專利名稱：自組裝光子晶體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光子晶體的制備方法。
背景技術(shù)：
單分散膠體粒子自組裝光子晶體是一種在納米尺度上具有三維有序結(jié)構(gòu) 的材料，由于介電常數(shù)的空間周期排列，使得光子晶體能夠調(diào)制光波，故而在
光學(xué)反射鏡、光開關(guān)以及光學(xué)通訊上有著廣闊的應(yīng)用。公開號為CN1749445 (名稱為《控制膠體微球自組裝及制備二維、三維光子晶體的方法》)的專利 和公開號為CN1936074 (名稱為《一種減壓自組裝生長三維光子晶體薄膜的 方法及裝置》)的專利，在制備膠體光子晶體的過程中，由于基片多為載玻片 等光學(xué)玻璃或者是硅片，所致得到的光子晶體不可彎折，并且由于硬質(zhì)基片尺 寸的限制，無法制備大面積的光子晶體且在基片邊緣的光子晶體質(zhì)量往往較 差。公開號為CN101060922 (名稱為《使用膠體納米粒子的膠體光子晶體及 其制備方法》)的專利通過在膠體溶液中引入聚乙烯醇、聚丙烯酸等彈性材料 自組裝制備柔性光子晶體，這種方法制備的光子晶體由于空隙以被彈性材料填 充，所以無法加工成反蛋白石結(jié)構(gòu)的光子晶體。公開號為CN101092054(名稱 為《非密堆積膠體晶體薄膜的熱壓制備方法》)的專利，利用殼層為彈性材料 的核殼結(jié)構(gòu)的光子晶體通過熱壓的方式制備柔性光子晶體，這方法制備的光子 晶體有序性差。垂直沉積法是一種膠體光子晶體生長的方法，常見的制備是將 基板垂直或者成一定角度的進(jìn)入膠體溶液中，通過溶液的揮發(fā)或者是基板的提 拉，使得膠體粒子在基板上自組裝形成有序排列的光子晶體。但由于采用的基 板是水平的，大面積光子晶體的制備只能通過的增大基板面積擴(kuò)大生長容器的 體積來實(shí)現(xiàn)。這導(dǎo)致大部分的膠體粒子在容器壁上生長，原料的利用率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有方法無法制備大面積的光子晶體，并且制備 的光子晶體不可彎折的問題，提供了一種自組裝光子晶體的方法。
第一種自組裝光子晶體的方法如下 一、基板的表面處理將經(jīng)過去離子 水超聲清洗10min-30min的基板用丙酮超聲清洗10min-30min，然后用氮?dú)獯?至表面干燥或者在2(TC-60。C的千燥箱中烘至干燥，再用氧等離子處理 lmin-10min; 二、膠體溶液的配置將球徑為50rnn-5nm的聚苯乙烯、聚甲基 丙烯酸甲酯、二氧化硅或二氧化鈦小球加入到溶劑中得到單分散性小于等于 5%、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005%-5%的溶液，然后將所得的溶液超聲震蕩10min-30min， 得到膠體溶液；三、將基板放入經(jīng)過去離子水清洗10-30min、丙酮超聲清洗 10-30min、去離子水沖洗并干燥后的容器中，然后加入步驟二配置的膠體溶液， 然后在溫度為2(TC-7(TC的恒溫條件下使膠體溶液揮發(fā)，待無物質(zhì)揮發(fā)取出基 板，即得到光子晶體；其中步驟一中所述的基板是厚度為O.Olmm-lmm且表 面鍍有鋁、銀、金或氧化銦錫的聚酯基板、聚酰亞胺基板、聚砜基板、聚碳酸 酯基板、聚乙烯基板、聚氯乙烯基板、聚氨酯基板、有機(jī)硅基板或橡膠基板； 步驟一中將所述的基板巻曲成空心圓柱形、空心圓臺形或螺旋形；步驟二中所 述的溶劑是去離子水、乙醇、甲醇、乙二醇中的一種或幾種的混合溶液。 本方法步驟一中的基板不進(jìn)行處理直接放入步驟二得到的膠體溶液中。 第二種自組裝光子晶體的方法如下 一、有機(jī)基板的表面處理將有機(jī)基 板放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%-30%的酸性溶液中浸泡1 min -30min，然后再用去離子水 超聲清洗10min-30min、干燥；二、膠體溶液的配置將球徑為50nm-5pm的 聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅或二氧化鈦小球加入到溶劑中得到單 分散性小于等于5%、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005%-5%的溶液，然后將所得的溶液超聲 震蕩10min-30min，得到膠體溶液；三、將有機(jī)基板放入經(jīng)過去離子水清洗 10曙30min、丙酮超聲清洗10-30min、去離子水沖洗并干燥后的容器中，然后加 入步驟二配置的膠體溶液，然后在溫度為2(TC-70。C的恒溫條件下使膠體溶液 揮發(fā)，待無物質(zhì)揮發(fā)取出基板，即得到光子晶體；其中步驟一中所述的有機(jī)基 板是厚度為O.Olmm-lmm的聚酯基板、聚酰亞胺基板、聚砜基板、聚碳酸酯 基板、聚乙烯基板、聚氯乙烯基板、聚氨酯基板、有機(jī)硅基板或橡膠基板；步 驟一中所述的酸性溶液是重鉻酸鉀溶液；步驟一中將所述的有機(jī)基板巻曲成空
心圓柱形、空心圓臺形或螺旋形；步驟二中所述的溶劑是去離子水、乙醇、甲
醇、乙二醇中的一種或幾種的混合溶液。
本方法步驟一中的基板不進(jìn)行處理直接放入步驟二得到的膠體溶液中。 第三種自組裝光子晶體的方法，其特征在于自組裝光子晶體的方法如下
