[发明专利]一种光电调控的金属纳米颗粒-液晶阵列结构盒的制作

摘要

本发明提供一种光电调控的动态金属纳米颗粒‑液晶复合阵列结构盒的制作方法，属于光电技术领域。该发明基于纳米结构极化构型、分子构型匹配和贵金属纳米颗粒的LSPR原理，利用激光倏逝驻波聚焦捕获沉积技术，变化激光倏逝驻波光强大小，进而调控金属纳米阵列‑液晶复合结构的空间形态；利用光场调控聚集沉积的同时，在上下电极间加载不同电压，电极间电场变化即可调控金属纳米颗粒‑液晶复合阵列结构的空间结构，实现液晶盒中不同的光谱响应和光电调控。本发明制作的金属纳米颗粒‑液晶复合阵列结构盒，有助于为新型表面等离激元光电显示技术提供新原理和新方法。

主权项

1.一种光电调控的动态金属纳米颗粒‑液晶复合阵列结构盒的制作方法，具体包括以下步骤：步骤1.制备金属纳米颗粒胶体溶液：将含Ag+或Au3+或Cu2+的水溶液与还原剂混合搅拌，原子态金属聚集成纳米团簇，完成金属纳米颗粒胶体溶液的制备；步骤2.将金属纳米颗粒在液晶中分散：将步骤1中的金属纳米颗粒胶体溶液进行离心处理，然后重新溶于去离子水中，然后对纳米颗粒实现表面功能化，实现液晶的垂直取向锚定；步骤3.制作液晶盒腔体：在倒置的正四玻璃棱台的上表面镀上一层ITO透明导电玻璃薄膜，ITO为Indium‑Tin Oxide即氧化铟锡，导电玻璃薄膜厚度为40～100nm；棱台上表面盖压有一片ITO导电玻璃并用紫外固化胶支撑密封形成腔体，先固定三面，留一个面通过微量注射器将金属纳米颗粒‑液晶混合液注入腔体内，进而通过毛细效应在腔体内均匀分布形成超薄混合溶液层，再将这个面密封，最终形成一个矩形封闭腔体，密闭腔体边缘距离导电玻璃边沿有一定距离，在腔体之外的导电面连接引线并接上电压源，两层ITO间的紫外固化胶同时用作绝缘层；步骤4.制备金属纳米颗粒阵列液晶盒：构建线阵列单一方向沉积的金属纳米颗粒激光倏逝驻波场：将满足干涉条件的两束激光分别于倒置的正四玻璃棱台相对的两侧面相向入射，且两束激光的入射角相等，调节两束激光的入射角使得二者于倒置正四玻璃棱台上表面内侧相同位置发生全反射，形成倏逝驻波，此时两束激光全反射形成的光斑完全重合；或者构建点阵列沉积的金属纳米颗粒激光倏逝驻波场：构建正交的两激光倏逝驻波，此时四束激光在正四玻璃棱台上表面内侧相同位置发生全反射，光斑重叠处光场矢量叠加；液晶中的金属纳米颗粒在激光倏逝驻波光场与电场的共同作用下沉积，沉积过程中不断改变入射光强与电压大小，即改变激光倏逝驻波光场与电场强度，得到最终的金属纳米颗粒阵列形状，完成金属纳米颗粒阵列液晶盒。