The present invention provides a kind of super surface color display device which can be stretched and deformed. The device comprises the following parts: a flexible and deformable substrate and a super surface structure. The super surface structure is composed of one or two dimensional nanometer array array with periodic arrangement. The invention utilizes the tensile property of the flexible substrate, and changes the period of the super surface structure by stretching the base under the controllable pulling force, so as to realize the dynamic control of the color gamut of the large color gamut from 530nm to 670nm. The device has wide application prospect in color display, fast heart rate detection, biological bionic sensing, mechanical monitoring, and wear.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于彩色显示
,尤其是涉及一种可拉伸变形的超表面彩色显示器件
技术介绍
常见的色彩主要来源于染料、色素、金属粒子掺杂、荧光效应、微纳结构等,这几种色彩产生的机制中大部分是通过吸收特定波长的光并反射(或者透射)余下的光谱。近来,由于等离子学的兴起使得纳米结构再次吸引了大家的目光,这也造就了另外一种不同形式的颜色产生机制的出现:结构色。结构色来自于光与纳米结构表面的相互作用。不同于其他色彩的产生机理,结构色更加明亮并且不会褪色,此外,可以通过对结构自由设计来获得不同的色彩。正因存在这些优势,结构色在显示、防伪等方面具有一定的优势。结构色起源于交叉学科仿生学,来源于我们对动物界中五彩的颜色认知,这些的来源包括衍射光栅(导模共振)、法布里-珀罗谐振腔、光子晶体、等离子体效应等。基于导模共振效应的显示器所产生的共振峰很锐,使得结构色彩纯度和亮度均很高,然而结构的共振峰位不能调控。干涉调制显示器作为一种新型的法布里-珀罗谐振腔能够通过微机电系统来调控谐振腔中间隙的大小来获得整个可见光范围连续动态可调的色彩,但鉴于外部控制系统的原因,这种技术并不太便捷也不易集成化。光子晶体可通过调节结构的有效折射率达到动态调控的目的,然而却需通过改变工作环境来实现。等离子体因在光波段具有不同的用途被认知,但由于完整器件结构的制备使其不太容易支持光谱的动态调控,除非器件结构中引入一些可以调控的材料或者复合结构,如石墨烯等。然而常见的基于石墨烯的光电器件在可见光范围内缺乏有效的调控能力。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是,针对现有彩色显示器件所存在的不足,提供一种可 ...
【技术保护点】
一种可拉伸变形的超表面彩色显示器件,其特征在于,该器件从上至下依次包括:(1)柔性可拉伸变形的基底,所述基底采用的材料为工作波段透明、柔性可拉伸变形的介质材料,其中,所述变形为双向、可逆的变形,所述基底在二维平面内可沿各个方向拉伸;(2)超表面结构,所述超表面结构是由周期排列的一维或二维离散的纳米结构阵列组成;所述超表面结构的占空比选择范围为:0.35‑0.75,所述超表面结构的周期随基底的拉伸变形而改变,周期变化范围为:300‑600nm;所述超表面结构设置于基底上方的中心区域,以保证拉伸基底时其结构变化的均匀性。
【技术特征摘要】
1.一种可拉伸变形的超表面彩色显示器件,其特征在于,该器件从上至下依次包括:(1)柔性可拉伸变形的基底,所述基底采用的材料为工作波段透明、柔性可拉伸变形的介质材料,其中,所述变形为双向、可逆的变形,所述基底在二维平面内可沿各个方向拉伸;(2)超表面结构,所述超表面结构是由周期排列的一维或二维离散的纳米结构阵列组成;所述超表面结构的占空比选择范围为:0.35-0.75,所述超表面结构的周期随基底的拉伸变形而改变,周期变化范围为:300-600nm;所述超表面结构设置于基底上方的中心区域,以保证拉伸基底时其结构变化的均匀性。2.根据权利要求1所述的可拉伸变形的超表面彩色显示器件,其特征在于,所述柔性可拉伸变形的基底材料包括:聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚丙烯、聚对二甲苯。3.根据权利要求2所述的可拉伸变形的超表面彩色显示器件,其特征在于,所述基底的厚度设计为既可轻松拉伸变形又能保证拉伸过程中结构的完整,厚...
【专利技术属性】
技术研发人员:罗先刚,马晓亮,蒲明博,王彦钦,高平,李雄,郭迎辉,赵泽宇,
申请(专利权)人:中国科学院光电技术研究所,
类型:发明
国别省市:四川;51
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