基于SPR显示的理论与仿真研究

论文题目: 基于SPR显示的理论与仿真研究

论文类型: 硕士论文

论文专业: 信号与信息处理

作者: 王艳霞

导师: 吴乐南,曹振新

关键词: 表面等离子体波共振,显示器,共振波长,共振强度,调制层,仿真,制作

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 本文研究的是基于表面等离子体波共振效应的一种新型显示器---SPR显示器。表面等离子体波共振效应是指入射光的水平波矢与金属-电介质界面处表面等离子体波波矢相同时产生共振的现象。如果电介质的折射率是一个复数,改变折射率的实部会导致表面等离子体共振波长发生改变(可实现颜色的改变),共振强度不变,折射率越大,共振波长越长;改变折射率的虚部则会导致表面等离子体共振强度发生改变(可实现亮度的改变),共振波长不变,虚部越大衰减越严重。表面等离子体波显示器正是基于这样一种原理而实现了SPR显示。本文首先讨论了几种现有主要显示器的显示机理,并对它们的特点进行了对比,提出了研究和开发SPR显示器的优势:与传统显示器相比,利用该技术设计的显示器既有被动显示的优点,又有对比度高、响应速度快的特点。其次从传统光学的概念出发讨论了表面等离子体波的特性,详细的分析了采用金属/介质结构,金属的折射率为复数量的基础上,传统光学概念发生了变化的现象,并且进一步从微观的角度解释了表面等离子体波的共振现象。最后,基于表面等离子体显示器的开发原理实现了其物理模拟过程,采用了Matlab软件对其进行显示原理的仿真,内容主要包括颜色、亮度到多像素的实现;介质折射率发生变化导致颜色、亮度变化的实现等几部分,同时完成了4个像素仿真的GUI制作。SPR显示器作为一种新型显示器由于自身的优势有着一定的开发前景,本文对SPR显示的理论与仿真的研究奠定了利用SPR原理进一步开发显示器的基础,开创了其实现显示原理仿真的先河。本文最后给出的设计结果和改进建议为其进一步研究和开发起到了抛砖引玉的作用

论文目录:

摘要

Abstract

第一章 绪论

1.1 研究背景

1.1.1 显示器的发展及现状

1.1.2 表面等离子的发展及现状

1.2 课题及论文研究的内容

第二章 几种主要显示原理

2.1 阴极射线管显示器

2.2 液晶显示器

2.3 等离子显示器

2.4 有机发光显示器

2.5 本章小结

第三章 表面等离子共振原理

3.1 关于等离子体

3.1.1 等离子体

3.1.2 p光和s光

3.1.3 复折射率

3.1.4 衰减全反射

3.2 等离子体共振原理

3.2.1 光学常数与物性常数

3.2.2 金属内的电子等离子体振荡

3.2.3 复介电常数

3.3 表面等离子体

3.4 表面等离子体共振

3.5 表面等离子体波共振的条件

3.6 本章小结

第四章 基于SPR技术的显示理论研究及仿真

4.1 基于SPR技术的显示理论研究

4.1.1 介质折射率的实部、虚部与共振波长的关系

4.1.2 电致表面等离子体振子的色选吸收

4.1.3 表面等离子体可调谐带通滤色片(SPTF)

4.2 基于SPR技术的显示器

4.2.1 设计构思

4.2.2 反射型显示器

4.2.3 透射型显示器

4.3 基于Matlab的仿真

4.3.1 波长与RGB

4.3.2 像素颜色的实现

4.3.3 亮度的实现

4.3.4 4 像素的显示实现

4.3.5 折射率实部、虚部变化对共振波长的影响

4.3.6 64 像素仿真的实现

4.4 GUI的制作

4.5 本章小结

第五章 论文工作的总结与展望

5.1 论文工作总结

5.2 存在问题与展望

致 谢

参考文献

作者简介

发布时间: 2007-06-11

参考文献

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