本文關(guān)鍵詞：基于納米金屬光柵的電浸潤(rùn)顯示技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著表面等離子體光子學(xué)的不斷發(fā)展以及納米加工技術(shù)的不斷進(jìn)步,納米金屬光柵結(jié)構(gòu)上的新穎光學(xué)效應(yīng)不斷被發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。金屬表面電子和電磁波的耦合振蕩—表面等離子體共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)被認(rèn)為是這些新穎特性產(chǎn)生的主要機(jī)制。近些年來(lái),由于在節(jié)能顯示上的巨大應(yīng)用潛力,利用亞波長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)彩色濾光和偏振透射集成的研究已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外顯示公司和研究機(jī)構(gòu)的關(guān)注熱點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外的主要工作還是集中在無(wú)源器件,而有源器件的報(bào)道則較少。我們利用了表面等離子體共振波長(zhǎng)對(duì)環(huán)境折射率敏感的特點(diǎn),更進(jìn)一步結(jié)合電浸潤(rùn)技術(shù)提出了一種新型的主動(dòng)可調(diào)透射式彩色電子書(shū)顯示器件。本論文是基于納米金屬光柵結(jié)構(gòu)的SPR增強(qiáng)透射效應(yīng),利用嚴(yán)格耦合波分析法仿真設(shè)計(jì)出合適的光柵參數(shù)用以得到高效率和高單色性的紅、綠、藍(lán)三個(gè)子像素,并進(jìn)一步在理論和實(shí)驗(yàn)上研究了這些子像素的灰度和顏色隨光柵表面材料折射率的變化。根據(jù)設(shè)計(jì)的參數(shù),制備出相應(yīng)的納米金屬光柵并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,最終歸納總結(jié)出相關(guān)顯示器件的關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)。這種顯示器件具有低功耗、寬色域、高對(duì)比度以及易于制備和集成等優(yōu)點(diǎn),有望成為未來(lái)電子紙顯示的主流技術(shù)。本論文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:首先介紹了基于SPR的基本理論,詳細(xì)推導(dǎo)了表面等離子體的產(chǎn)生機(jī)制并介紹常見(jiàn)表面等離子體激元的激發(fā)模式。著重強(qiáng)調(diào)基于納米金屬光柵的表面等離子體波激發(fā),運(yùn)用數(shù)值模擬的方法研究了光柵結(jié)構(gòu)模型各參數(shù)對(duì)SPR透射光譜的影響。其次,通過(guò)嚴(yán)格耦合波分析算法和表面等離子體共振的理論,仿真設(shè)計(jì)出合適的光柵參數(shù)用以得到紅、綠、藍(lán)三個(gè)子像素并進(jìn)一步探究灰度和顏色隨光柵表面折射率的變化。根據(jù)仿真得出的參數(shù),利用激光干涉曝光和電子束蒸發(fā)制備出相應(yīng)光柵。通過(guò)對(duì)光柵的透射光譜測(cè)試,得到了和理論設(shè)計(jì)一致的結(jié)果并進(jìn)一步驗(yàn)證了透射光譜的灰度和顏色隨折射率的變化,從而證明納米金屬光柵用于透射式電子書(shū)的可行性。最后根據(jù)上述討論,提出一種新型的基于光柵結(jié)構(gòu)的電浸潤(rùn)顯示模型。通過(guò)搭建接觸角測(cè)試系統(tǒng),我們發(fā)現(xiàn)納米金屬光柵的表面具有疏水性,驗(yàn)證了其在電調(diào)制浸潤(rùn)下的可恢復(fù)性。進(jìn)一步驗(yàn)證了器件工作的可行性,為下一步電極主動(dòng)調(diào)控顯示奠定了良好的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：表面等離子體共振 雙層納米金屬光柵 電浸潤(rùn)效應(yīng) 電子書(shū)
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN873
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 引言9-10
• 1.2 表面等離子體共振的相關(guān)應(yīng)用10-14
• 1.3 本論文的主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排14-15
• 第二章 納米金屬光柵的理論研究及數(shù)值分析方法15-40
• 2.1 引言15
• 2.2 表面等離子體共振基本理論15-21
• 2.2.1 表面等離子體的產(chǎn)生機(jī)制15-19
• 2.2.2 SPR的幾種激發(fā)方式19-21
• 2.3 納米金屬光柵的數(shù)值分析法21-27
• 2.3.1 嚴(yán)格耦合波分析法22-23
• 2.3.2 TE入射光波的相關(guān)分析23-25
• 2.3.3 TM入射光波的相關(guān)分析25-27
• 2.4 雙層納米金屬光柵顯示的仿真設(shè)計(jì)27-39
• 2.4.1 雙層納米金屬光柵的結(jié)構(gòu)分析27-29
• 2.4.2 RGB三原色的仿真設(shè)計(jì)29-37
• 2.4.3 折射率改變對(duì)顯示中灰度和顏色的影響37-39
• 2.5 本章小結(jié)39-40
• 第三章 雙層納米金屬光柵顯示器件的制備與測(cè)試40-54
• 3.1 引言40
• 3.2 雙層納米金屬光柵的制備與表征40-48
• 3.2.1 雙層納米金屬光柵的制備40-45
• 3.2.2 雙層納米金屬光柵的表征45-48
• 3.3 雙層納米金屬光柵結(jié)構(gòu)的測(cè)試與驗(yàn)證48-52
• 3.4 仿真與測(cè)試結(jié)果分析52-53
• 3.5 本章小結(jié)53-54
• 第四章 基于納米金屬光柵的電浸潤(rùn)顯示單元研究54-68
• 4.1 引言54
• 4.2 電浸潤(rùn)效應(yīng)的理論研究54-56
• 4.3 電浸潤(rùn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建和工藝測(cè)試56-62
• 4.3.1 電浸潤(rùn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的搭建56-58
• 4.3.2 電浸潤(rùn)工藝測(cè)試58-62
• 4.4 雙層金屬光柵的電浸潤(rùn)顯示單元結(jié)構(gòu)62-67
• 4.4.1 電浸潤(rùn)顯示技術(shù)的研究現(xiàn)狀62-64
• 4.4.2 雙層金屬光柵的顯示單元結(jié)構(gòu)64-67
• 4.5 本章小結(jié)67-68
• 第五章 結(jié)束語(yǔ)68-70
• 5.1 本文的主要研究?jī)?nèi)容68-69
• 5.2 研究展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 致謝73-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表的論文和專利74-76