一、有機(jī)基板的表面處理將經(jīng)過去離子水超聲清洗10min-30min的基板用丙 酮超聲清洗10min-30min，然后用氮?dú)獯抵帘砻娓稍锘蛘咴?0'C-6(TC的干燥 箱中烘至千燥，再用氧等離子處理lmin-10min; 二、膠體溶液的配置將球 徑為50nm-5^im的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅或二氧化鈦小球加 入到溶劑中得到單分散性小于等于5%、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005%-5%的溶液，然后 將所得的溶液超聲震蕩10min-30min，得到膠體溶液；三、將有機(jī)基板放入經(jīng) 過去離子水清洗10-30min、丙酮超聲清洗10-30min、去離子水沖洗并干燥后 的容器中，然后加入步驟二配置的膠體溶液，然后在溫度為2(TC-7(TC的恒溫 條件下使膠體溶液揮發(fā)，待無物質(zhì)揮發(fā)取出基板，即得到光子晶體；其中步驟 一中所述的有機(jī)基板是厚度為O.Olmm-lmm的聚酯基板、聚酰亞胺基板、聚 砜基板、聚碳酸酯基板、聚乙烯基板、聚氯乙烯基板、聚氨酯基板、有機(jī)硅基 板或橡膠基板；步驟一中將所述的有機(jī)基板巻曲成空心圓柱形、空心圓臺形或 螺旋形；步驟二中所述的溶劑是去離子水、乙醇、甲醇、乙二醇中的一種或幾 種的混合溶液。
本方法步驟一中的基板不進(jìn)行處理直接放入步驟二得到的膠體溶液中。 本發(fā)明方法將基板的巻曲成空心圓柱形、空心圓臺形或螺旋形，所以減少 了盛裝膠體溶液的容器體積，提高了膠體溶液利用率(普通方法得到的光子晶 體，只有長在硬質(zhì)基片上的光子晶體才能拿出來使用，大部分小球都長在容器 壁上了，造成浪費(fèi)。)，本發(fā)明中所用的基板呈薄膜狀能夠直接貼到容器壁上進(jìn) 行沉積，減少了限定器的使用，本發(fā)明方法使光子晶體可以單面或者雙面的沉 積于基板之上，最大限度的使光子晶體沉積于基板上，與現(xiàn)有技術(shù)采用的水平 基板相比本發(fā)明方法增大了光子晶體沉積面積的同時，得到的晶體能夠彎折， 本發(fā)明制備的光子晶體空隙中沒有填充其他材料，可以制備反蛋白石結(jié)構(gòu)的光 子晶體。


圖1是空心圓柱形基板的示意圖。圖2是空心圓臺形基板的示意圖，其中 0<0<180。圖3是螺旋形基板的示意圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式
，還包括各具體實(shí)施方 式間的任意組合。
具體實(shí)施方式
一本實(shí)施方式中自組裝光子晶體的方法如下 一、基板的
表面處理將經(jīng)過去離子水超聲清洗10min-30min的基板用丙酮超聲清洗 10min-30min，然后用氮?dú)獯抵帘砻娓稍锘蛘咴?0°C-60°C的干燥箱中烘至干 燥，再用氧等離子處理lmin-10min; 二、膠體溶液的配置將球徑為50nm-5pm 的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅或二氧化鈦小球加入到溶劑中得到 單分散性小于等于5°/。、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005%-5%的溶液，然后將所得的溶液超 聲震蕩10min-30min，得到膠體溶液；三、將基板放入經(jīng)過去離子水清洗 10-30min、丙酮超聲清洗10-30min、去離子水沖洗并干燥后的容器中，然后加 入步驟二配置的膠體溶液，然后在溫度為2(TC-7(TC的恒溫條件下使膠體溶液 揮發(fā)，待無物質(zhì)揮發(fā)取出基板，即得到光子晶體；其中步驟一中所述的基板是 厚度為O.Olmm-lmm且表面鍍有鋁、銀、金或氧化銦錫的聚酯基板、聚酰亞 胺基板、聚砜基板、聚碳2酯基板、聚乙烯基板、聚氯乙烯基板、聚氨酯基板、 有機(jī)硅基板或橡膠基板；步驟一中將所述的基板巻曲成空心圓柱形、空心圓臺 形或螺旋形；步驟二中所述的溶劑是去離子水、乙醇、甲醇、乙二醇中的一種 或幾種的混合溶液。
本實(shí)施方式所述的溶劑為混合溶液時，各成分之間按任意比組合。
具體實(shí)施方式
二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中的基板 不進(jìn)行處理直接放入步驟二得到的膠體溶液中。其他與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中干燥箱 的溫度為35'C-65'C。。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中干燥箱
的溫度為3(TC-6(TC。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中干燥箱
的溫度為35'C-45。C。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟一中干燥箱 的溫度為50'C。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中溶液的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%-4.5%。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中溶液的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%-4%。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中溶液的
