喷墨打印聚合物电致发光显示(PLED)技术具有操作简单、成本低廉、易于产业化的特点。文章介绍和分析了喷墨打印聚合物PLED技术的现状、产业化所面临的问题及其可能的解决途径,探讨了喷墨打印PLED的未来发展趋势。

简要说明了手征向列相液晶的形成方式、分子排列特点和光学性质,详细介绍了具有宽波反射特性的手征向列相液晶在国内外的研究进展情况,概括了特殊的多螺距分布结构的形成机理,并展望了其应用前景及发展方向。

引入双轴向列相液晶分子模型,采用分叉理论和二粒子集团理论来确定双轴向列相液晶中的Landau点,分别得出了液晶各向同性相向单轴向列相转变对分子双轴性参数的依赖曲线。 在Landau点处,分叉理论、二粒子集团理论和平均场理论得到的分子双轴性参数λ取值是相同的,而约化温度t的取值不同,由二粒子集团理论得到的约化温度值更为精确。二粒子集团理论考虑了近邻分子间的短程关联,由此可知在双轴向列相液晶的研究中考虑近邻分子间的短程关联是非常必要的。

在有效质量近似和变分原理的基础上,考虑量子点的三维约束效应和内建电场,研究了ZnO/Mg_xZn_1-xO耦合量子点中激子结合能、带间光跃迁能以及电子-空穴复合率随量子点结构参数(量子点高度和势垒层厚度)的变化。结果表明:激子结合能、带间光跃迁能和电子-空穴复合率随量子点高度或势垒层厚度的增加而降低。

4-BDAF是制备聚酰亚胺取向剂材料的关键中间体之一。自主设计了易于国产化的、全新的4-BDAF工艺合成路线。采用六氟丙酮、苯酚为起始原料,选择甲基磺酸为催化脱水剂,经过三步反应,通过优化原料配比、反应时间、反应温度等实验参数来选择最佳工艺条件。结果表明,在六氟丙酮、苯酚、催化剂的摩尔配比为1∶2∶2,反应温度控制在155 ℃,反应时间为11 h时的条件为最优工艺条件,4-BDAF的总收率达到57%。产品再经过精密提纯,在品质方面达到了国外公司产品的同等水平,价格具有明显优势,且易实现工业化量产。

研究制备了LCOS显示器,重点研究了LCOS液晶屏的贴合工艺,基于实际测量数据给出了获得所需液晶盒厚度与施加在基板上的压力关系曲线,并展示出实际LCOS液晶盒厚截面的扫描电镜照片。

分析了金属Ni、Al诱导非晶Si及非晶SiGe薄膜结晶的条件、特点和机理。简要介绍了金属诱导结晶相对于其它一些结晶工艺的优势及其在薄膜晶体管中的应用。概述了影响诱导结晶速率和薄膜微结构的诸多因素,如热处理条件和外加电场等。对电场增强金属诱导横向结晶的相关问题进行了探讨,指出适当强度的电场可显著加快横向诱导结晶的速率,但更强电场则会降低该速率,基于电迁移效应对该现象进行了解释。

ZnO是一种在短波长光电器件领域有巨大应用价值的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,离子注入是常用的半导体掺杂技术,文章综述了国内外近年来离子注入技术在ZnO的n、p型掺杂等方面的研究进展。

提出了一种应用于TFT-LCD的新型8畴驱动技术,可以简化现有的驱动电路,节省成本。通过在A、B像素的TFT栅极上施加具有不同削角电压的栅极信号,利用TFT像素的Feed through效应,可以在A、B像素上得到不同的显示电压,实现8畴显示。 本技术只需要1组伽玛电压就可以实现8畴显示,而传统的TT-Type则需要2组。模拟结果表明:采用文章中提出的技术可以得到8畴的显示效果。由于栅极线GnA、GnB同时打开,相比两根栅极线分时打开的传统TT-Type结构,液晶电容有更多的充电时间。这样,不需要增加TFT的W/L就可以得到很好的充电效果。同时,由于不同灰阶电压下A、B像素的电压差取决于电容的耦合效应以及削角电压V1和V2的值,因此相对于CC-type而言,由于增加了V1和V2两个变量,所以调试更加灵活。

按照空间特殊环境的要求,重点设计了液晶显示器的多功能光学窗口、液晶屏加热器、白光LED背光源和光学膜组等关键部件,达到了空间用液晶显示器表面减反射、电磁屏蔽、低温下启动、背光亮度较高和均匀性好、显示效果理想、高可靠性等具体技术要求。

