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光学薄膜反射型彩色滤光片研究

余鹏  
【摘要】:随着图像技术和显示技术的发展,反射型彩色滤光片在图像传感、彩色显示、 装饰、激光方面的应用越来越受到关注。但现有的反射彩色滤光片结构复杂、制备困难、成本高,成为其生产和应用的瓶颈。本论文提出了一种金属-介质薄膜反射型彩色滤光片结构,利用光学薄膜理论分析了在可见光区实现高反射、宽截止的红绿蓝三基色滤光的方法,通过改进设计和反演参数优化了滤光特性。提出通过匹配多层介质高反射膜的相位实现多峰反射滤光的方法。本文还研究了金属-介质薄膜结构的彩色滤光片及其阵列的设计和工艺,制备了红绿蓝三基色滤光片及其阵列;制备并测试了可见光双峰、三峰反射滤光片。 本文的研究工作主要包括: 1.反射型光学薄膜彩色滤光片的设计与制备。采用诱导反射原理设计了一种膜系简单、制备容易的金属-介质反射滤光片结构。分析了各膜层对滤光片性能的影响,反演了极薄金属薄膜的参数。实验获得的红绿蓝三色滤光片的反射率72%、反射带较宽、色饱和度较高。 2.反射型光学薄膜彩色滤光片阵列的设计与制备。研究了镀膜、光刻、剥离技术相结合的滤光片阵列工艺,设计了光刻掩模和彩色像素。实验制备了反射彩色滤光片阵列,实现了介于红绿蓝三基色之间的中间色并静态显示了文字和图案。 3.反射型光学薄膜多峰滤光片的设计与制备。基于诱导反射原理设计制备了蓝红光双峰反射滤光片;以介质反射膜堆加极薄金属膜的结构设计制备了红绿蓝光三峰反射滤光片,通过相位匹配方法实现了无间隔层法布里-珀罗结构的三峰滤光。


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