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張培琨,李育林,劉家英,喬學(xué)光,忽滿利,賈宏志;線性啁啾光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化的定量研究方法[J];光子學(xué)報(bào);1998年06期

2 吳建宏,陳家璧,唐敏學(xué),吳中林;隨機(jī)光柵定向散射器的設(shè)計(jì)[J];光電子·激光;2001年10期

3 盧向東,傅克祥,王植恒,麻建勇;橢偏法測(cè)光柵參數(shù)的可行性理論研究[J];激光雜志;2003年01期

4 陳德偉;;采樣光柵設(shè)計(jì)與衍射行為分析[J];激光雜志;2006年03期

5 葉超;謝永軍;付紹軍;何世平;;采用彈性基底制作變間距光柵[J];微細(xì)加工技術(shù);2006年02期

6 葉錫標(biāo);周成剛;張陽(yáng);黃文浩;;基于透反式二維絕對(duì)零位光柵的光刻對(duì)準(zhǔn)技術(shù)[J];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào);2007年03期

7 葉燕;陳林森;;埋入式光柵雙通道特性及其應(yīng)用研究[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2008年12期

8 沈洪斌;張雛;司賓強(qiáng);;基于狹縫方程的二次扭曲光柵的設(shè)計(jì)與衍射模擬[J];激光雜志;2008年02期

9 方明月;段永遠(yuǎn);諶夏;彭姝慧;蒲利春;;非線性光柵器件[J];重慶工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年03期

10 劉榮祁;陳建榮;林寶卿;莊其仁;;浮雕矩形光柵刻槽深度的衍射測(cè)量方法[J];應(yīng)用激光;2009年03期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 劉恒彪;王占山;;納米光柵結(jié)構(gòu)長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)研制[A];大珩先生九十華誕文集暨中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

2 耿康;陳新榮;吳建宏;;用衍射效率的光譜分布判斷多層介質(zhì)膜光柵掩膜形貌[A];大珩先生九十華誕文集暨中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)大會(huì)論文集[C];2004年

3 白昱;金玉;劉岳峰;馮晶;孫洪波;;光柵微結(jié)構(gòu)提高有機(jī)電致發(fā)光器件光取出效率的研究[A];全國(guó)第15次光纖通信暨第16屆集成光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

