膜。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，图案化凹槽模板以凹槽轴向垂直于容器的形式插入到所述分散液中。

16.根据权利要求14或15所述的方法，其特征在于，所述的单分散的胶体颗粒的材质为无机材料或者为聚合物材料。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述的单分散的胶体颗粒的材质为二氧化硅或者为聚苯乙烯。