質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%-3.5%。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中溶液的 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%-3%。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中溶液 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%-2.5%。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中溶液
的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-2%。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟二中溶液
的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟三中所述
的溫度為35t:-65r:。。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
一不同的是步驟三中所述
的溫度為5(TC。其它與具體實(shí)施方式
一相同。
具體實(shí)施方式
十六本實(shí)施方式中自組裝光子晶體的方法如下 一、有機(jī)
基板的表面處理將有機(jī)基板放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%-30%的酸性溶液中浸泡1 min -30min，然后再用去離子水超聲清洗10min-30min、干燥；二、膠體溶液的配 置將球徑為50nm-5pm的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅或二氧化 鈦小球加入到溶劑中得到單分散性小于等于5%、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005%-5%的溶 液，然后將所得的溶液超聲震蕩10min-30min，得到膠體溶液；三、將有機(jī)基 板放入經(jīng)過去離子水清洗10-30min、丙酮超聲清洗10-30min、去離子水沖洗 并干燥后的容器中，然后加入步驟二配置的膠體溶液，然后在溫度為20°C-70°C 的恒溫條件下使膠體溶液揮發(fā)，待無物質(zhì)揮發(fā)取出基板，即得到光子晶體；其 中步驟一中所述的有機(jī)基板是厚度為O.Olmm-lmm的聚酯基板、聚酰亞胺基 板、聚砜基板、聚碳酸酯基板、聚乙烯基板、聚氯乙烯基板、聚氨酯基板、有 機(jī)硅基板或橡膠基板；步驟一中所述的酸性溶液是重鉻酸鉀溶液；步驟一中將所述的有機(jī)基板巻曲成空心圓柱形、空心圓臺形或螺旋形；步驟二中所述的溶 劑是去離子水、乙醇、甲醇、乙二醇中的一種或幾種的混合溶液。
本實(shí)施方式所述的溶劑為混合溶液時，各成分之間按任意比組合。 本實(shí)施方式所述重鉻酸鉀溶液是由60g重鉻酸鉀、300ml去離子水和460ml
密度為1.84g/cm3、濃度為98%的濃硫酸組成。
具體實(shí)施方式
十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟一中的 基板不進(jìn)行處理直接放入步驟二得到的膠體溶液中。其它與具體實(shí)施方式
十六 相同。
具體實(shí)施方式
十八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟一中酸 性溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%-25%。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
十九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟一中酸
性溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%-20%。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
二十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟一中酸
性溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
二十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟一中
堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%-18%。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
二十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟一中
堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%-16%。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
二十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟一中
堿溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
二十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟二中
溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%-4.5%。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
二十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟二中
溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%-4%。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
二十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟二中 溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%-3.5%。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
二十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟二中
溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%-3%。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
二十八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟二中
溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%-2.5°/。。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
二十九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟二中 溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-2%。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
三十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟二中溶 液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
三十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟三中 所述的溫度為35°C-65°C。。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
三十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
十六不同的是步驟三中 所述的溫度為50'C。其它與具體實(shí)施方式
十六相同。
具體實(shí)施方式
三十三本實(shí)施方式中自組裝光子晶體的方法如下 一、有
機(jī)基板的表面處理將經(jīng)過去離子水超聲清洗10min-30min的基板用丙酮超聲 清洗10min-30min，然后用氮?dú)獯抵帘砻媲г锘蛘咴?0°C-60°C的干燥箱中烘 至干燥，再用氧等離子處理lmin-10min; 二、膠體溶液的配置將球徑為 50nm-5pm的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅或二氧化鈦小球加入到 溶劑中得到單分散性小于等于5%、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005%-5%的溶液，然后將所 得的溶液超聲震蕩10min-30min，得到膠體溶液；三、將有機(jī)基板放入經(jīng)過去 離子水清洗10-30min、丙酮超聲清洗10-30min、去離子水沖洗并干燥后的容 器中，然后加入步驟二配置的膠體溶液，然后在溫度為20'C-7(TC的恒溫條件 下使膠體溶液揮發(fā)，待無物質(zhì)揮發(fā)取出基板，即得到光子晶體；其中步驟一中 所述的有機(jī)基板是厚度為O.Olmm-lmm的聚酯基板、聚酰亞胺基板、聚砜基 板、聚碳酸酯基板、聚乙烯基板、聚氯乙烯基板、聚氨酯基板、有機(jī)硅基板或 橡膠基板；步驟一中將所述的有機(jī)基板巻曲成空心圓柱形、空心圓臺形或螺旋 形；步驟二中所述的溶劑是去離子水、乙醇、甲醇、乙二醇中的一種或幾種的 混合溶液。
本實(shí)施方式步驟一中采用等離子體放電裝置進(jìn)行氧等離子處理，其中等離 子體放電裝置的放電電源為等離子體高壓脈沖電源，氣體由D08-1A/ZM型流 量控制器控制，實(shí)驗(yàn)的檢測儀器包括數(shù)字熒光示波器(Tektronix TDS3015 500MHz)、 OOIBase32型光譜儀、JC200A靜滴接觸角/界面張力測量儀。
本實(shí)施方式所述的溶劑為混合溶液時，各成分之間按任意比組合。
具體實(shí)施方式
三十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的步驟一中 的基板不進(jìn)行處理直接放入步驟二得到的膠體溶液中。其它與具體實(shí)施方式
三 十三相同。
具體實(shí)施方式
三十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟一
中干燥箱的溫度為25°C-55°C。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
具體實(shí)施方式
三十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟一
