根据一项提议,用于固体电子图像和显示设备中单个像素的彩色干涉滤光片将由薄金属和介电薄膜制成。这种滤色镜将克服染料滤色镜的主要缺点(成本高),这些滤色镜通常用于液晶显示设备、数码相机和摄像机。与由不同折射率的交替介质层制成的彩色干涉滤光片相比,拟议的滤光片在成本和功能上都有优势。

图1.通过三种原色的宽带通过干涉滤光器可以由三层薄的氟化镁散布。

所有介电滤波器都是昂贵的,因为需要大量层以获得红色,绿色和蓝色(RGB)之间的充分辨别。所提出的过滤器将提供足够的颜色识别,具有可接受的宽带响应(通过大约100nm宽的波长频带)。所提出的过滤器将相对便宜,因为它们含有较少的层 - 通常不超过五层,而且只需要两层需要不同的厚度为RGB颜色,这意味着只需要掩盖2¥(3 - 1)= 4,与全电介质过滤器的10多层对比,并且需要掩盖10¥(3-1)= 20。

图1显示了一种拟议的五层金属/介电滤波器的各个方面,该滤波器包含三层银和两层氟化镁交替。图中的表格显示了使滤光片传输三种原色所需的薄膜厚度。三种滤色镜对应的银色层厚度可以相同;只有氟化镁层在三种颜色中厚度不同。不同层厚度的总数只有5个,银有3个,氟化镁有2个。

图2.通过使用建立的沉积和光刻胶图案化技术,可以在显示器或图像设备的每个像素内制造所有三种原色的过滤器。

由于厚度较少,在每个像素中有三个基色滤光片(见图2)的设备制造中,形成图案和其他方面相对容易。在光刻胶掩膜暂时替代氟化镁薄膜的情况下,可以形成金属图案。每个光刻胶掩膜的光学厚度将与随后在其位置上沉积的氟化镁薄膜的光学厚度相等。因为控制光刻胶掩膜的厚度相对容易,制造应该相对简单和廉价。

这项工作是由加州理工学院的Yu Wang完成的美国宇航局的喷气推进实验室

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金属/介质膜干涉滤色片

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本文首次发表于1999年2月号美国宇航局yabovip16.com技术简报杂志。

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