电荷生成层中引入超薄金属Ag层对串联有机发光二极管性能的提升

为了获得高效、长寿命的白光有机发光二极管(white organic light-emitting diode,WOLED),一种方法是将不同颜色的发光单元通过电荷生成层(charge generation layer,CGL)串联起来获得白光,即串联WOLED.其中,CGL的选择与设计是高性能串联白光器件的关键.本文首先从绿光OLED着手,通过在CGL层中引入超薄的Ag金属层,获得了高效、长寿命的串联器件.引入超薄Ag金属层的绿光串联OLED的最大亮度达到了290000 cd/m~2,分别是单层器件和无超薄Ag金属层器件的2.9倍与2.4倍;在1000 cd/m~2下,引入超薄Ag金属层的器件电流效率达到了59.5 cd/A,相比于无超薄金属层的串联器件的58.7 cd/A,以及非串联的单层器件的17.1 cd/A,分别增加了1.4%与248%;同时,与无超薄层的串联器件相比,引入超薄Ag金属层的器件工作电压从8.6 V降为7.2 V;功率效率从21.5 lm/W上升为26 lm/W.特别地,在初始测试亮度为10000 cd/m~2的条件下,包含超薄Ag金属层的串联器件的工作寿命T80超过了250 h,与无超薄层串联器件仅2.7 h寿命相比,提高近100倍.最后,我们使用优化后的CGL制备出高性能串联WOLED,在1000 cd/m~2下,电流效率达到了75.9 cd/A,功率效率达到了36.1 lm/W,且10000 cd/m~2的初始亮度下T80有77 h.这些优异的器件性能归结于超薄金属层的引入,抑制了Bphen:Cs CO_3与HAT-CN在界面处的相互扩散,同时也促进了载流子的生成与传输.这一结果为设计高效且稳定的WOLED提供了有效的思路.     

高效率和色稳定性的双超薄发光层的黄光有机电致发光器件

主要对rubrene黄光发光材料制作0.1nm厚度的超薄发光层的有机电致发光器件作了研究,并配合BCP空穴阻挡层探讨了对器件效率和色坐标稳定性的影响。双超薄rubrene发光层配合BCP空穴阻挡层的有机电致发光器件的性能得到了很好的改善,外加电压6V时,器件电流效率为6.35cd.A-1;外加电压10V时,器件发光亮度达到了7068cd.m-2。另外,在较大的外加电压驱动范围内,器件的色坐标一直保持在(0.49,0.49)。增加的发光效率和良好的色坐标稳定性主要是取决于空穴与电子的注入与输运平衡以及激子在超薄rubrene发光层中稳定性的复合平衡。     

超导单光子探测器件直流特性研究

超导单光子探测技术是基于超薄超导薄膜的非平衡态热电子效应的一种新型的单光子探测方法。超导单光子探测器(SNSPD)的计数率可达到GHz,时间抖动小于100ps,因而在未来量子通信系统中有着广阔的应用前景。介绍了NbN超导单光子探测器件的工作原理和器件超导性能测试系统;测试了超导单光子探测器件的电阻-温度、电流-电压等特性。并对测试结果进行了分析和讨论。     

荧光染料超薄层对有机电致发光器件发光光谱的影响

采用在主体材料上蒸镀一层超薄层的方法,研究了三种有机小分子荧光染料dimethylquinacridon(DMQA)、4-(dicyanomethylene)-2-t-butyl-6-(1,1,7,7-tetramethy ljulolidyl-9-enyl)-4-pyran(DCJTB)和5,6,11,12-tetraphenylnaphthacene(Rubrene)的浓度效应对有机电致发光器件(OLED)电致发光光谱的影响。结果表明,与常规掺杂器件相比,染料超薄层器件的光谱中出现了微弱的主体材料的发光峰,浓度猝灭现象更为明显。三种染料的浓度猝灭程度从高到低依次为DMQA、DCJTB和Rubrene。同时,我们使用此三种染料配制了溶液,测试了它们在不同浓度下的光致发光光谱强度,进一步探讨了掺杂剂浓度猝灭强弱与器件的发光光谱特性的关系。     

