电场响应光子晶体广角显示器的制备与研究

项目名称： 电场响应光子晶体广角显示器的制备与研究

项目编号： No.51503214

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2016

项目学科： 一般工业技术

项目作者： 邝旻翾

作者单位： 中国科学院理化技术研究所

项目金额： 23万元

中文摘要： 各向同性结构色的光子晶体对于广角或柔性反射型光子晶体显示器意义重大。本项目针对平面结构光子晶体的光子禁带具有角度依赖性这一特性在广角显示应用中所受到的限制，拟通过制备球面结构光子晶体实现各向同性的结构色。引入电响应性材料，利用电场响应高灵敏、易操控等优势，构建反射型光子晶体广角显示器，实现0~180°范围内的广角显示。主要围绕以下几个方面展开研究：（1）设计具有浸润性差异的图案化基底，精确控制含有纳米粒子/电响应性预聚物液滴的选择性沉积，制备光子晶体阵列。（2）深入研究液/液/固体系中纳米粒子与预聚物共组装机理，制备组装结构及形貌可控的光子晶体，并研究其结构与光学和电学性能的角度依赖性关系，实现结构色各向同性的电场响应光子晶体的制备。（3）设计基底电路，在单一电场下得到连续可调的红绿蓝三基色，构建电场响应光子晶体广角显示器。本项目的研究将为新型反射型彩色广角显示器的开发提供新的方法与工艺。

中文关键词： 光子晶体；电场响应；广角显示；动态浸润性

英文摘要： Photonic crystals (PCs) with isotropic structure color are very important to wide viewing-angle or flexible reflective displays. The intrinsic angle-dependence property of PCs restrains their performances in wide viewing-angle display devices. To solve this limitation, we intend to fabricate electric responsive PCs with spherical structure, which exhibit angle-independent structure color. By designing the chemical patterned surface, the nanoparticle/polymer droplets will be controlled to sit selectively on conductive area in liquid-liquid-solid system. The nanoparticle/polymer co-assembly in liquid-liquid-solid system will be investigated, and the relationship between the optical properties/electric responsibilities and the structure of the PCs will be built. By further designing the circuits on substrate, the stopband of each PC will be tuned isolatedly to display different colors. Utilizing the angle-independent electric responsive PCs as display pixels, wide viewing-angle photonic crystal displays will be fabricated. It will open the new strategy to fabricate large scale, flexible, wide viewing-angle displays.

英文关键词： Photonic crystals;Electrically tunable;Wide viewing-angle displays;Dynamic wettability