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光子晶体是指不同介电常数材料在空间呈连续周期分布的晶体材料。光子晶体具有一定的光子带隙，可调制光波，在光通信、光传感以及光电显示领域具有广泛应用。 光子晶体可以利用小结构单元自组装成大尺寸周期结构的“自下而上”方法来制备，因其制备成本低廉、可大尺寸制备等优点成为一种功能型材料和器件的制备方法。SiO2胶体颗粒因其介电常数高、制备方法成熟，成为自组装制备胶体光子晶体的一种常用材料。声表面波是一种可以驱动胶体颗粒运动的方法，在自组装制备光子晶体器件方面具有潜在的研究价值。 本论文首先通过对自然界中的结构色样品（蝴蝶翅膀）的观察和分析，介绍光子晶体结构色的概念及其基本光学性质。然后研究高性能SiO2胶体颗粒的制备方法和自组装方法，包括重力场自组装、界面自组装和声表面波微流控自组装。采用改进的Stober法合成了粒径200-300nm的SiO2纳米颗粒，采用气/液界面自组装法制备了胶体光子晶体，并运用微加工方法制备了可应用于胶体颗粒的自组装的声表面波微流控芯片。最后，基于声表面波驱动微通道中颗粒运动的原理提出将声表面波器件集成到像素格中驱动有色颗粒聚集和分散，从而可应用于显示技术中。内容主要分为以下几个章节: 第一章:综述了论文的主要研究内容、研究目的及意义。首先，通过对自然界中的结构色样品观察和分析来阐述光子晶体结构色概念和特性;然后，对胶体光子晶体进行阐述，介绍了胶体光子晶体“自下而上”自组装制备方法，包括:重力场自组装、界面自组装和声表面波微流控自组装;最后，提出了本论文的研究目的和意义。 第二章:通过改进传统Stober法，合成了高圆度、窄分布的单分散SiO2纳米颗粒。在传统制备SiO2纳米颗粒的基础上，将反应物正硅酸乙酯用无水乙醇溶液稀释后在弱碱性条件下脱水缩合，克服了反应初期不易控制的问题，成功合成了粒径可调、高圆度、窄分布的单分散SiO2纳米颗粒;通过探究反应物浓度、反应温度和反应时间对SiO2颗粒粒径的影响，得到可用于自组装的粒径243.3nm的高性能SiO2纳米颗粒。 第三章:利用气/液界面自组装的方法，用粒径为243.3nm的SiO2纳米颗粒制备了三维SiO2光子晶体。研究了自组装过程中胶体浓度和温度对制备SiO2光子晶体的影响，结果表明当SiO2胶体溶液的浓度为0.125g/mL、反应温度为65℃时，制备的光子晶体周期性较好，在橙（红）、绿、蓝波段具有较高的反射率，并且在620nm附近波段出现光子带隙。 第四章:介绍了可用于颗粒自组装的声表面波微流控芯片的设计和制造过程。通过Auto-CAD设计掩膜版、磁控溅射镀膜、紫外光刻、湿法腐蚀、PDMS转膜及氧等离子体键合等工艺制备了声表面波微流控芯片;在此基础上，进一步提出将声表面波器件集成到像素格中的想法，使声表面波技术可作为一种驱动纳米颗粒运动实现新型显示技术的方法。 第五章:总结了本论文的工作，并对该领域和本课题的未来发展方向进行展望。