采用聚合物诱导相分离(PIPS)方法制备了PDLC膜,研究了不同单体材料、温度、光强等对PDLC膜电光特性的影响。 发现Bi-EMA-2和EHMA混合单体(质量组分为1∶9)与液晶C70/02CN在折射率方面匹配较好,且在偏光显微镜下液晶微滴与聚合物单体的晶相边界清晰,易制备成对比度较高、阈值电压和饱和驱动电压较低的PDLC膜。温度和光强是控制和维持液晶与单体之间相分离速度平衡的重要工艺因素,直接影响到相分离过程中的液晶微滴形貌尺寸及其分布均一性,进而影响PDLC膜电光性能的优劣。 通过工艺条件的优化,最终制备出了阈值电压为0.18 V/μm、饱和驱动电压为0.4 V/μm的PDLC膜。

对采用磁控溅射方法生长在玻璃和柔性聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料上的氧化铟锡(ITO)薄膜的结构、光学和电学特性进行了对比研究。在两种不同的衬底上均得到了不分相的、高质量的多晶ITO薄膜,其中生长在玻璃衬底上的ITO薄膜(002)衍射峰的半峰宽为0.24°,生长在PET衬底上的为0.28°。两种样品在可见光区都具有很高的透过率,其中玻璃衬底上生长的薄膜的透过率约为92%,PET上生长的薄膜的透过率高达87%。两种薄膜均具有良好的导电性,玻璃衬底上薄膜的电阻率为4.2×10-4 Ω·cm,柔性PET衬底上薄膜的电阻率为4.7×10-4 Ω·cm。实验结果证明,完全可以采用磁控溅射的方法在柔性衬底上生长出高质量的ITO薄膜。

采用MOCVD法在SiNx绝缘薄膜上生长了ZnO薄膜,通过X射线衍射与光致发光光谱表征了ZnO薄膜的质量。其结果是:XRD特征峰半高全宽0.176°,光致发光仅有381.1 nm的发光峰,展现了ZnO薄膜光电特性的优势。制备了底栅型ZnO 薄膜晶体管,测试表明器件具有明显的场效应特性及饱和特性。

利用液晶波前校正器和哈特曼波前传感器组成的自适应光学系统对水平方向500 m的大气湍流进行校正。首先测定了液晶波前校正器(LCWFC)的位相调制特性,测定结果表明其可以实现一个波长的调制量,同时利用Gamma校正实现了位相和灰度之间的线性调制关系。然后将该系统与孔径220 mm的望远镜进行对接。液晶自适应校正后,波面均方根误差降低到0.06λ,实现了0.68″'的系统衍射极限分辨。实验结果表明:液晶波前校正器可以很好地校正水平方向500 m的大气湍流扰动。

对应用于LCD的不同于传统管状背光源的新型面状场发射背光源(FE-BLU)的制备技术进行了研究。将表面改性碳纳米管(CNTs)丝网印刷于金属Ag精细电极上形成碳纳米管阴极,利用透射电镜与扫描电镜表征了CNTs及阴极的表面形貌。采用有机溶剂高压气流法对阴极进行表面处理,并真空封装成25.4 cm(10 in )的CNTs FE-BLU器件。测试结果表明,表面处理后阴极场发射电流密度得到明显提高,器件亮度可达5 860 cd/m2,均匀性为82%,持续发射35 h后,发射电流无明显衰减。

介绍了空气非接触搬运技术的优越性、发展现状及其在半导体器件和平板显示制造业中的应用,阐述了空气悬浮和吸浮式非接触技术的原理,讨论了空气非接触搬运技术中存在的关键问题及解决方案,分析了该技术的发展前景。

设计了一种用于TFT-LCD驱动的低功耗CMOS缓冲放大器。该放大器在A缓冲放大器的基础上,结合辅助的放大器,能够驱动大容性负载,以较低的功耗达到了LCD驱动的速度要求。在0.15 μm CMOS工艺模型、20 nF电容负载和5.5 V电源电压下,该缓冲放大器的静态功耗为40 μW,1%精度的建立时间为7 μs。

围绕ANDON系统的显示调度软件、显示数据网络传输协议、嵌入式以太网络构建等几个组成部分展开论述。提出显示模板映射方法,实现显示信息的格式、布局、内容可再编辑功能,从而为提高显示调度软件的兼容性、适应性提供解决办法;提出基于SoC显示控制方案,从而实现显示控制系统高效率的开发;同时设计基于100M网的嵌入式以太网通信接口及显示数据传输协议,实现显示信息更有效的传达。

