基于納米金屬光柵的電浸潤(rùn)顯示單元設(shè)計(jì).pdf

1、電浸潤(rùn)顯示作為一種新型的顯示器件結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的LCD顯示器相比，具有能耗低的優(yōu)勢(shì)，與基于電泳技術(shù)的電子書相比，其更具有顯示速度快、可播放視頻等優(yōu)點(diǎn)而備受關(guān)注。近年來，國(guó)內(nèi)外有許多關(guān)于電浸潤(rùn)在顯示領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用研究。本文介紹了電浸潤(rùn)顯示技術(shù)的研究現(xiàn)狀，描述了電浸潤(rùn)顯示原理、器件模型、顯示特點(diǎn)。盡管相對(duì)于液晶顯示和電泳式電子書在某些特性方面已經(jīng)有了很大的改進(jìn)，但由于彩色電浸潤(rùn)顯示需要使用吸收性的油墨不可避免會(huì)損失一部分光能，另外使用油墨還會(huì)導(dǎo)

2、致反射式顯示的對(duì)比度不高，而透射式顯示暗態(tài)需要三層復(fù)雜結(jié)構(gòu)。為了解決以上的問題，本文提出了一種基于納米金屬光柵的可隨折射率變色、不需要使用油墨的新型電浸潤(rùn)顯示單元。
　　本文是基于納米金屬光柵的表面等離子共振，對(duì)臨近材料折射率變化非常敏感的特點(diǎn)，提出了雙層納米金屬光柵結(jié)構(gòu)，其可以實(shí)現(xiàn)一種新型的顏色可調(diào)機(jī)制，從而設(shè)計(jì)出一種可通過改變介質(zhì)折射率實(shí)現(xiàn)透射灰度變化的電浸潤(rùn)顯示單元。接下來本文利用表面等離子體共振公式確定對(duì)應(yīng)于不同顏色的光柵

3、周期，利用嚴(yán)格耦合波理論優(yōu)化和設(shè)計(jì)了合理的光柵占空比、金屬厚度和光柵高度。通過仿真設(shè)計(jì)，我們發(fā)現(xiàn)該器件結(jié)構(gòu)在650納米周期、光柵高度為100納米、金屬膜厚為40納米時(shí)，在空氣環(huán)境下，700納米波長(zhǎng)處得到了50％的紅色單色光透射；在水溶液的環(huán)境下，由于共振移動(dòng)到紅外，可以實(shí)現(xiàn)黑態(tài)顯示，從而驗(yàn)證了灰度的可調(diào)。將此優(yōu)化后的雙層納米金屬光柵結(jié)構(gòu)應(yīng)用于電浸潤(rùn)顯示器件結(jié)構(gòu)中，設(shè)計(jì)了一種新型的透射式電浸潤(rùn)顯示器件模型，并可實(shí)現(xiàn)紅色單色光的透射顯示。從