4 李術(shù)新;梁東;邢岐榮;徐世祥;郎利影;田震;柴路;王清月;;零級(jí)深度金屬光柵對(duì)太赫茲波透過(guò)特性的理論研究[A];光電技術(shù)與系統(tǒng)文選——中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)光電技術(shù)專業(yè)委員會(huì)成立二十周年暨第十一屆全國(guó)光電技術(shù)與系統(tǒng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

5 曹召良;盧振武;李鳳有;孫強(qiáng);;亞波長(zhǎng)周期結(jié)構(gòu)光柵的制作工藝和理論關(guān)系研究[A];2002年中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2002年

6 成希革;黃吉發(fā);尹振宇;李雪玲;;內(nèi)置多葉光柵集成[A];第八屆全國(guó)醫(yī)用加速器學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

7 楊德興;王海濱;趙建林;張鵬;郭夏銳;;層狀多重體全息光柵的研究[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)大會(huì)論文摘要集[C];2006年

8 周常河;;低密度光柵的飛秒信息處理技術(shù)[A];2006年全國(guó)強(qiáng)場(chǎng)激光物理會(huì)議論文集[C];2006年

9 閔長(zhǎng)俊;焦小瑾;王沛;明海;;表面有凹槽的亞波長(zhǎng)金屬光柵結(jié)構(gòu)中光的透射現(xiàn)象的研究[A];光子科技創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)化——長(zhǎng)三角光子科技創(chuàng)新論壇暨2006年安徽博士科技論壇論文集[C];2006年

10 賴建軍;梁華鋒;王彬;翟小鋒;;基于金屬/介質(zhì)/金屬光柵的窄帶紅外發(fā)射/吸收結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2010年光學(xué)大會(huì)論文集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 通訊員　 周曄 記者　 李雪林;0.1秒干完10分鐘的活[N];文匯報(bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 金娃;PCF熱傳導(dǎo)與形變機(jī)理及在熔接和光柵制備中的應(yīng)用研究[D];燕山大學(xué);2015年

2 武華;面向硅基光子集成的光柵器件研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2015年

3 吳麗翔;取樣光柵的刻蝕深度空間分布微調(diào)方法[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2015年

4 李朝陽(yáng);物像光柵自拼接在超短超強(qiáng)激光中的應(yīng)用問(wèn)題研究[D];南京理工大學(xué);2015年

5 廖云飛;大口徑精密光柵拼接系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2015年

6 吳華明;硅基微納二元非均勻光柵的研究及應(yīng)用[D];華中科技大學(xué);2010年

7 董毅;用于光互連的體波導(dǎo)光柵耦合器：分析、制備和應(yīng)用[D];山東大學(xué);2008年

8 韓建;全息光柵曝光光學(xué)系統(tǒng)優(yōu)化及光柵掩模參數(shù)控制方法研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所）;2012年

9 陳上碧;多層介質(zhì)膜脈寬壓縮光柵的清洗及閾值研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

10 王斌;亞波長(zhǎng)介質(zhì)光柵設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化模式法的修正及相關(guān)研究[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所);2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 何培棟;基于LiNbO_3的波導(dǎo)及光柵的研究[D];天津理工大學(xué);2015年

2 周陽(yáng);全息深亞波長(zhǎng)光柵技術(shù)研究[D];蘇州大學(xué);2015年

3 張嘉赫;OCB模式液晶光柵的光學(xué)特性研究[D];大連海事大學(xué);2015年

4 盧鷺云;寬光譜光柵側(cè)面耦合集光技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2015年

5 陳劍科;新型二維折疊光譜儀的工程化研制及其應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

6 汪瑾;片狀光柵內(nèi)各模式性質(zhì)研究[D];華東師范大學(xué);2015年

7 胡瑞;基于復(fù)合微納金屬光柵—波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的雙通道帶通濾波器的設(shè)計(jì)[D];大連理工大學(xué);2015年

8 楊倩;基于疊印采樣光柵的光碼分多址編解碼技術(shù)研究[D];南京大學(xué);2014年

9 張新彬;偏振分束光柵的設(shè)計(jì)和制造[D];福建師范大學(xué);2015年

10 任建文;光折變光柵濾波器及其應(yīng)用研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

  本文關(guān)鍵詞：基于納米金屬光柵的電浸潤(rùn)顯示技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

，

本文編號(hào)：386009