介绍了机械扫描式平面LED显示屏的原理与设计方法,针对该LED显示屏像素分布不均匀的问题,提出了旋转显示屏图像均匀化算法。仿真结果表明,机械扫描式平面LED显示屏仅用一列LED即可达到与普通点阵式显示屏相似的显示效果,大幅减少了LED像素的使用,降低了显示屏的成本。

对应用在LED显示控制系统中的SDRAM控制器进行了设计,实现了256×64像素点的实时显示控制,采用XILINX公司的现场可编程逻辑器件(FPGA)XC3S250E作为系统的硬件载体。动态内存的采用打破了静态RAM的使用局限,具有频率高、空间大和成本低的优点。本控制器采用VHDL语言进行程序编写,核心部分由状态机组成并采用新颖的读写方式来提高系统的总线利用率,具有较好的系统性和通用性。

针对一款定制红外探测器,以Xilinx的XC3S400为核心器件,利用485传输协议,完整地设计了该探测器的驱动电路、模数转换电路和数据传输电路,并完成了系统的软、硬件测试,其中红外图像量化为10 bit,数据吞吐率为25.6 Mbit/s。试验表明该系统能够达到后续理论分析与试验的要求。

介绍了一种新型的多用户自由立体显示器的结构原理和背光实现方案。采用液晶显示屏,利用菲涅尔透镜的光学成像原理形成可视区域,背光板采用LED阵列分立控制,每一列都可以单独点亮,通过与人眼跟踪程序相互配合,对处在不同区域的观察者分别提供光源,使观察者在屏幕前的任何区域都可以观察到立体效果。实验采用930 mm焦距的菲涅尔透镜,光源距离屏幕839 mm,可以在显示屏前490～550 mm的位置处得到±30°的可以自由移动的立体视域,利用单片机控制系统,反应时间小于30 ms。

分别采用阶调矩阵模型、多项式拟合、三维查找表和神经网络方法,建立CRT显示器设备颜色空间RGB与设备无关色空间的非线性对应关系,完成设备颜色显示的特征化。对两个常用的显示器进行了实验,并进行色差分析,比较了几种方法的精确度。 对常用显示器的特征化实验结果表明:阶调矩阵模型色差居中,多项式拟合的方法精度较低,三维查找表和神经网络技术可以满足精度要求,其中神经网络方法最具优势。

为了提高PDP运动伪像仿真的准确性,基于人眼视觉感知模型,根据PDP实际亮度响应曲线的特点,借鉴LCD运动伪像的模拟计算方法,给出了简单而准确的PDP运动伪轮廓的计算方法,并进行了实际运动伪像的计算仿真,对PDP运动伪像的实际评估有比较重要的意义。

提出了一种基于CCD传感器的精密图像式瞄准方法,利用错位放大原理,用多个基准点同时参与瞄准,采用游标卡尺刻度线来模拟实际应用时的瞄准线。采用中值滤波和形态学算子相结合的边缘检测方法得到二值边缘图,通过最小二乘拟合直线方程并求取最小平均距离的方法来识别瞄准位置。实验结果表明该算法能准确识别出对准刻线,定位精度可达微米量级,具有一定的实用价值。

多LED组合型光源在灯具设计中应用日益广泛。多LED组合型光源既可以通过把多颗LED芯片直接封装在一个单体内,也可以把多颗封装好的单芯片LED光源在PCB设计时进行组合,两种实现途径决定了LED光源在尺寸、传热性能、可维护性等方面存在较大差异。LED串并联方式直接影响各LED支路的电流均衡性,为了确保各LED串联支路电流一致,文章给出了驱动设计中常用的几种方案。除此之外,还给出了利用普通环氧PCB板进行传热设计的解决方案,达到了与铝基PCB板相同的传热效果。

利用Arrhenius模型和Eyring模型分析了温度应力和湿度应力对LCD电极腐蚀可靠性的加速影响特性,并根据加速特性推导出典型的可靠性加速试验可验证的产品寿命。结果表明,温度应力和湿度应力对LCD腐蚀的加速作用都呈指数关系,典型的腐蚀可靠性验证试验条件(55 ℃×95％RH×24 h)所对应的LCD产品在常温常湿条件下的理论寿命约为3年。同时,试验统计了40 ℃×70％RH和常温常湿条件下产品发生腐蚀失效比例随时间的趋势。结果表明,40℃×70％RH×48 h的条件可筛选出95％以上的潜在腐蚀失效产品。