Optical diffusers based on uniform nano-sized polymer balls/nematic liquid crystals composite films

ABSTRACT

Optical diffusers are promising diffusing materials in the optical devices such as monitors, projectors, fibre optics, light-emitting diode (LED) systems and liquid crystal displays (LCDs). We report optical diffusers comprising uniformly distributed nano-sized polymer balls/nematic liquid crystals (LCs) by ultraviolet (UV) click reaction of ene monomer and thiol monomer. By optimising the mass ratio 1:1 of ene and thiol, of which the average diameter of the corresponding nano-sized polymer balls is about 900 nm, relatively high optical transmission and haze with 88.99% and 94.49% are yielded, respectively. Furthermore, by controlling the curing time, the average diameter of nano-sized polymer balls can be reduced to 810 nm, and the developed film exhibits high transmission (98.49%) without sacrificing the high haze (91.77%). This paper demonstrates that UV click reaction is an economical approach to fabricate optical diffusers in a controllable manner.     

近50年来中国东、西部地面太阳辐射变化及其与大气环境变化的关系

利用1961-2011年中国东、西部地区地面太阳辐射和长期气象数据观测资料, 综合分析了东、西部地区地面太阳总辐射的变化特征, 并结合云量、日照百分率、风速、相对湿度等分析了影响东、西部地面太阳总辐射的变化原因. 结果表明: 近50年来东、西部地区地面太阳总辐射整体呈下降趋势, 下降幅度有所不同; 20世纪90年代之前大部分地区地面太阳总辐射呈下降趋势, 之后呈缓慢增加; 东西部各地区地面太阳总辐射与日照时数间存在显著相关性; 分析影响地面太阳总辐射减少的因素, 东部地区地面太阳总辐射与日照百分率呈显著正相关, 日照百分率是影响地面太阳总辐射减少的主要因素, 总云量与低云量已不是东部地区影响太阳辐射的主要因素; 西部地区地面太阳辐射与云量相关性较低, 主要受大气污染和日照百分率的影响. 风速成为影响地面大气辐射的一个重要因子, 并且风是驱逐大气对流层雾霾等大气污染的主要因子, 这进一步证实了大气污染已经成为影响地面太阳辐射的重要因素, 尤其在中国东部地区.     

广州秋季灰霾和正常天气PM2.5中水溶性离子特征

为了探讨细粒子(PM2.5)在灰霾天气下水溶性离子的组分特征,2007年秋季在广州万顷沙连续一个月采集了大气PM2.5样品,分析了SO42-,NO3-,NH4+,Cl-,Na+,K+,Ca2+,C2O42-,F-,NO2-和HCOO-11种水溶性离子含量.结果显示,正常天气和灰霾天气PM2.5总水性离子质量浓度分别为3...     

具有高散射能力的聚碳酸酯复合材料的制备与性能研究

以双酚A型聚碳酸酯(PC)为基体、苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)为散射体,通过熔融共混方法制备了同时具备高透光率和高雾度的高散射聚碳酸酯光散射片,研究了SAN含量对光散射片微观结构和光散射性能的影响,发现透光率和雾度同时随着散射体含量增加而提高的现象.研究结果表明,当SAN含量低于30%时,分散相为球形颗粒,颗粒的平均粒径随着SAN含量的增加而增加,而颗粒的数量浓度则随之减小,这使得其透光率和雾度均随着SAN含量的增加而增加,当SAN含量为30%时,透光率和雾度达到最大值,分别为89.1%和91.7%.并结合Mie散射理论解释说明了透光率和雾度同时随着散射体含量的增加而提高的现象.但当SAN含量的进一步增加,分散相颗粒尺寸已远大于光波的波长,不再适用于Mie散射理论,且部分不再呈球形颗粒,使得PC片的透光率和雾度略有降低.     

林火中的阴燃现象:研究前沿与展望

森林中的植物腐殖质和有机泥炭土的阴燃是地球上尺度最大的燃烧与火灾现象,造成了巨大的经济损失及跨国界的雾霾,并严重破坏了生态系统。本文综述了阴燃林火的基础燃烧理论和化学反应机理,总结了其点火、火蔓延和熄火的行为特性。同时,归纳了近年来泥炭阴燃火的研究动态,包括如何通过小尺度的阴燃实验理解大尺度的阴燃林火,如何构建阴燃的数值模型等关键科学问题。最后,探讨了阴燃林火问题在燃烧学、火灾科学、林学、生态环境学、地球物理等多学科的交叉研究热点和方向,以期对未来多学科的交叉研究提供必要的参考和科学指导。     

