[发明专利]一种光子晶体的制备方法以及由该方法制备的光子晶体

摘要

本发明公开了一种光子晶体的制备方法，包括提供含有单分散颗粒、表面活性剂和溶剂的乳液；将乳液施用于基底需要形成光子晶体的表面，以形成液体图案，乳液对基底需要形成光子晶体的表面的接触角为30‑120°；将具有液体图案的基底干燥，得到光子晶体，干燥的温度和干燥的时间使得Pe满足2＜Pe＜10或者满足0＜Pe＜0.4，Pe＝(3h²ηr/t_f²k_BTt)^1/2。该方法成本低且制备效率高，制备的光子晶体图案膜的反射光谱中，半峰宽更窄，能达到30‑60nm，获得的光子晶体图案膜的表面更为平整，组装质量更高，因而颜色更为鲜明；同时能获得更薄的光子晶体图案膜。该方法适用性强，适用于多种基底和多种制备工艺。

主权项

1.一种光子晶体的制备方法，该方法包括以下步骤：(1)提供一种乳液，所述乳液含有至少一种单分散颗粒、至少一种表面活性剂和至少一种溶剂；(2)将所述乳液施用于基底需要形成光子晶体的表面，以在该表面形成液体图案，所述乳液对基底需要形成光子晶体的表面的接触角为30°至120°；以及(3)将具有所述液体图案的基底进行干燥，以脱除所述液体图案中的溶剂，得到光子晶体，其中，所述干燥的温度为T，脱除所述液体图案中的溶剂所需的干燥时间为t_f，T和t_f使得Pe满足以下关系式I和关系式II中的一者：关系式I：2＜Pe＜10，关系式II：0＜Pe＜0.4，其中，Pe＝(3h²ηr/t_f²k_BTt)^1/2h为液体图案的厚度，以m计，η为所述乳液中的溶剂在温度T下的动力粘度，以Pa·s计，r为所述乳液中的单分散颗粒的水力半径，以m计，t_f为脱除所述液体图案中的溶剂所需的干燥时间，以s计，k_B为玻尔兹曼常数，以J/K计，T为干燥的温度，以K计，t为时间间隔，取值为1s。