《大面積超高透射率減色濾波器的研究》是依託浙江大學，由張冬仙擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：大面積超高透射率減色濾波器的研究
- 外文名：Research on "large area ultra-high transmittance subtractive color filter"
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：張冬仙
- 項目類別：聯合基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目提出一種研製大面積超高透射率減色濾波器的新方法。運用物理光學理論，在微納米尺度揭示顏色濾波與材料微結構之間的內在聯繫；建立基於光與超薄金屬表面微納結構陣列相互作用產生等離激元效應的超透射減色濾波的物理模型，設計不同材料超薄膜厚系列、亞波長尺寸的微納結構陣列；利用磁控濺射技術和上海光源同步輻射軟X射線干涉光刻技術製備大面積（平方毫米級）、具有超高透射率（70%以上）的多種顏色濾波器；建立光機電算一體化的檢測系統，嘗試利用本項目研發的顏色濾波器在色彩合成圖像顯示、圖像感測器、數碼攝像機、投影儀等領域中的實際套用。本項目研製的濾波器具有透射率高、結構簡單、可大面積批量製備、易於集成以及在高溫、高濕度和長期光照下擁有更大可靠性等優點。
結題摘要
顏色濾波器是未來顯示器、圖像感測器、數碼攝像儀、投影機和其他一些光學測量儀器中的重要光學元件。近年來，納米等離激元增色顏色濾波器，因其具有結構簡單、易於集成以及在高溫、高濕度和長期光照下具有更大的可靠性等優點而得到廣泛關注。但其低透射率（在可見光波段小於50 ％）、以及大多數採用聚焦離子束刻蝕（FIB）方法製備（成本高，速度慢，易漂移，一般只能製備小於100微米尺寸的樣品），仍是限制其商業套用的瓶頸。為了提高透射率，國內外有研究者通過金屬-絕緣體-金屬或金屬-電介質結構的波導納米諧振腔形成的等離激元增色濾波器，可實現50~70％的高透射率，但由於其複雜的多層設計，並不適合於低成本的納米加工和設備集成。因此，本項目的研究目標是研製同時具有高透射效率（大於60%）、結構簡單、可以大面積（大於500x500平方微米）快速製備的新穎光學濾波器。運用物理光學理論，在微納米尺度揭示顏色濾波與材料微結構之間的內在聯繫，建立基於光與超薄金屬表面微納結構陣列相互作用產生等離激元效應的超透射減色濾波的物理模型，發展一種研製大面積超高透射率減色濾波器的新方法。利用時域有限差分方法（FDTD）設計不同材料、不同尺寸、不同形狀超薄亞波長尺寸的微納結構陣列，利用磁控濺射技術和上海光源同步輻射軟X射線干涉光刻技術製備大面積（平方毫米級）、具有超高透射率（70%以上）的多種顏色濾波器，建立光機電算一體化的微區顯微檢測系統，進行光學性能的實驗研究。結果表明，本項目研製的濾波器具有透射率高、結構簡單、可大面積批量製備、易於集成以及在高溫、高濕度和長期光照下擁有更大可靠性等優點。
