NEMS-LSI-based tunable color filter with high optical efficiency and low power consumption

基于NEMS-LSI的高光学效率和低功耗可调谐彩色滤光片

• 批准号: 24710143
• 负责人: TAKAHASHI Kazuhiro
• 金额: $ 3万
• 依托单位: Toyohashi University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2012-04-01 至 2014-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-24710143/
• 关键词: MEMS/NEMS; サブ波長格子; 表面プラズモン; カラーフィルタ; CMOS-MEMS; LSI-MEMS集積化; 構造色; 導波モード共鳴; 集積化CMOS-MEMS; 可変フィルタ

We have developed transmission color filters based on a subwavelength aluminum (Al) grating for NEMS variable color filter with high optical efficiency and low power consumption. An array of Al nanowires was deployed over a through hole. The subwavelength Al grating was patterned by EB direct writing and formed by liftoff technique. The peak wavelength of the transmitted light was red-shifted by increasing the gap of the subwavelength grating, and RGB color was expressed. The maximum measured transmitted light intensity of the peak wavelength was 56% which is equivalent value of conventional color filters fixed on a bulk substrate. The experimentally obtained peak wavelengths of the transmitted light agreed with the theoretical values. The proposed RGB color filters have potential application as tunable full color filters based on surface plasmon.

我们研制了一种基于亚波长铝（Al）光栅的透射型彩色滤光片，用于NEMS可变彩色滤光片，具有高的光学效率和低的功耗。在通孔上部署Al纳米线阵列。采用电子束直写构图和剥离技术制作了亚波长铝光栅。通过增大亚波长光栅的差距，使透射光的峰值波长发生红移，从而实现RGB颜色的表达。峰值波长的最大测量透射光强度为56%，这是固定在体基板上的常规滤色器的等效值。实验测得的透射光峰值波长与理论值一致。所提出的RGB彩色滤光片具有潜在的应用，可调谐全色滤波器的基础上的表面等离子体。

项目成果

サブ波長格子を用いた透過型可変減衰器の製作

利用亚波长光栅制作透射型可变衰减器

• 发表时间: 2013
• 作者: Ino;K.;Kanno;Y.;Arai;T.;Inoue;K. Y.;Takahashi;Y.;Shiku;H.;Matsue;T.;本間浩章,高橋一浩,石井仁,石田誠,澤田和明
• 通讯作者: 本間浩章,高橋一浩,石井仁,石田誠,澤田和明

異種機能デバイス集積化技術の基礎と応用

异构功能器件集成技术基础与应用

• 发表时间: 2012
• 作者: 町田克之;益 一哉;年吉 洋;監修
• 通讯作者: 監修

Investigation of filter size and duty ratio on transmission color filter based on surface plasmons

基于表面等离子体激元的透射彩色滤光片的滤光片尺寸和占空比研究

• 发表时间: 2014
• 作者: H. Honma;K. Takahashi;M. Fukuhara;M. Ishida;K. Sawada
• 通讯作者: K. Sawada

Transmission color filter based on surface plasmon using Al nanowire array

使用铝纳米线阵列的基于表面等离子体激元的透射滤色片

• 发表时间: 2014
• 作者: H. Honma;K. Takahashi;M. Ishida;K. Sawada
• 通讯作者: K. Sawada

Surface-plasmon-based flexible color filter using Al nanostructure array on parylene-N thin film

基于表面等离激元的柔性滤色片，采用聚对二甲苯-N薄膜上的铝纳米结构阵列

• 发表时间: 2014
• 作者: H. Kumagai;H. Honma;K. Takahashi;M. Ishida;K. Sawada
• 通讯作者: K. Sawada