中干燥箱的溫度為30。C-5(TC。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
具體實(shí)施方式
三十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟一
中干燥箱的溫度為35°C-45°C。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
具體實(shí)施方式
三十八本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟一
中干燥箱的溫度為4(TC。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
具體實(shí)施方式
三十九本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟二
中溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01%-4.5%。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
具體實(shí)施方式
四十本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟二中 溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.02%-4%。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
具體實(shí)施方式
四十一本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟二
中溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%-3.5%。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
具體實(shí)施方式
四十二本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟二 中溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1%-3%。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
具體實(shí)施方式
四十三本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟二
中溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5%-2.5%。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
具體實(shí)施方式
四十四本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟二 中溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%-2%。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
具體實(shí)施方式
四十五本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟二
中溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
具體實(shí)施方式
四十六本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟三
中所述的溫度為35°C-65°C。。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
具體實(shí)施方式
四十七本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式
三十三不同的是步驟三
中所述的溫度為50"C。其它與具體實(shí)施方式
三十三相同。
權(quán)利要求
1、自組裝光子晶體的方法，其特征在于自組裝光子晶體的方法如下一、基板的表面處理將經(jīng)過去離子水超聲清洗10min-30min的基板用丙酮超聲清洗10min-30min，然后用氮?dú)獯抵帘砻娓稍锘蛘咴?0℃-60℃的干燥箱中烘至干燥，再用氧等離子處理1min-10min；二、膠體溶液的配置將球徑為50nm-5μm的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅或二氧化鈦小球加入到溶劑中得到單分散性小于等于5％、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005％-5％的溶液，然后將所得的溶液超聲震蕩10min-30min，得到膠體溶液；三、將基板放入經(jīng)過去離子水清洗10-30min、丙酮超聲清洗10-30min、去離子水沖洗并干燥后的容器中，然后加入步驟二配置的膠體溶液，然后在溫度為20℃-70℃的恒溫條件下使膠體溶液揮發(fā)，待無物質(zhì)揮發(fā)取出基板，即得到光子晶體；其中步驟一中所述的基板是厚度為0.01mm-1mm且表面鍍有鋁、銀、金或氧化銦錫的聚酯基板、聚酰亞胺基板、聚砜基板、聚碳酸酯基板、聚乙烯基板、聚氯乙烯基板、聚氨酯基板、有機(jī)硅基板或橡膠基板；步驟一中將所述的基板卷曲成空心圓柱形、空心圓臺形或螺旋形；步驟二中所述的溶劑是去離子水、乙醇、甲醇、乙二醇中的一種或幾種的混合溶液。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的自組裝光子晶體的方法，其特征在于步驟一中 的基板不進(jìn)行處理直接放入步驟二得到的膠體溶液中。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自組裝光子晶體的方法，其特征在于步驟三中 所述的溫度為35°C-65°C。
