基于纳米金属光栅的电浸润显示单元设计

发布时间：2017-09-24 22:06

  本文关键词：基于纳米金属光栅的电浸润显示单元设计

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【摘要】：电浸润显示作为一种新型的显示器件结构,与传统的LCD显示器相比,具有能耗低的优势,与基于电泳技术的电子书相比,其更具有显示速度快、可播放视频等优点而备受关注。近年来,国内外有许多关于电浸润在显示领域内的应用研究。本文介绍了电浸润显示技术的研究现状,描述了电浸润显示原理、器件模型、显示特点。尽管相对于液晶显示和电泳式电子书在某些特性方面已经有了很大的改进,但由于彩色电浸润显示需要使用吸收性的油墨不可避免会损失一部分光能,另外使用油墨还会导致反射式显示的对比度不高,而透射式显示暗态需要三层复杂结构。为了解决以上的问题,本文提出了一种基于纳米金属光栅的可随折射率变色、不需要使用油墨的新型电浸润显示单元。本文是基于纳米金属光栅的表面等离子共振,对临近材料折射率变化非常敏感的特点,提出了双层纳米金属光栅结构,其可以实现一种新型的颜色可调机制,从而设计出一种可通过改变介质折射率实现透射灰度变化的电浸润显示单元。接下来本文利用表面等离子体共振公式确定对应于不同颜色的光栅周期,利用严格耦合波理论优化和设计了合理的光栅占空比、金属厚度和光栅高度。通过仿真设计,我们发现该器件结构在650纳米周期、光栅高度为100纳米、金属膜厚为40纳米时,在空气环境下,700纳米波长处得到了50%的红色单色光透射;在水溶液的环境下,由于共振移动到红外,可以实现黑态显示,从而验证了灰度的可调。将此优化后的双层纳米金属光栅结构应用于电浸润显示器件结构中,设计了一种新型的透射式电浸润显示器件模型,并可实现红色单色光的透射显示。从仿真结果,我们可以看出,选择设计不同周期的金属光栅结构,在空气和水介质中,可以实现蓝色和绿色单色光的透射显示。本文第一次提出了这种新型的双层纳米金属光栅结构的电浸润显示器件,该器件结构具有高透过性、绿色环保、结构简单,该工作将为轻薄、节能和高分辨率的新型电浸润显示器件设计提供全新思路。
【关键词】：电浸润 电浸润显示 表面等离子 双层纳米金属光栅
【学位授予单位】：上海交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN873
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第一章 绪论8-24
• 1.1 课题的意义8-9
• 1.2 TFT-LCD显示技术9-12
• 1.2.1 TFT-LCD显示原理9-10
• 1.2.2 TFT-LCD显示发展概况10-12
• 1.3 电泳显示技术12-16
• 1.3.1 电泳显示技术原理12-14
• 1.3.2 电泳显示发展概况14-16
• 1.4 电浸润显示技术研究的现状16-22
• 1.4.1 电浸润发展概况16
• 1.4.2 电浸润显示发展概况16-22
• 1.5 本论文的主要研究内容22-24
• 第二章 电浸润显示原理及其器件结构24-32
• 2.1 电浸润显示原理24-26
• 2.1.1 Young方程24-25
• 2.1.2 Young-Lippmann方程25-26
• 2.2 电浸润显示单元的显示原理26-27
• 2.3 电浸润显示技术器件模型以及显示效果27-29
• 2.4 电浸润显示单元制备方法29
• 2.5 电浸润显示器的特点29-30
• 2.6 电浸润显示技术应用问题30-31
• 2.7 本章小结31-32
• 第三章 纳米金属光栅的共振显色原理32-41
• 3.1 表面等离子共振原理32-37
• 3.1.1 表面等离子体发展历史32-33
• 3.1.2 表面等离子体激元的色散曲线33-35
• 3.1.3 表面等离子体共振条件35-37
• 3.2 纳米金属光栅的制作方法37-38
• 3.3 双层纳米金属光栅结构以及共振原理38-39
• 3.4 本章小结39-41
• 第四章 双层纳米金属光栅结构的仿真设计以及显示应用41-48
• 4.1 严格耦合波分析理论概述41-42
• 4.2 纳米金属光栅的仿真设计42-46
• 4.2.1 金属膜厚对透射效率的影响42-43
• 4.2.2 光栅高度对透射效率的影响43
• 4.2.3 金属厚度以及光栅高度对共振波长的影响43-44
• 4.2.4 金属临近的介质折射率变化对共振波长的影响44-46
• 4.3 新型电浸润显示模型及其实现原理46-47
• 4.4 本章小结47-48
• 第五章 总结与展望48-50
• 5.1 总结48-49
• 5.2 本文的不足及展望49-50
• 参考文献50-53
• 致谢53-54
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文54-56

【参考文献】

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1 李显歌;白鹏飞;Rob Hayes;水玲玲;吴昊;窦盈莹;郭媛媛;周国富;;Teflon AF1600作为电润湿显示器件疏水绝缘层的可靠性研究[J];华南师范大学学报(自然科学版);2015年02期

2 赵博选;王琦;;柔性显示技术研发现状及发展方向[J];电视技术;2014年04期

3 孙志文;谢二庆;韩卫华;武丽慧;徐显波;;电润湿的研究进展[J];液晶与显示;2008年03期

4 欧阳帆;吴建刚;孙凯歌;岳瑞峰;刘理天;;基于介质上电润湿的透射式显示器件[J];纳米技术与精密工程;2008年01期

5 胡欢;吴建刚;赵v涥，

本文编号：913713