[发明专利]基于圆形孔阵列的表面等离子体显示像素结构

权利要求书

1.一种基于周期性亚波长圆形孔阵列的表面等离子体显示像素结构，其特征在于：包括模板和纳米颗粒两个部分，通过将不同形状或尺寸的纳米颗粒添加到模板，控制可见光波段透射峰的移动，达到呈现不同颜色的目的；其中，模板由厚度为h₂的电介质基底和设于电介质基底上用于产生表面等离子体的厚度为h₁的金属薄膜构成，金属薄膜上设有N个透光单元，所述的透光单元为一个周期为Px,Py的矩形，矩形中心开有一个贯穿金属薄膜厚度方向的半径为R的圆孔，Rmin(Px,Py)；所述的N个透光单元周期性阵列排列；纳米颗粒由与模板相同材质的金属构成，放置于圆孔中心位置的石英基底表面；每N个周期性排列的透光单元组成一个颜色像素点，在每个颜色像素点的所有透光单元内均填充相同的纳米颗粒，使每个颜色像素点呈现出单一的颜色效果。

2.一种根据权利要求1所述基于周期性亚波长圆形孔阵列的表面等离子体显示像素结构，其特征在于：所述电介质基底的电介质材料为石英，所述电介质的厚度h₂为100nm。

3.一种根据权利要求1所述基于周期性亚波长圆形孔阵列的表面等离子体显示像素结构，其特征在于：所述金属薄膜的材料为金属铝，所述金属薄膜的厚度h₁为50nm。

4.一种根据权利要求1所述基于周期性亚波长圆形孔阵列的表面等离子体显示像素结构，其特征在于：所述透光单元的形状为正方形，其排列周期Px，Py均为200nm。

5.一种根据权利要求1所述基于周期性亚波长圆形孔阵列的表面等离子体显示像素结构，其特征在于：所述透光单元的数量N＝9。

6.一种根据权利要求1所述基于周期性亚波长圆形孔阵列的表面等离子体显示像素结构，其特征在于：所述的纳米颗粒为球结构，半径R_4-1为45nm-60nm。

7.一种根据权利要求1所述基于周期性亚波长圆形孔阵列的表面等离子体显示像素结构，其特征在于：所述的纳米颗粒为十字形结构，矩形部分宽W_4-2为20nm，矩形部分长L_4-2为80nm-130nm，厚度H_4-2为50nm。

8.一种根据权利要求1所述基于周期性亚波长圆形孔阵列的表面等离子体显示像素结构，其特征在于：所述的纳米颗粒为圆环结构，圆环的环宽(R_4-32-R_4-31)保持20nm不变，内半径R_4-31为15nm-40nm,外半径R_4-32为35nm-60nm，厚度H_4-3为50nm。

9.一种根据权利要求1所述基于周期性亚波长圆形孔阵列的表面等离子体显示像素结构，其特征在于：所述的纳米颗粒为圆柱结构，半径R_4-4为40nm-65nm，厚度H_4-4为50nm。

10.一种根据权利要求1所述基于周期性亚波长圆形孔阵列的表面等离子体显示像素结构，其特征在于：所述的纳米颗粒为正方体结构，边长L_4-5为60nm-110nm，厚度H_4-5为50nm。