王丹燕,李墨馨，陆如斯，张 诚

(华中科技大学，光学与电子信息学院&武汉光电国家研究中心，武汉 430074)

0 引 言

彩色滤光片是指有选择性地反射、透射或吸收某个波长或波段的可见光而呈现特定颜色的光学滤光片[1-9]。人类最早通过天然染料或颜料来制备颜色[10-15]，而且到目前为止，基于这些材料所制备的颜色在人类的生产和生活中仍然具有重要的作用。但是，基于这些染料或颜料所制备的颜色很难满足包括纯度、亮度和分辨率等在内的光学特性在特殊场合的应用需求。另外，基于这些材料所制备的颜色容易受到湿度、温度以及紫外线照射等外界环境因素的影响，寿命较短。因此需要采用新的结构或材料以获得光学特性较好的颜色。

与传统化学颜料滤光片相比，近年来研发的结构色滤光片所呈现的颜色不仅饱和度高、亮度大而且不易褪色，更重要的是不会对环境造成污染，因此在光学显示、彩色印刷、美学装饰以及光伏等领域[16-33]有着重要的应用价值。例如，随着微纳加工技术的不断发展与进步，研究人员相继研发出基于不同超构表面和物理共振机制的结构色，包括基于一维(1D)和二维(2D)光栅导模共振(guided mode resonance, GMR)效应产生的结构色[34-42]、基于金属等离子体激元共振(surface plasmon resonance， SPR)效应产生的结构色[23,43-51]以及基于介质米氏共振(mie resonance)效应产生的结构色[17,52-62]等。但是，上述结构色滤光片往往涉及复杂的几何图案或昂贵的制备工艺，不适合批量生产。相比之下，基于简单的1D多层膜结构[63-77]产生各种颜色为大规模生产提供了一种切实可行的方案。……