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Stretchable Structural Color Filters Based on a Metal–Insulator–Metal Structure
Advanced Optical Materials ( IF 8.0 ) Pub Date : 2018-09-20 , DOI: 10.1002/adom.201800851 David D. Ordinario 1 , Hiroaki Jinno 1 , Md Osman Goni Nayeem 1 , Yutaro Tachibana 1 , Tomoyuki Yokota 1 , Takao Someya 1
Advanced Optical Materials ( IF 8.0 ) Pub Date : 2018-09-20 , DOI: 10.1002/adom.201800851 David D. Ordinario 1 , Hiroaki Jinno 1 , Md Osman Goni Nayeem 1 , Yutaro Tachibana 1 , Tomoyuki Yokota 1 , Takao Someya 1
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Color filters play a big role in a large number of modern technologies such as displays, sensors, and photovoltaics. In particular, structural color filters possess a number of advantages like high tolerance to heat, resistance to photodegradation, and long‐term stability that make them a promising choice for potential future optics‐based applications. In the field of flexible electronics, there are many sensors either reliant on optical phenomena or containing simple optical elements that are demonstrably flexible enough to adhere to uneven, deformable surfaces. Such devices require any integrated components to have similar or better mechanical properties. Here, ultrathin, stretchable, and flexible structural color filters based on a simple metal–insulator–metal (MIM) structure are investigated. The filters are fabricated on 1.3 µm ultrathin substrates, feature a minimum bending radius of 5 µm, and can be made to transmit any color in the visible range. Similar levels of performance to existing freestanding flexible color filters are maintained, with transmission degradation of no more than 2% after 1000 stretching or bending cycles. These findings demonstrate the feasibility of fabricating color filters possessing mechanical properties compatible with current state‐of‐the‐art flexible and/or wearable technologies.
中文翻译：
基于金属-绝缘体-金属结构的可拉伸结构彩色滤光片
彩色滤光片在许多现代技术中扮演重要角色，例如显示器，传感器和光伏技术。特别是，结构滤色镜具有许多优点，例如耐热性高，抗光降解性和长期稳定性，使其成为潜在的未来基于光学的应用的有前途的选择。在柔性电子领域，有许多传感器要么依赖于光学现象，要么包含简单的光学元件，这些元件具有足够的柔性，可以粘附在不平坦的，可变形的表面上。这样的设备要求任何集成的组件具有相似或更好的机械性能。在这里，研究了基于简单的金属-绝缘体-金属（MIM）结构的超薄，可拉伸和柔性结构的彩色滤光片。过滤器是在1.上制造的。3 µm超薄基板，最小弯曲半径为5 µm，可以透射可见范围内的任何颜色。保持与现有的独立式柔性彩色滤光片相似的性能水平，在1000次拉伸或弯曲循环后，透射率下降不超过2％。这些发现证明了制造具有与当前最先进的柔性和/或可穿戴技术兼容的机械性能的彩色滤光片的可行性。
更新日期：2018-09-20
中文翻译：
基于金属-绝缘体-金属结构的可拉伸结构彩色滤光片
彩色滤光片在许多现代技术中扮演重要角色，例如显示器，传感器和光伏技术。特别是，结构滤色镜具有许多优点，例如耐热性高，抗光降解性和长期稳定性，使其成为潜在的未来基于光学的应用的有前途的选择。在柔性电子领域，有许多传感器要么依赖于光学现象，要么包含简单的光学元件，这些元件具有足够的柔性，可以粘附在不平坦的，可变形的表面上。这样的设备要求任何集成的组件具有相似或更好的机械性能。在这里，研究了基于简单的金属-绝缘体-金属（MIM）结构的超薄，可拉伸和柔性结构的彩色滤光片。过滤器是在1.上制造的。3 µm超薄基板，最小弯曲半径为5 µm，可以透射可见范围内的任何颜色。保持与现有的独立式柔性彩色滤光片相似的性能水平，在1000次拉伸或弯曲循环后，透射率下降不超过2％。这些发现证明了制造具有与当前最先进的柔性和/或可穿戴技术兼容的机械性能的彩色滤光片的可行性。
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