发光区插入超薄LiF层对有机电致发光器件性能的影响

着重对比了在以DCM掺杂Alq₃为发光层的红光器件的发光区插入超薄LiF层后器件性能的改善。插入超薄LiF层后,器件的最大工作电流密度为487 mA/cm²,相应的最大电致发光亮度为76 740 cd/m²,最大外量子效率为5.9%。器件内量子效率为40%,超过了基于有机荧光小分子发光材料的有机电致发光器件的内量子效率的理论极限值25%。对器件内单线态及三线态激子的形成过程进行了分析,并推测:超薄LiF层的插入提高了器件内单线态电荷转移态/三线态电荷转移态的形成比例,进而提高了器件内单线态激子在激子总数中的比例,最终提高了器件的内量子效率。同时,超薄LiF层的插入改变了发光层内局域的内部电场,使器件的外量子效率不仅没有随电流密度的增加而降低,反而非线性增加。     

22 nm工艺超薄体全耗尽绝缘体上硅晶体管单粒子瞬态效应研究

利用计算机辅助设计技术数值仿真工具, 研究22 nm工艺技术节点下超薄体全耗尽绝缘体上硅晶体管单粒子瞬态效应, 系统地分析了掺杂地平面技术、重离子入射位置、栅功函数和衬底偏置电压对于单粒子瞬态效应的影响. 模拟结果表明, 掺杂地平面和量子效应对于单粒子瞬态效应影响很小, 重离子入射产生大量电荷, 屏蔽了初始电荷分布的差异性. 单粒子瞬态效应以及收集电荷和重离子入射位置强相关, 超薄体全耗尽绝缘体上硅最敏感的区域靠近漏端. 当栅功函数从4.3 eV变化到4.65 eV时, 单粒子瞬态电流峰值从564 μA减小到509 μA, 收集电荷从4.57 fC减小到3.97 fC. 超薄体全耗尽绝缘体上硅器件单粒子瞬态电流峰值被衬底偏置电压强烈调制, 但是收集电荷却与衬底偏置电压弱相关. 关键词： 超薄体全耗尽绝缘体上硅 单粒子瞬态效应 电荷收集 数值仿真     

功率器件热性能的测试与分析

本文利用红外热像仪测温系统,系统地对三种典型的航天用功率器件进行了测试和分析。研究结果对功率器件可靠性分析具有重要的作用。同时对功率器件进行了数值模拟,在定性方面可为器件的热设计提供改进方向和合理方案。     

超薄金属膜在太赫兹波段的光学特性研究

超薄金属膜在太赫兹波段的探测器、反射镜、波导器件以及太赫兹量子级联激光器中得到了广泛应用。超薄金属膜的光学常数不仅是这些器件设计中不可缺少的参数,而且是开发新型光电材料的一个重要依据。文章运用太赫兹差分时域光谱技术对超薄金属铬、镍和钛膜的光学特性研究,获得其在太赫兹波段的折射率和消光系数,并根据菲涅尔公式计算入射介质为高阻GaAs时,GaAs/Metal界面的反射谱,三种金属在0.3～1.5THz的波段范围内的平均反射率均超过80%。研究超薄金属膜在太赫兹波段的反射特性,为设计性能优良的太赫兹辐射源、探测器及太赫兹光学元件奠定基础。     

超薄有源层谐振腔增强型调制器

提出利用超薄有源层制备高性能谐振腔增强型(RCE)半导体电吸收调制器件的可能性,并与波导型器件进行性能对比;对透射和反射两种类型器件优化分析了器件结构,进行了性能比较,结果表明:在插入损耗相当的情况下,反射式器件具有更高的调制对比度.     