4、 自組裝光子晶體的方法，其特征在于自組裝光子晶體的方法如下一、 有機(jī)基板的表面處理將有機(jī)基板放入質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%-30%的酸性溶液中浸泡1 min -30min，然后再用去離子水超聲清洗10min-30min、干燥；二、膠體溶液 的配置將球徑為50nm-5|im的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅或二 氧化鈦小球加入到溶劑中得到單分散性小于等于5%、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005%-5% 的溶液，然后將所得的溶液超聲震蕩10min-30min，得到膠體溶液；三、將有 機(jī)基板放入經(jīng)過去離子水清洗10-30min、丙酮超聲清洗10-30min、去離子水 沖洗并干燥后的容器中，然后加入步驟二配置的膠體溶液，然后在溫度為 2(TC-7(TC的恒溫條件下使膠體溶液揮發(fā)，待無物質(zhì)揮發(fā)取出基板，即得到光子晶體；其中步驟一中所述的有機(jī)基板是厚度為O.Olmm-lmm的聚酯基板、 聚酰亞胺基板、聚砜基板、聚碳酸酯基板、聚乙烯基板、聚氯乙烯基板、聚氨 酯基板、有機(jī)硅基板或橡膠基板；步驟一中所述的酸性溶液是重鉻酸鉀溶液； 步驟一中將所述的有機(jī)基板巻曲成空心圓柱形、空心圓臺形或螺旋形；步驟二 中所述的溶劑是去離子水、乙醇、甲醇、乙二醇中的一種或幾種的混合溶液。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自組裝光子晶體的方法，其特征在于步驟一中的基板不進(jìn)行處理直接放入步驟二得到的膠體溶液中。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的自組裝光子晶體的方法，其特征在于其特征在 于步驟三中所述的溫度為35°C-65°C。
7、 自組裝光子晶體的方法，其特征在于自組裝光子晶體的方法如下一、 有機(jī)基板的表面處理將經(jīng)過去離子水超聲清洗10min-30min的基板用丙酮超 聲清洗10min-30min，然后用氮?dú)獯抵帘砻娓稍锘蛘咴?(TC-60'C的干燥箱中 烘至干燥，再用氧等離子處理lmin-10min; 二、膠體溶液的配置將球徑為 50nm-5pm的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、二氧化硅或二氧化鈦小球加入到 溶劑中得到單分散性小于等于5%、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.005%-5%的溶液，然后將所 得的溶液超聲震蕩10min-30min，得到膠體溶液；三、將有機(jī)基板放入經(jīng)過去 離子水清洗10-30min、丙酮超聲清洗10-30min、去離子水沖洗并干燥后的容 器中，然后加入步驟二配置的膠體溶液，然后在溫度為2(TC-7(TC的恒溫條件 下使膠體溶液揮發(fā)，待無物質(zhì)揮發(fā)取出基板，即得到光子晶體；其中步驟一中 所述的有機(jī)基板是厚度為O.Olmm-lmm的聚酯基板、聚酰亞胺基板、聚砜基 板、聚碳酸酯基板、聚乙烯基板、聚氯乙烯基板、聚氨酯基板、有機(jī)硅基板或 橡膠基板；步驟一中將所述的有機(jī)基板巻曲成空心圓柱形、空心圓臺形或螺旋 形；步驟二中所述的溶劑是去離子水、乙醇、甲醇、乙二醇中的一種或幾種的 混合溶液。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的自組裝光子晶體的方法，其特征在于步驟一中 的基板不進(jìn)行處理直接放入步驟二得到的膠體溶液中。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自組裝光子晶體的方法，其特征在于步驟三中 所述的溫度為35°C-65°C。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的自組裝光子晶體的方法，其特征在于其特征在 于步驟三中所述的溫度為50°C。
全文摘要
自組裝光子晶體的方法，它涉及光子晶體的制備方法。本發(fā)明解決了現(xiàn)有方法無法制備大面積的光子晶體，并且制備的光子晶體不可彎折的問題。本發(fā)明方法如下一、基板的表面處理；二、膠體溶液的配置；三、將基板放入容器中，然后加入步驟二配置的膠體溶液，然后在溫度為20℃-70℃的恒溫條件下使膠體溶液揮發(fā)，待無物質(zhì)揮發(fā)取出基板，即得到光子晶體。本發(fā)明方法使光子晶體可以單面或者雙面的沉積于基板之上，最大限度的使光子晶體沉積于基板上。
文檔編號C30B5/00GK101338447SQ200810137030
公開日2009年1月7日 申請日期2008年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月29日
發(fā)明者垚 李, 葛鄧騰, 趙九蓬 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)