导光板散射网点密度设计与研究

为了获得更好的光学均匀度,提高液晶显示器的亮度和色度,研究了导光板双边入光时散射网点密度对导光板出光面光学均匀度的影响。首先分析了导光板在液晶显示器中的工作原理。进一步通过理论分析得出,导光板散射网点的密度随着与光源距离的增大而增大。使用TracePro软件模拟了当网点密度从导光板中心位置向两边递减时的导光板出光面的光学辐照度,模拟得出的结果与理论分析一致。实验结果表明,导光板出光面的亮度最大值为5729cd/m2,最小值为4729cd/m2,光学均匀度为82.54%。通过对导光板散射网点密度的研究,为以后导光板的发展提供了理论基础。     

基于光学仿真Tracepro软件对多面微结构导光板光学性能的研究

导光板是液晶显示器重要的组成元件之一，光线从侧面耦合进入导光板时，导光板表面的微结构会改变光线的传播路径，使其从导光板出光面（正面）均匀出光，因此导光板表面的微结构是实现均匀出光的关键。基于光学仿真Tracepro软件进行导光板表面的微结构的设计，在保证出光效率的基础上，使导光板的照度均匀度由54.3%提高至80.8%；并且在照度均匀度为80%左右的基础上，在出光面添加微结构，使得出光效率提高至60%。最后采用底面网点微结构远光源处密度大于近光源处密度的排列方式，使得导光板的照度均匀度得到明显提升，最大达到90.2%。     

基于拓扑优化技术的导光板散射网点设计方法及其实现

为了解决机舱导光板传统设计方法下出光不均匀问题,根据球面点光源在空间中的光学传播特性以及导光板散射网点的散射原理,建立了三维坐标下的光照度模型,将拓扑优化理论与出亮度-网点直径数学模型相结合,以导光板散射网点直径为设计变量,以光照度-网点直径数学模型为目标函数来建立拓扑优化模型,推导出了一种基于拓扑优化方法的导光板散射网点出射照度的最优化设计方法。利用MATLAB编程对模型进行最优化求解和仿真,对仿真结果进行归一化,最终得到基于MATLAB程序下的导光板散射网点模拟仿真效果图,实现了通过导光板反射光的亮度最均匀化。将仿真结果与现有传统的光学软件下的结果进行对比,显示该方法下的散射网点仿真效果及出光均匀度优于传统光学方法下的仿真效果。     

一种圆形导光板散射网点的设计与仿真

根据发光二极管(LED)照度分布函数及导光板中光的传输特性,推导出一种圆形导光板散射网点的计算方法.与传统布点方法相比,该方法可以减少布点过程中LED正前方网点删除(减小网点密度)及LED之间网点增加(增加网点密度)的步骤,从而减少实际背光模组网点设计过程的改版次数.利用VBA编程生成网点,通过Speos光学软件对一个圆形背光模组进行模拟仿真,结果显示可以获得一个均匀分布的照度图.     

基于高斯模型的侧入式平板灯优化设计

为了提高侧入式平板灯亮度和均匀度,利用高斯分布函数的钟型曲线与光强分布为反相的特点,采用基于高斯模型优化网点分布的方法进行网点半径及间距设计;利用光损函数对LED灯珠进行排列,利用TracePro对光强幅度图进行分析,完成了圆形侧入式平板灯设计实验。实验结果表明,采用高斯模型优化的网点分布方法可使平均亮度达5 452 cd/m~2,均匀度提升至90%,优化后的模型表现出良好的性能优势,可以进行实际应用。     

实现导光板网点合理性分布的研究

针对镭射型导光板网点设计需求,提出了采用区域分割法及斥力缓和法来实现网点的合理分布.设计了一种网点密度分布物理模型,利用该模型控制导光板网点按照LED的光学特点分布.镭射型导光板网点的设计难以控制半径和深度按图案规律变化,只能是通过调节其网点密度来实现网点分布合理化,通过区域分割法生成网点并且使用斥力缓和法对网点进行微调,最后得到了高均匀性的无规则网点分布,将调整前的网点分布和调整后的网点分布进行对比得出斥力缓和法是一种调整网点间距的有效方法.针对区域分割方法生成网点容易出现区域边界过渡带的问题,使用重新中分法,使得区域边界的过渡带问题得到了有效的解决,这对于控制背光模组的光学效果具有重要的意义.     

