一种可见光波段可调双通道滤波器

技术领域

本发明涉及光子晶体滤波器领域，尤其是涉及一种可见光波段可调双通道滤波器。

背景技术

近年来，人们对高质量彩色显示的需求逐渐增加，同时对彩色显示的色纯度和色稳定性提出了更高的要求。为了实现这一目的，可以减小彩色显示中像素光源发光峰的宽度，从而起到提高色纯度的效果，比如，在液晶显示的制备过程中增加一层颜色滤光片对光进行过滤。中国专利(CN112764148A)公开了一种在彩色显示的像素单元上制备单通道像素滤波器的方法，获得高质量的彩色显示与显示效果。但是基于这种单通道滤波器的方法，在彩色显示时需要分别制备不同颜色波段的滤波器，导致加工工艺复杂。

具有双通道或者多通道的滤波器将是一种良好的解决方法，不仅能满足多色的过滤，还能减少加工量。中国专利(CN113625372A)公开了一种将石墨烯插入到光子晶体中来获得双通道滤波器的方法。但是这种方法制备的双通道滤波器结构是AGBGAGBGBGBGAGBGA，AB是折射率不同的高低折射率材料层，G是石墨烯层，需要进行多次的石墨烯制备，工艺繁琐，同时大尺寸石墨烯的制备相对困难。

中国专利(CN113625372A)公开了一种一维光子晶体双通道可见光波段窄带滤波器。但是这种通过调整缺陷层的厚度来实现双通道滤波器的方法，双通道的位置不是独立可调的，简而言之，滤波位置受限不太灵活性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可见光波段可调双通道滤波器，使双通道滤波器的通道在可见光波段范围内可调。

本发明的目的是这样实现的：

一种可见光波段可调双通道滤波器，特征是：包括可见光透明衬底和介质滤波器，介质滤波器的双通道的位置在400 nm~700 nm，介质滤波器的双通道的透射率>60%，介质滤波器由两组介质膜组成，记第一介质膜组A，第二介质膜组B，其中：第一介质膜组A控制长波长通道的位置，第二介质膜组B控制短波长通道的位置；

第一介质膜组A具有如下特征：第一介质膜组A的滤波通道峰值λ

第二介质膜组B具有如下特征：第二介质膜组B的滤波通道峰值λ

第一介质膜组A的λ

优选地，第一介质膜组A的结构是(L

优选地，所述长波长通道位置通过改变第一介质膜组A中的介质材料层的厚度来调控，短波长通道位置能通过改变第二介质膜组B中的介质材料层的厚度来调控。

优选地，所述低折射率介质材料层为SiO

本发明提供了一种可见光波段可调双通道滤波器，具备以下有益效果：

1、双通道滤波器的通道可调。本发明的可见光双通道滤波器的通道位置能够通过改变介质膜组中的介质材料层的厚度进行调控，实现可见光波段的双通道滤波的效果；

2、两个通道窗口位置之间不存在依赖关系，两个通道位置可以自由调控；因此本发明无线性关系的双通道滤波器，突破了以往多通道滤波器的规律性滤波的限制；

3、双通道滤波器的通道窗口的透光率高、半峰宽窄。本发明的可见光波段可调双通道滤波器的通道窗口的透光率高，能够减少目标波长的损失，同时滤波通道的半高宽窄，可以满足彩色显示中对色纯度的滤波要求；

4、第一介质膜组A控制长波长通道的位置，第二介质膜组B控制短波长通道的位置；

5、这种可见光波段可调双通道滤波器能够直接贴合到彩色显示中，使显示的色纯度高和稳定性高；

6、双通道滤波器的使用方便。本发明的可见光波段可调双通道滤波器制备在可见光透明的衬底上，可以直接和显示器贴合使用，实现彩色显示的目的。

附图说明

图1为一种可见光波段可调双通道滤波器的结构示意图；

图2为一种可见光波段可调双通道滤波器的模拟反射光谱；

图3为实施例2中一种可见光波段可调双通道滤波器的反射光谱；

图4为卤素灯的测试光谱；

图5为卤素灯加载本发明制备的滤波膜的过滤得到测试光谱；

图6为实施例3中一种可见光波段可调双通道滤波器的反射光谱；

图7是实施例4中一种可见光波段可调双通道滤波器的反射光谱；

附图标记说明：衬底000、第一低折射率介质层101、第一高折射率介质层102、第二低折射率介质层201、第二高折射率介质层202。

实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例进行详细描述。

实施例

一种可见光波段可调双通道滤波器，结构如图1所示，衬底000是蓝宝石。第一介质膜组A的结构是(L

图2中是第一介质膜组A和第二介质膜组B的反射光谱。第一介质膜组A的滤波通道峰值λ

由第一介质膜组A和第二介质膜组B组合得到的可见光波段可调双通道滤波器的反射光谱，如图2所示，可见光波段可调双通道滤波器在532 nm和635 nm。其中滤波通道为635 nm的透射率接近100%，滤波通道的半峰全宽为12 nm；滤波通道为532 nm，透射率接近86%，滤波通道的半峰全宽为4 nm。

实施例

一种可见光波段可调双通道滤波器，结构如图1所示，衬底000是石英片。第一介质膜组A的结构是(L

图3是制备得到的可见光波段可调双通道滤波器的反射光谱，滤波通道为625 nm的透射率为88 %，滤波通道625 nm的半峰全宽为9 nm；滤波通道为520 nm的透射率为75 %，滤波通道为520 nm的半峰全宽为10 nm；其中在467 nm~514 nm，537 nm~608 nm和645 nm~696 nm范围波长的反射率大于90%。

图4是卤素灯的发光光谱，图5是卤素灯通过可见光波段可调双通道滤波器后收集到的光谱，可以看到卤素灯光谱的呈现窄发光峰的绿光峰和红光峰，半峰宽分别是14 nm和10 nm，表明可见光波段可调双通道滤波器可以对光起到过滤的效果。

实施例

一种可见光波段可调双通道滤波器，结构如图1所示，衬底000是石英片。第一介质膜组A的结构是(L

图6是可见光波段可调双通道滤波器的反射光谱，滤波通道为604 nm的透射率接近100 %，滤波通道为604 nm的半峰全宽为9 nm；滤波通道为508 nm的透射率为75 %，滤波通道为508 nm的半峰全宽为10 nm；其中在447 nm~502 nm，523 nm~597 nm和619 nm~695nm范围波长的反射率大于90%。

实施例

一种可见光波段可调双通道滤波器，结构如图1所示，衬底000是石英片。第一介质膜组A的结构是(L

图7是可见光波段可调双通道滤波器的反射光谱，滤波通道为654 nm的透射率接近67 %，滤波通道为654 nm的半峰全宽为3 nm；滤波通道为530 nm的透射率为90 %，滤波通道为530 nm的半峰全宽为5 nm；其中在470 nm~527 nm，549 nm~649 nm和656 nm~794 nm范围波长的反射率大于90%。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。