PIN型和NIP型硅薄膜太阳电池中绒面陷光结构和陷光性能研究

对于硅薄膜太阳电池来说, 无论是PIN型还是NIP型太阳电池, 采用绒面陷光结构来提高入射光的有效利用率是提高太阳电池效率的重要方法之一.本文采用标度相干理论对PIN和NIP型电池的绒面结构的陷光性能进行了数值模拟. 结果表明: PIN电池中前电极和NIP电池中背电极衬底粗糙度分别为160和40 nm时可获得理想的陷光效果; 在不同粗糙度背电极衬底上制备a-SiGe:H电池发现, 使用40和61.5 nm 背电极可获得相当的短路电流密度, 理论分析和实验得到了一致的结果. 关键词： 陷光结构 光散射能力 标量相干理论 硅基薄膜太阳电池     

仿植物叶子表面微纳结构的光学性能

采用双液相转写法制备具有植物叶子表面微纳结构的有机玻璃.采用透光率雾度仪检测仿叶子有机玻璃薄膜(LM-PMMA)的光学性能.研究仿叶子薄膜的透射、反射率、散光、及其对光伏效益的影响,并采用蒙特卡洛法计算光学性能及模拟光路传播.结果表明:与光滑有机玻璃相比,仿生有机玻璃具有高达85;的雾度率,并有效提高硅太阳电池的效益;仿生微纳表面结构均有效减少反射、增透及增加硅的光吸收率;另外,光在“乳突”结构中的转播过程模拟结果说明:折射、聚焦、散射是仿叶子有机玻璃散光主要原因.     

大型透明件透光率和雾度测量装置的研制

为现场测量大型透明件的透光率和雾度,提出了基于双积分球结构的测量和系统参数标定方案,并设计研制了相应的透光率和雾度测量装置。该装置通过六维机械调整装置完成光路调整,基于LED光源的照明准直系统产生调制平行光,最后采用双积分球结构的探测接收装置并结合锁相放大技术,实现光电信号的解调。测试结果表明,该装置对透光率测量的绝对误差不超过1%,对雾度测量的绝对误差不超过0.3%,符合工程应用对系统测量精度提出的要求。另一方面,装置具有很好的重复性,其对透光率和雾度测量的相对标准差分别为0.06 %和0.05%。     

基于先验知识的单幅图像雨雾去除方法

单幅图像雨雾去除是计算机视觉研究的热点之一，现有的去雨方法往往需根据雨的特性恢复图像，忽视了场景中的雾以及场景深处雨累积的影响。提出了一种新型单幅图像去雨雾方法，设计了一种基于先验知识的三阶段单幅图像去雨雾框架。首先，将深度图作为图像透射率的引导，利用暗通道先验知识对输入图像的低频部分去雾，然后，采用残差网络学习高频雨痕特征，最后，引入条件生成对抗网络（conditional generative adversarial network，cGAN），对图像局部细节进行精细化修复，cGAN对图像的空间信息和纹理细节更为敏感，能有效恢复去雨雾过程中丢失或未能填补的细节。分别用高质量的合成雨雾数据集和真实数据集进行实验测试，结果表明，本文方法在峰值信噪比和结构相似度上均较基准方法优，能将雾浓度各异和雨分布变化情况下的图像恢复至细节丰富的干净场景图。     

Characterization and reduction of pellicle degradation due to haze formation on leading edge technology photomasks

Since the adoption of deep ultraviolet lithography, time‐dependent haze defects have become an increasingly significant problem for the semiconductor industry as photomask lifetime continues to be shortened due to molecular contamination. With shorter wavelength lithography, the materials and space between the pellicle film and photomask surface can create a highly reactive environment resulting in the formation of haze defects on the photomask. One critical issue has been to understand the chemical mechanism of evolving defects on the photomask triggered by haze formation. This fundamental study was completed in a manufacturing environment in response to a sudden increase of haze defect growth during the transition to new device nodes. Time‐of‐Flight Secondary Ion Mass Spectrometry and Atomic Force Microscopy analysis techniques were essential in characterizing pellicle degradation in parallel with increased haze defect growth on the photomask surface. Extensive chemical and surface topography characterization of pellicle degradation led to a vitally important development and implementation of a design change in the pellicle frame for Flash Memory 3x and 2x nm node critical process layer photolithography. With an increased clearance between the pattern design and pellicle edge, the design modification ultimately brought an immense increase in photomask dose limitation between repell cleans and a reduction in haze growth, thus, reducing production costs and increasing wafer throughput.