低效率滚降、色稳定的多发光层结构白色有机磷光电致发光器件

采用磷光染料Ir(piq)_3、Ir(ppy)_3和Firpic作为发光染料,制备了低效率滚降、色稳定的多发光层结构白色有机磷光电致发光器件(WOLED).器件的最大电流效率为9.3 cd/A,最大发光亮度为13 380 cd/m~2.当发光亮度增至5 000 cd/m~2时,器件的电流效率为8.7 cd/A,效率仅滚降7.5%.低效率滚降主要源于激子分布区域较宽并且激子被有效限制在发光层.发光亮度从1 144 cd/m~2增加至9 135 cd/m~2,其发光色坐标从(0.366,0.411)变化至(0.365,0.404),变化量仅为(0.001,0.006),为色坐标稳定的白光发射.     

液晶显示器（LCD）防眩膜技术的分析与研究

近年来国内外液晶显示器（LCD）应用的领域越来越广，市场的需求也在蓬勃发展如：笔记本电脑、触屏手机、ATM自动取款机及LCD—TV等大型设备。随着显示器市场规模的不断增大，带动着各种保护膜的蓬勃发展。为了减弱周围光源的反射图像的亮度和清晰度，具有防眩光效果的保护膜的需求已经成为人们选择保护膜考虑的重要条件之一。就液晶显示器（LCD）光学防眩膜制造过程中的技术进行了分析。     

多发光层白光OLED的制备

通过对器件结构的优化设计,改善了白光有机电致发光器件的色度.该器件的结构为ITO/2T-NATA/NPBX/DPVBi/CBP:Ir(ppy)3/Alq3:DCJTB/BCP/Alq3/LiF/Al.当驱动电压为6 V时,器件的最大电流效率为5.94 cd/A.器件在驱动电压为19 V,电流密度为570 mA/cm2时,最大亮度达到13540 cd/m2,色坐标为(0.31,0.39).而且,当器件的亮度由数十cd/m2增大到最大亮度时,器件的色坐标稳定在(0.31,0.37)附近.     

在空穴传输层中掺杂F4-TCNQ提高绿色有机电致发光器件性能

研究了在空穴传输层2T-NATA中掺杂不同浓度的p型氧化剂F4-TCNQ制备高性能的绿色有机电致发光器件(OLED).F4-TCNQ在空穴传输层2T-NATA中的掺杂浓度为8%(质量百分比)时(驱动电压为22V),其亮度达到4256cd/m~2,同时与未掺杂的器件相比,其最大发光效率由2.9cd/A增大到3.4 cd/A.分析结果表明,OLED性能的改善主要归因于:首先,掺杂F4-TCNQ使得器件做到了欧姆接触,使消耗在ITO/空穴传输层界面的电压达到最小;其次,掺杂F4-TCNQ提高了载流子形成激子的几率,最终使器件性能得到了很大程度的改善.     

宽色域的高动态范围显示系统设计

针对传统显示系统在动态范围和色域方面的不足,在现行高动态范围显示技术和色域扩展技术的基础上,提出了一种使用白色和宝石蓝两种颜色发光二极管作为背光源的液晶显示系统,并对系统高动态范围和宽色域的效果进行了论证.根据系统结构和功能将系统进行模块划分,详细地介绍了信号处理模块、数据转发模块以及背光控制模块的结构及实现方案,描述了模块间的关系及接口连接.测量结果表明,显示系统的峰值亮度可达1,258,cd/m~2,黑色亮度低于0.02,cd/m~2,色域覆盖率达45.65%,.相较于传统显示器,显示系统的动态范围得到很大提高,色域获得了显著扩展.     

碳纳米管/纤维阴极场发射平板显示器研制

探索了从碳纳米管/纳米纤维（CNT/CNF）的制备到CNT/CNF阴极场发射平面显示器(c-FED)封装的工艺流程.用化学气相沉积方法,优化制备条件获得了纯度较高的CNT/CNF；以 CNT/CNF和低压荧光粉为原料，采用丝网印刷工艺制作显示器的阴极和阳极；采用类真空荧光显示器的封装工艺封装了c-FED样管.所研制的c-FED具有优良的场发射性能，较好的均匀性及发光密度，黄色荧光粉的c-FED在电场为 2.7 V/μm时的亮度可达600 cd/m².因该显示器使用普通玻璃作为阴阳极基板，整个工艺流程在大面积和实用化方面有很好的应用潜力.      

