[发明专利]一种浸润控制薄膜折射率的动态光子晶体图案的制备方法

摘要

本发明提供了一种浸润控制薄膜折射率的动态光子晶体图案的制备方法。包括以下步骤：先在透明基材上制备二维光子晶体；再将丙烯酸类单体、光敏剂和交联剂混合均匀后得到混合溶液，使二维光子晶体与混合溶液相接触，并在透明基材上覆盖有图案的掩膜板，于紫外光下固化，剥离薄膜，得到通过浸润控制图案化的胶体光子晶体复合膜；将此复合膜放入响应溶剂中，或者将响应溶剂喷洒到复合膜上，得到动态光子晶体图案。本发明通过掩膜板来控制反应单体的聚合程度，从而控制不同区域的浸润性，控制薄膜不同区域的折射率，使得薄膜遮挡区域出现更强的布拉格衍射光，并在该区域显示图案。该方法工艺简单，反应条件容易控制，图案化响应快。

主权项

1.一种浸润控制薄膜折射率的动态光子晶体图案的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1.先将水，平铺在透明基材上，再将胶体微球溶液均匀分散在水面上，静止后，把水吸干，自然风干1～10h，再于50～80℃烘干1～8h，得到排列规整的二维光子晶体；/nS2.将丙烯酸类单体、光敏剂和交联剂混合均匀后得到混合溶液，将该混合溶液移入模具中，再将步骤S1中带二维光子晶体的透明基材倒扣在模具上，使二维光子晶体与混合溶液相接触，并在透明基材上覆盖带有图案的掩膜板，于紫外光下固化1～120min，待反应完毕形成薄膜后，剥离薄膜，得到通过浸润控制图案化的胶体光子晶体复合膜；/nS3.将上述的胶体光子晶体复合膜放入响应溶剂中，或者将响应溶剂喷洒到上述的胶体光子晶体复合膜上，得到浸润控制薄膜折射率的动态光子晶体图案；/n步骤S2中，以体积比计，所述的丙烯酸类单体的添加量占混合溶液总体积的85％～99.8％，所述的交联剂的添加量占混合溶液总体积的0.1％～10％；以质量体积比计，所述的光敏剂的添加量占混合溶液总体积的0.1％～5％；其中，所述的混合溶液总体积指的是丙烯酸类单体、光敏剂和交联剂组成的混合溶液的总体积；/n步骤S1中所述的胶体微球溶液的质量分数为0.5～5wt％；所述的胶体微球溶液的溶剂为水和/或乙醇；/n步骤S1中所述的胶体微球的粒径为80～1100nm；所述的胶体微球选自单分散聚苯乙烯胶体微球、单分散聚(苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯-丙烯酸)聚合物胶体微球、单分散聚甲基丙烯酸甲酯胶体微球或单分散二氧化硅胶体微球中的任一种；/n所述的响应溶剂包括乙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、四氢呋喃或二甲基亚砜。/n