【11】證書號數：I560138 【45】公告日： 中華民國 105 (2016) 年 12 月 01 日 【51】Int. Cl.： B82Y20/00 G02B6/12 (2011.01) (2006.01) C30B29/60 (2006.01) 發明 全 7 頁 【54】名 稱：三維光子晶體、其製造方法及其製造設備
THREE-DIMENSIONAL PHOTONIC CRYSTALS ASSEMBLY, METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME, AND DEVICE FOR
MANUFACTURING THE SAME
【21】申請案號：104140719 【22】申請日： 中華民國 104 (2015) 年 12 月 04 日 【72】發 明 人： 陳玉彬 (TW) CHEN, YU-BIN；廖力弘 (TW) LIAO, LI-HUNG；陳彥翔 (TW)
CHEN, YEN-HSIANG
【71】申 請 人： 國立成功大學 NATIONAL CHENG KUNG UNIVERSITY
臺南市東區大學路 1 號 【74】代 理 人： 高玉駿；楊祺雄
【56】參考文獻：
US 2011/0222142A1 US 2013/0217926A1
Ahirwar S. et al., "Self Assembly of Large Area 3D Photonic Crystals", Proceeding on International Conference on Fiber Optics and Photonics, Dec.9-12, 2012, Pages 1-3.
審查人員：林嵩閔 [57]申請專利範圍 1. 一種三維光子晶體，包含：一第一基板；一第一光子晶體單元，包括一位於該第一基板 上的第一疏水性薄膜，以及一位於該第一疏水性薄膜上的第一光子晶體層，該第一光子 晶體層具有數個均一粒徑的第一奈米粒子；及一第二光子晶體單元，包括一第二光子晶 體層，該第二光子晶體層具有數個均一粒徑的第二奈米粒子，且數個該第二奈米粒子的 粒徑不同於數個該第一奈米粒子的粒徑；其中，數個該第一奈米粒子的粒徑與數個該第 二奈米粒子的粒徑，其中一者為 500~516nm，另一者為 698~716nm。 2. 如請求項 1 所述的三維光子晶體，其中，數個該第一奈米粒子為聚苯乙烯粒子或二氧化 矽粒子，數個該第二奈米粒子為聚苯乙烯粒子或二氧化矽粒子。 3. 如請求項 1 所述的三維光子晶體，其中，該第二光子晶體單元還包括一個位於該第一光 子晶體層上的第二基板，以及一位於該第二基板上的第二疏水性薄膜，該第二光子晶體 層位於該第二疏水性薄膜上。 4. 如請求項 3 所述的三維光子晶體，還包含一位於該第一光子晶體層周圍，並介於該第二 基板與該第一疏水性薄膜間的間隔件。 5. 如請求項 4 所述的三維光子晶體，其中，該間隔件是一個由鐵氟龍製成的環狀體，並圍 繞於該第一光子晶體層周圍。 6. 一種三維光子晶體的製造方法，包含：提供一恆溫環境，該恆溫環境的溫度為 40℃ ~60℃；將一第一基板置於該恆溫環境，該第一基板表面具有一第一疏水性薄膜；將數個 均一粒徑的第一奈米粒子置於該第一疏水性薄膜上；利用超音波震盪該第一基板，使數 個該第一奈米粒子於該恆溫環境中，透過自組裝特性移動排列於該第一疏水性薄膜上， 2644
-進而形成一包括數個該第一奈米粒子的第一光子晶體層；及形成一包括數個第二奈米粒 子的第二光子晶體層，利用超音波震盪，使數個該第二奈米粒子於該恆溫環境中，透過 自組裝特性移動排列，進而形成該第二光子晶體層，數個該第二奈米粒子的粒徑不同於 數個該第一奈米粒子的粒徑。 7. 如請求項 6 所述的三維光子晶體的製造方法，其中，數個該第一奈米粒子的粒徑與數個 該第二奈米粒子的粒徑，其中一者為 500~516nm，另一者為 698~716nm。 8. 如請求項 6 或 7 所述的三維光子晶體的製造方法，其中，數個該第一奈米粒子為聚苯乙 烯粒子或二氧化矽粒子，數個該第二奈米粒子為聚苯乙烯粒子或二氧化矽粒子。 9. 一種三維光子晶體的製造設備，包含：一超音波震盪模組，包括一第一水槽，以及一超 音波震盪器，該超音波震盪器可透過超音波震盪方式使數個奈米粒子排列於一基板上； 一第二水槽，與該第一水槽相鄰；一加熱器，鄰近該第二水槽，並用於對該第二水槽中 的水加熱；及一幫浦單元，連接該第一水槽與該第二水槽，並能將該第二水槽中受到加 熱的水輸送到該第一水槽，以透過此加熱後的水來維持該第一水槽的溫度恆定，進而提 供一恆溫環境。 10. 如請求項 9 所述的三維光子晶體的製造設備，其中，該恆溫環境的溫度為 40℃~60℃。 11. 如請求項 9 或 10 所述的三維光子晶體的製造設備，其中，該幫浦單元包括一將該第二水 槽中受到加熱的水輸送到該第一水槽的第一幫浦，以及一將該第一水槽的水輸送到該第 二水槽的第二幫浦。 圖式簡單說明 本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖 1 是本 發明三維光子晶體的一實施例的示意圖；圖 2 是本發明三維光子晶體的製造設備的一實施例 的示意圖；圖 3 是本發明三維光子晶體的製造方法的一實施例的步驟流程圖；圖 4 是以掃描 式電子顯微鏡(SEM)拍下的照片，顯示本發明的奈米粒子形成六角最密堆積；圖 5 是三種樣 本的光穿透率對應於波長的關係圖，所述三種樣本分別為 508nm 奈米粒子、707nm 奈米粒 子，以及本發明同時堆疊兩種粒徑之奈米粒子所形成的光子晶體；及圖 6 是一溫度與時間的 關係圖，顯示模擬一建築體之窗口安裝不同的基板或樣本時，該建築體的室內溫度隨著時間 的變化。 (2) 2645
-(4)
-(6)