视觉功效法及其在道路照明安全研究中的应用

基于司辰视觉理论和中间视觉理论,研究了高压钠灯和金属卤化物灯在不同亮度条件下的发光效率,进行了反应时间实验,根据实验结果计算出在中间视觉条件下金属卤化物灯对高压钠灯的亮度对比系数。结果表明,金属卤化物灯的司辰视觉发光效率是高压钠灯发光效率的3倍多;当亮度大于3 cd/m2时高压钠灯的发光效率高于金属卤化物灯,当亮度在0.01~3 cd/m2时金属卤化物灯的发光效率高于高压钠灯;在道路照明条件下,金属卤化物灯照明的反应时间效果比高压钠灯好。     

基于DSA-Ph高效率色稳定的蓝色荧光有机电致发光器件

采用蓝色荧光有机染料DSA-Ph作为客体材料,将其掺入主体材料BUBH-3中,制备了高效率色稳定的单发光层掺杂结构的蓝色有机荧光器件.当DSA-Ph掺杂质量比为3 wt.%时,器件的最大电流效率4.17 cd/A,对应色坐标为(0.161,0.286),亮度为5 038 cd/m2.当电压为14 V时,器件的最大亮度为16 160 cd/m2.另外,亮度从907 cd/m2增加到14 680 cd/m2过程中,其色坐标从(0.163,0.287)到(0.159,0.281),变化量ΔCIExy仅为(0.004,0.006).     

ZnO 空穴缓冲层对OLED 性能的影响

本文利用无机材料ZnO作为空穴缓冲层,制备了结构为ITO/ZnO/NPB/Alq3/Al的有机电致发光器件。用计算机控制的KEITHLEY2400-PR655系统测量器件的电压-电流-亮度特性。研究结果表明,当ZnO薄膜的厚度为2 nm时,器件的电流效率可达1.65 cd/A,最大亮度为3 449 cd/m2;而没有加入缓冲层的同类器件,最大亮度仅为869.7 cd/m2,最大电流效率为0.46 cd/A。由此可以看出,加入ZnO空穴缓冲层后,最大亮度提高3.97倍,最大电流效率提高3.59倍。分析认为适当厚度的ZnO薄膜降低了发光层空穴的浓度,提高了电子和空穴的复合率,从而降低了电流密度,提高了器件的电流效率,改善了器件性能。     

基于Matlab的AIFF MVA液晶显示模拟及分析

用Matlab软件模拟了AIFF MVA模式液晶显示器光学透过率的电极尺寸效应.首先模拟了盒内电场分布,然后由盒内电场分布计算模拟液晶盒透过率,并在此基础上分析了像素电极尺寸大小和间隔尺寸大小对液晶盒透过率的影响.将软件模拟和实际实验相对照,验证计算机软件模拟的可靠性.结合软件模拟的结果提出了AIFF MVA模式下像素...     

大气中气溶胶颗粒对红外激光的散射特性研究

在利用红外激光雷达探测大气中各种成分浓度时,研究大气中气溶胶颗粒在该红外波段的光学散射特性有重要意义.特别是大气中气溶胶颗粒的散射系数和后向散射率是基于红外激光雷达探测大气后向散射回波信号的重要参量,直接影响探测系统的测量精度和有效探测距离.根据等效球的米氏散射理论,分析大气气溶胶颗粒在该波段的散射效率因子和散射相函数,可准确计算出不同半径和不同密度时大气气溶胶颗粒的散射系数和后向散射率大小.利用仿真模型计算得出,当大气气溶胶颗粒的半径增加时,其散射效率因子的数值振荡衰减,最终稳定于2.04处;而当入射激光波长不变时,大气气溶胶颗粒的后向散射率数值与其半径的变化呈反比.     

超薄层与激基复合物发光相结合的高效混合结构暖白光有机电致发光器件

采用超薄层与激基复合物发光相结合的方法,制备了磷光与荧光混合的高效率暖白光OLEDs.器件的最大电流效率和最大外量子效率分别为25.4 cd/A和8.6%.当发光亮度从120 cd/m~2升高至12 010 cd/~2,其发光颜色的色坐标从(0.481,0.486)变化为(0.450,0.485),色温从2 941 K变化为3 357 K,均为暖白光发射,该实验方法为实现高性能的WOLEDs提供了一种有效途径.     

科技大观

新型液晶显示背照明光源研制成功 一种能与笔记本电脑、中小型液晶显示器等配套的“新型LED液晶显示背照明光源”,近日在长春研制成功并通过专家鉴定。 由中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研究出的这项成果,经与吉林紫晶电子有限责任公司、北方液晶研究开发中心生产的液晶显示器配套     

基于红色TADF的低效率滚降暖白色有机电致发光器件

采用红色TADF染料4CzTPN-Ph与蓝色磷光染料Firpic作为发光染料,同时掺入高三线态双极性主体26DCzPPy中,制备了低效率滚降、结构简单的暖白色有机电致发光器件.器件最大电流效率为12. 5 cd/A,最大发光亮度为10 000 cd/m2,最大外量子效率为5. 6%.当发光亮度达到1 000 cd/m2时,器件的外量子效率滚降约10%.当发光亮度增至5 000 cd/m2时,外量子效率滚降仅约17%.低效率滚降主要源于发光层中量子阱结构的设计,将电子有效限制在发光层中,使激子复合区域进一步扩宽,降低了发光层中的激子浓度.