薄膜法布里-珀罗滤光片中的超棱镜效应

基于薄膜法布里珀罗滤光片在其峰值波长处具有较大群延迟的特性,设计并从实验上验证了光束倾斜入射时这种结构中存在的超棱镜效应。根据光学薄膜理论中的特征矩阵法,数值模拟计算了器件的群延迟和空间色散曲线,镀制并对器件进行了测试。测试结果表明器件在透射峰值波长处因超棱镜效应引起的空间色散最大位移值达到65μm,与理论计算结果非常吻合;相对于传统的光栅和棱镜器件而言器件具有更高的空间角度色散,实际测试在784.5 nm至786.5 nm波长范围内器件的角色散达到30°/nm。     

大角度直下式LED背光透镜的设计

液晶显示领域不断提出缩减成本方案,对于液晶电视LED背光系统,提出了一种大角度背光透镜设计方案,即在目标接收屏面具有较大照度辐射角度的背光透镜设计。采用特定的双自由曲面设计,入光孔设置为类椭圆型结构面将光源出射的光通量进行等角度划分,根据接收屏面的理想照度分布与入光孔每一角度出射光通量对应关系计算出出光面自由曲线。借助底部微结构处理,再根据模具及产品成型要求补全外观结构,得到符合设计指标的方案,有效地解决了因增大角度引起的黄斑问题,并达到目标接受面均匀度的要求。针对32英寸（81 cm）的液晶电视背光模组,采用12颗最大正向电流为350 mA的LED灯珠,在模组高度为30 mm的系统中,设计的背光透镜模组达到了要求的亮度及均匀度。     

平板显示技术比较及研究进展

平板显示因具有体积小、重量轻、功耗低、画质好等优点,已被广泛应用于电子仪表显示、车载显示、数码相机、智能手机、个人电脑、电视产品等领域之中。本文介绍了薄膜晶体管液晶显示(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display,TFTLCD)、有机发光二极管Organic Light Emitting Diode(OLED)显示、量子点发光二极管Quantum Dot Light Emitting Diode(QLED)显示及微发光二极管(Micro-LED)显示这几种平板显示技术的结构及原理。从结构、材料、性能、应用几方面对这几种平板显示技术进行了比较。最后给出了这几种平板显示技术的最新研究进展。LCD显示经过多年发展,技术成熟,成本低廉,仍然在显示市场占据主流地位。OLED显示技术摆脱了传统LCD的背光源,开创了自发光显示的未来发展方向。在相当一段时期内,LCD和OLED仍将会共存于市场中,相互竞争和补充。QLED显示和Micro-LED显示这两种显示技术,在理论上较OLED显示具有更好的颜色表现、更长的工作寿命等优势,具有非常广阔的发展前景,将为未来显示行业提供更多更好的选择。     

Industrial resin inspection for display production using automated fluid-inspection based on multimodal optical detection techniques

The large-scale liquid-crystal display (LCD) industry requires an accurate inspection system for identifying defects, as the LCD quality can be drastically degraded because of defects. In particular, the refractive index of LCD panels can be changed by internal micrometer-range substances, which form as a result of defectiveness and the insufficient solidification of industrial liquid resins. Intrinsically, the defect inspection of the raw materials must be performed prior to the LCD manufacturing process. Thus, optical coherence tomography (OCT) based automated fluid-inspection (AFI) methodology was introduced to demarcate and enumerate the defects in industrial liquid resins and the final product (LCD smartphone). The accuracy of the method was enhanced by implementing an intensity-detection algorithm. Subsequently, the optimal solidification rates of liquid resins were investigated using a fluorescence sensor-based ultraviolet hardening method to prevent the formation of defects between the internal layers of the LCD panel. Therefore, AFI can be implemented as an effective and cost-saving method in the smartphone industry for improving the quality of the final product.     

基于滑动峭度相关性准则的局部特征尺度分解分量筛选方法

轴承故障振动信号具有非平稳、非线性特征,且可视为多个调幅-调频分量的叠加,单分量的包络蕴含了轴承的故障特征。局部特征尺度分解可将振动信号准确分解为多个内禀尺度分量之和,某些分量能清晰反映轴承的运行状态,根据包络谱可进行故障诊断。为了准确筛选有用分量,提出了基于滑动峭度相关性准则的分量筛选方法。首先,对信号进行局部特征尺度分解,得到若干个内禀尺度分量;然后,对分量和原始信号分别计算滑动峭度,生成时间序列;最后,依据分量滑动峭度序列与原始信号滑动峭度序列的互相关系数筛选有用分量。通过轴承内圈故障数据分析发现：有用分量与非有用分量之间的滑动峭度互相关系数比互相关系数差异明显,区分度更大,有益于分量的分类、筛选。     

