论文部分内容阅读
在现代科学技术研究中,光子晶体这种新型材料因其优秀的光子调控能力在光学、电学等领域中都存在着巨大的潜在应用。图案化光子晶体因其独特微结构而进一步得获得了其他特别的功能,极大得拓展了其在色彩显示、生物传感与检测及组织工程等领域的应用范围。目前的一些图案化的方法如光学刻蚀、模板复制等都存在着制备繁琐、成本昂贵等缺点,不利于大面积光子晶体图案的制备,因此我们希望开发出一种高效简便的光子晶体图案化技术,并探索其具体的应用。本文的主要研究内容即以此而展开,通过将喷墨打印技术与胶体粒子自组装技术相结合,成功制备出了多样化、高精度的胶体光子晶体图案,并探索了其在色彩显示及信息防伪等领域的应用。主要内容如下:(1)通过对Jetlabll压电喷墨打印系统参数设置、墨水组分、基底浸润性及环境条件等因素进行研究,探索和优化了制备高精度高质量的自组装胶体光子晶体图案的条件,并成功制备得到具有良好光学性质的,由点阵排列而成的胶体光子晶体图案。(2)探索了使用电流体喷墨打印系统打印连续相胶体晶体图案的可能性,通过调控墨水溶液中溶剂的组成部分,成功制备出了具有较好光学性能的线条状胶体晶体图案,并通过对喷口直径、墨水进液速度及平台运动速度等因素的研究,进而获得了较小尺度的连续相图案。(3)利用压电喷墨打印技术,通过调节基底的浸润性来获得具有不同形貌结构的两类打印光子晶体微点,使得其具有差异性的角度响应性光学性质,从而开发出了一种在多类材质上简易快速制备具有响应性光学可变的高精度光子晶体图案的技术,这种光子晶体图案可被应用于防伪等领域。