基于膠體晶體的信息顯示材料的制備與應(yīng)用.pdf

1、光子晶體的結(jié)構(gòu)色源于其內(nèi)部微結(jié)構(gòu)與光線的相互作用，具有飽和度高、不易褪色等特點，在傳感、顯示等領(lǐng)域受到廣泛關(guān)注。然而由于Bragg衍射，這種結(jié)構(gòu)色會隨觀察角度的變化而改變，即具有角度依賴性。目前針對如何解決結(jié)構(gòu)色視角依賴性問題的研究在自組裝膠體晶體中取得了進展，研究者們通過向自組裝材料中引入準(zhǔn)無序結(jié)構(gòu)來增強雜散光線，從而降低甚至消除結(jié)構(gòu)色的視角依賴性。這種方法很大程度上破壞了結(jié)構(gòu)色的質(zhì)量，降低了材料的反射率，而且制備過程復(fù)雜，難以規(guī)?；?/p>

2、生產(chǎn)。本論文研究發(fā)現(xiàn)，表面形貌的幾何對稱性能使膠體晶體的結(jié)構(gòu)色不隨觀察角度變化。在此基礎(chǔ)上，本論文構(gòu)建了一系列基于膠體晶體的寬視角結(jié)構(gòu)色材料，并演示了它們在信息顯示領(lǐng)域的應(yīng)用。具體工作內(nèi)容如下:
　　(1)開發(fā)了重力驅(qū)動的微流控裝置用于連續(xù)制備膠體晶體的球形液滴模板，設(shè)計了原位在線干燥方法簡化了膠體晶體微球的干燥過程，探討了影響微球形貌、尺寸、單分散性、穩(wěn)定性等的因素，在優(yōu)化條件下制備了尺寸、特征反射峰可控的膠體晶體微球。該工作解

3、決了球形膠體晶體的批量制備問題。
　　(2)發(fā)現(xiàn)了50-300μm的膠體晶體微球的顏色不隨視角變化的現(xiàn)象，提出了球形對稱性能夠消除結(jié)構(gòu)色的視角依賴性的假說。驗證了以球形膠體晶體或其反結(jié)構(gòu)為單元構(gòu)建的薄膜材料的寬視角光學(xué)性質(zhì)，在此基礎(chǔ)上利用溶脹變色原理演示了光子紙的概念。該工作為解決膠體晶體的視角問題提供了新方案。
　　(3)在球形對稱基礎(chǔ)上，利用軟模板和快速紫外聚合技術(shù)制備了具有其他幾何對稱形貌的膠體晶體。該工作進一步驗證了