胶体量子点（Quantum dots，QDs）具有发光波长易调谐、窄发射、高效率等优点，且相应的量子点发光二极管（Quantum dots light emitting diodes，QLEDs）具有可溶液处理、低成本的制造工艺，有利于实现下一代广色域、高对比度、大面积和柔性显示。然而，基于QLED的显示应用还存在器件性能和图案化技术等方面的挑战。随着材料和器件的优化，QLED显示研究得到了进一步的发展。本文首先介绍了面向显示应用的QDs和QLED的发展历程，然后说明QLED在显示应用方面的挑战和研究进展，最后总结全文并展望显示领域的发展方向。

建立了包括划痕和坑点在内的表面损伤的衍射双向反射分布函数（BRDF）模型，并分析了模型在各领域中的应用。通过使用非傍轴标量衍射理论，提出了采用相干窗口函数滤波的方法得到非相干光条件下的表面损伤衍射BRDF模型，得到了表面划痕和坑点的散射特性。该方法在表面损伤检测、表面损伤杂光分析以及图像渲染技术等领域都有重要的应用价值。

基于数字微镜阵列（DMD）的红外目标模拟系统具有高分辨率、高帧率和大温度范围等优点，能够经济、有效地检测和评估红外探测系统的工作性能。为了研究基于DMD的红外目标模拟系统中照明系统的结构设计对成像均匀性的影响并减小像面照度不均匀性，提出了一种消除成像不均匀的方法，对DMD照明系统的结构参数进行了分析和设计，以成像光束截面积之比作为相对照度指标，建立了数学模型，用软件进行数值仿真，得到了能消除因渐晕导致的照度不均匀现象的结构参数和像面各点相对照度分布在88.75%～1；并用TracePro验证了理论分析的结果，得到像面各点相对照度分布在90.91%～1，与理论分析结果相符，证明了在DMD照明系统结构参数设计合理的情况下，该方法可以有效降低因渐晕导致的像面照度不均匀性，为红外目标模拟系统结构参数的设计和像面照度分析提供了参考。

为了区分纳米量级的表面上方颗粒物灰尘与表面下方气泡粒子这两种表面缺陷，且获得该方法的适用环境与最佳观测条件，根据瑞利散射理论结合偏振双向反射分布函数，建立了两种表面缺陷的偏振散射模型并进行了验证。在此基础上，通过仿真分析得到不同缺陷环境、不同观测条件对两种表面缺陷粒子偏振散射特性的影响。结果表明：利用p偏振光入射表面，而后探测p偏振光的双向反射分布函数值随散射方位角的变化趋势可区分两种表面缺陷；无论表面下方气泡粒子位置如何改变，均不影响该趋势的变化情况；不同光学元件表面材料、缺陷粒子种类、缺陷粒子大小对两种表面缺陷的偏振散射模型有一定影响，但整体趋势不变。实验中，针对本文所述两种表面缺陷进行区分时，可选取入射角度和探测散射角度均为 45°，采用较小波长入射光进行实验。

介绍了光学元件的疵病类型以及疵病检测标准，全面介绍了光学元件疵病检测方法的国内外发展现状。归纳出目前光学元件的疵病检测标准和检测方法的发展趋势及关键技术。分析表明，目前已有的疵病检测方法中还缺乏一种检测手段可以做到对所有类型疵病实现所需精度的检测，并且由于视场受限、难以定量等技术障碍而无法建立高效、自动化的检测分析设备。

为了给海面溢油污染识别检测提供理论基础，根据菲涅尔反射公式的偏振反射系数，结合偏振双向反射率因子和粗糙海面的概率密度分布函数，建立了完善的pBRDF模型，仿真在不同太阳入射角度、不同探测器观测角度以及不同海面风速风向等条件下海水和油膜的偏振反射分布函数。结果表明：海水和油膜太阳天顶角为53°和56°时P偏振反射率分别为1.0×10^?5和2.5×10^?5，S偏振反射率随着太阳天顶角的增加而增加；海面风速越大偏振反射率峰值越小；海面风向只改变pBRDF的空间位置；海水和油膜线偏振度空间分布有明显差异。搭建实验平台相机以40°拍摄时，得出海水和油膜的线偏振度分别在0.2~0.4, 0.5~0.7之间，同时表明利用偏振探测获取目标场景的偏振度和偏振角图可提高图像质量。