1、由于具有雙穩(wěn)態(tài)特性，基于環(huán)境光照明的電泳式反射電子書(shū)在便攜和節(jié)能方面有著巨大的優(yōu)勢(shì)。但是該顯示方式響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)（秒級(jí)）、明暗對(duì)比度低（小于10），故無(wú)法播放彩色視頻。具有疏水性材料的電浸潤(rùn)顯示技術(shù)能夠解決電泳式刷新速度慢和無(wú)法實(shí)現(xiàn)彩色顯示的問(wèn)題。然而，此類(lèi)顯示使用的吸收性黑色或者彩色像素材料會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的背光損失，并且對(duì)比度也較低。如何減少損耗和提高顯示對(duì)比度成為電浸潤(rùn)顯示的研究熱點(diǎn)。
　　金屬微結(jié)構(gòu)上的表面等離子體共振（Surfac

2、e Plasmon Resonance，SPR）可以激發(fā)特殊的光學(xué)現(xiàn)象，如與周期和結(jié)構(gòu)參數(shù)有關(guān)的波長(zhǎng)選擇性透射或反射。近年來(lái)，表面等離子體共振在顯示領(lǐng)域中也得到了廣闊發(fā)展，如彩色濾光片和偏振片。針對(duì)傳統(tǒng)電浸潤(rùn)吸收損耗的問(wèn)題，以及表面等離子體共振對(duì)臨近材料折射率變化敏感的特點(diǎn)，我們提出了一種基于納米金屬光柵的透射光譜調(diào)制器件。該種調(diào)制具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，色度和對(duì)比度高等特點(diǎn)。我們通過(guò)仿真設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了紅綠藍(lán)三個(gè)子像素的透射彩色顯示。實(shí)驗(yàn)中，制備了周

3、期為520納米、鋁厚度為50納米的雙層金屬光柵，并通過(guò)改變光柵臨近材料折射率，實(shí)現(xiàn)了空氣中為綠色亮態(tài)顯示，蔗糖溶液中為暗態(tài)顯示的效果。明暗對(duì)比度達(dá)到122。
　　本論文從理論和實(shí)驗(yàn)方面驗(yàn)證了基于金屬光柵結(jié)構(gòu)的彩色顯示和亮度調(diào)節(jié)的可行性，為未來(lái)電浸潤(rùn)顯示器件提供了新的設(shè)計(jì)方案。
　　本論文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面：
　　首先介紹和分析了電子書(shū)中使用最廣泛的電泳式顯示以及電浸潤(rùn)顯示的結(jié)構(gòu)及原理。
　　另外介紹了

4、表面等離子體（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)理，并介紹了常見(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在傳感器以及光學(xué)方面的應(yīng)用理論。
　　其次，通過(guò)嚴(yán)格耦合波分析法和表面等離子體共振的理論，仿真設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了紅綠藍(lán)三個(gè)子像素的透射彩色顯示。實(shí)驗(yàn)中利用激光干涉曝光和電子束蒸發(fā)的方式制備出特定參數(shù)的光柵。通過(guò)對(duì)光柵的透射光譜測(cè)試，驗(yàn)證了基于金屬光柵結(jié)構(gòu)的彩色顯示和亮度調(diào)節(jié)的可行性。