A novel configuration of LCD projectors for efficient orthogonal polarization of two projected views

In this paper, a novel configuration of LCD projectors for efficiently polarized stereoscopic projection with improved light efficiency is presented. In the proposed scheme, polarization orientations of the analyzers in the LCD engine of one projector are rotated by 90° with respect to those of the other one, so it causes to rotate orientations of polarized outputs by 90° as well as to change operational modes of LCD panels from the normally black mode to the normally white mode or vice versa. Then, by exchanging the green color components between the modified and original LCD projectors, two orthogonally polarized views for stereoscopic projection could be obtained without use of external polarizers. Analysis on the operational mode conversions of the LCD engines with rotation of the analyzers is discussed and its experimental results are provided.     

基于LCD显示器光谱特性的图像颜色一致性研究

为了解决环境光和显示器色温对LCD显示器图像颜色再现有较大影响的问题,提出一种基于LCD显示器光谱特性的图像颜色一致性方法。通过测量在不同环境光和色温下99个行业认可颜色的光谱,总结出不同环境光和色温对LCD显示器图像颜色再现的光谱规律。利用不同环境光下的光谱叠加性及不同色温下的光谱对应规律,实现了不同环境光和色温下的LCD显示器图像颜色一致性,一致性后的图像平均主观评价Z得分为0.50。研究结果表明,该方法能够很好地解决不同环境光和色温下的LCD显示器图像颜色的一致性问题。     

液晶实时掩膜技术制作连续微光学元件

提出制作连续微光学元件的一种新技术———液晶实时掩膜技术 ,阐述了其基本原理和制作方法。基于部分相干光成像理论 ,采用计算机模拟了用实时掩膜制作微透镜和微轴锥镜阵列的过程。同时建立了实验装置进行实验 ,用全色银盐干板 (Kodak 131)通过酶刻蚀得到口径为 118.7μm ,深为 1.32 2 μm的 5 6× 48的轴锥镜的列阵。     

应用在大尺寸LCD背照明的LED元件设计

传统的薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor liquid crystal display,TFT-LCD)通常采用冷阴极荧光灯(cold cathode fluorescent lamps,CCFL)作为背光光源。相比较而言,由于发光二极管(LED)TFT-LCD背光源系统色彩还原性好、对比度高、亮度高,其色域是传统CCFL背光源的150%以上,最近几年,RGBLED背光源已经逐渐成为大尺寸背光源发展的主要方向。大尺寸LED背光系统结构主要采用直下式和侧式结构。直下式背光源具有结构简单、光利用率高的特点,是目前大尺寸液晶显示背光源的首选。以RGBLED作为光源,通过对LED光场分布的模拟分析,提出一种新的直下式背光源的光学设计。背光源模拟表明,该背光源亮度均匀性大于80%,色差小于0.01。     

Improved measurement of dynamic modulation transfer functions on display using pursuit camera method based on wavelet-denoising method

A new method was developed for studying dynamic modulation transfer functions (DMTFs) of liquid crystal display (LCD) based on the slanted edge method, improved wavelet-denoise (IWD) method, and Fourier transformation. Measurements were made for capturing the images of moving step-edge patterns on the display by a slightly tilted pursuit camera. The scanning-rate and contrast-dependent DMTFs of a LCD were demonstrated, and the corresponding parameters such as blurred edge width (BEW), spatial sharpness, and motion picture response time (MPRT) were calculated from the DMTF curves. A simple linear relationship between these parameters was found. The properties of a cathode ray tube (CRT) display were also measured for comparison with those of the LCD.     

基于虚拟仪器的视频图像采集系统设计

应用虚拟仪器技术,在Lab VIEW7．1开发平台上设计了利用IMAQ Vision for LabVIEW基于NI IMAQ 1405图像采集卡的图像采集系统。该系统对CCD电视、红外热像仪等输出的模拟视频图像具有采集能力,且结构简单,扩展方便,效率高,通用性强,显示了虚拟仪器技术的在信息技术研发中的显著优势。