无机光学薄膜的制备方法包括磁控溅射、化学沉积、电沉积等,这些方法存在着操作难度大、制备成本高、破坏环境等问题从而限制了其应用。本文从简单的L-B膜技术出发,以聚苯乙烯(PS)微球或氧化硅(SiO2)微球为模板,利用固-液-气三相界面自组装方法制备大孔有序阵列膜,并在此基础上研究了其结构与性能关系。本论文分为三个部分:(一)以核壳结构氧化硅@PS复合微球为结构单元,制备系列氧化硅@PS微球单层阵列膜,在煅烧去除PS微球核后,得到高度有序大孔氧化硅空心球阵列单层膜,并研究了其可见光透过特征。结果表明,薄膜可见光透过率随着微球直径的增大而减小;此外,空心结构的引入能显著提高可见光透过率:空心二氧化硅微球阵列膜(厚度460 nm)在波长550 nm处透过率为90%,显著高于实心氧化硅微球(厚度480 nm,75%)。(二)通过浸渍-提拉技术将介孔二氧化硅引入实心二氧化硅微球单层阵列膜,制备介孔二氧化硅@实心氧化硅微球复合阵列膜,研究了其光学、力学性能(抗磨损性)。研究表明介孔二氧化硅溶胶浸渍时间以及提拉的速率对复合膜的厚度、形态有重要影响。复合介孔氧化硅后,540 nm的实心氧化硅微球薄膜透过率在波长500 nm处从67%提高至73%,并提高了氧化硅微球单层膜的抗磨损性能。(三)以PS微球为模板,硝酸镍为前驱体,采用动态硬膜板技术制备了六方密堆的蜂窝状结构的镍氧化物(氢氧化物)反光子晶体单层膜。研究表明,硝酸镍浓度所得镍氧化物(氢氧化物)反光子晶体单层膜结构起决定作用:较高浓度硝酸镍溶液有利于获得高度有序密堆的反光子晶体薄膜,本实验条件下的最佳浓度为0.3 g/ml。镍氧化物反光子晶体单层膜的电致变色性能则与硝酸镍@PS复合膜的煅烧温度有关:煅烧温度升高,可见光电致变色调制范围(700 nm波长处)减小。比传统氧化镍薄膜(25%)相比,反光子晶体薄膜具更为优异的可见光调制能力:在700 nm波长处的变色范围为33.1%。因此,该薄膜在智能窗等电致变色器件中将有广阔的应用前景。