摘要：量子点(QDs)纳米晶体具备出众的窄半峰宽,且尺寸和发光波长易调节等优点,成为纳米材料领域的新星,而量子点电致发光二极管(QLED)的应用也随之得到研究人员的关注。文章的研究通过材料配比的设计,调节CdZnS-QDs的尺寸和发光波长,使其在CdSe-QDs基QLED中辅助器件的性能提升,最终能得到光致发光波长在425~455 nm的蓝紫色CdZnS-QDs。使用宽带隙的CdZnS-QDs作为器件的无机插入层材料,能够对CdSe-QDs作为发光层的QLED的能带匹配、激子传递和界面修饰等进行优化。通过对比实验探索最佳的QDs合成策略,精确控制QDs的发光峰位,并将得到的结晶性强且尺寸均匀的量子点制备CdSe-QDs基电致发光器件,在发光层与无机电子传输层之间插入制备的CdZnS-QDs,得到的器件在电流密度为1000 mA/cm^(2)时,亮度从227188 cd/m^(2)提升到313775 cd/m^(2),最大的电流效率达到38.1 Cd/A。该方法可以为QLED结构的设计提供新的思路。

摘要：数字化时代,高度信息化已成为日常生活的常态.显示技术在人机交互中扮演着至关重要的角色.然而,传统的智能显示技术逐渐难以适应日益复杂的人机交互环境.在这一背景下,神经形态技术作为一种新兴的前沿技术,弥补了现有显示技术的不足之处.通过将神经形态技术与传统显示技术有机结合,可以充分发挥其在传感、驱动和显示方面的巨大优势.有机电子器件具有低制备成本、材料多样性等优势,能赋予基于其构建的神经形态器件丰富的功能性.因此,神经形态显示有望成为有机电子学未来在显示技术发展的重要方向之一,可以为日益复杂的人机交互环境提供更出色的解决方案.本综述全面总结了有机神经形态技术在显示技术中的最新进展,归纳了其在神经形态显示中的3个重要发展方向,并探讨了其最先进的设计和未来可能的发展.

摘要：提出一种集成蓝光微发光二极管(Micro LED)和红绿光有机发光二极管(OLED),具有特殊子像素排列的新型无源驱动全彩显示器件.该器件无需巨量转移就可实现全彩化显示,且较传统全彩OLED及Micro LED,器件效率更高,寿命更长.另外,将蓝色与绿色子像素反向并联,可以减少电极走线,提高器件像素密度.针对该器件的特殊结构,设计一套全新的驱动方案,具体以现场可编程逻辑门阵列FPGA作为主控制器,利用驱动芯片提供稳定的电流点亮LED,实现器件的全彩显示.通过仿真测试进一步验证了该器件良好工作的可行性.

摘要：光波导组合器在增强现实显示的出瞳扩展和外观薄化方面颇具优势。出瞳扩展技术是通过在耦出区域诱导多次衍射,将光线引导至人眼。然而,这种多次衍射可能导致出瞳亮度在沿光路径的空间分布上逐渐减弱,从而造成亮度不均。特别是当使用液晶制备而成的偏振体全息光栅作为耦合元件时,由于光栅仅对一种圆偏振光敏感,与之正交的圆偏振光会被直接透射,导致波导系统的能量利用率并不高。针对这一挑战,本文提出了一种实现左旋和右旋圆偏振光复用的偏振体全息光栅光波导AR显示光学系统,同时实现了大出瞳尺寸和良好入眼均匀性。在理论设计和仿真方面,首先通过k空间理论设计了大视场角下的光栅结构,再以微型发光二极管(Micro-LED,μLED)作为微显示屏,设计了一套与之匹配的投影镜头,并对整个波导系统进行了成像仿真。在实验部分,制备了中心波长为532 nm、出瞳尺寸为45 mm×25 mm的偏振体全息光栅波导。实验结果显示,该波导系统在基板折射率为1.51下的对角线视场角达到了预期的32.86°。相比于仅响应单一圆偏振光的方案,采用九点法测得的均匀性提升了48.8%,整体均匀性提升了34.1%,波导组合器的光学效率也实现了1.2倍的提升。本文工作为偏振体全息光栅波导的设计提供了宝贵的指导和参考。

摘要：微型发光二极管(Micro-LED)显示芯片尺寸减小带来了侧壁效应,导致其正向光提取效率(LEE)降低,实现高光效Micro-LED的显示芯片结构仍有待深入研究。从仿真角度出发,基于有限差分时域法探索高光效GaN基Micro-LED的优化模型。首先,构建垂直侧壁GaN基Micro-LED初始叠层结构,定量分析侧壁效应对LEE的影响。然后,探索Micro-LED多量子阱有源层位置变化对出光效果的影响,分析不同侧壁倾角条件下的Micro-LED结构模型,讨论底部反射材料对LEE的影响,获得初步优化的GaN基Micro-LED模型参数。最后,通过设计顶部透射光栅进一步提升LEE,并探讨光栅周期、光栅高度和占空比对LEE的影响。结果表明,优化后的GaN基Micro-LED的整体LEE较初始结构提升了2.42倍。

摘要：现有的液晶显示器(LCD)背光模组大多采用侧入式发光二极管(LED)作为背光源,其要求导光板厚度始终大于LED发光截面宽度。为解决这一问题,提出一种用于侧入式LED背光模组的自由曲面光耦合结构,包括浸入式准直透镜与自由曲面反射器,光源出射光先由浸入式准直透镜收集并准直,再经自由曲面反射器反射并聚集到导光板入光面。利用斯涅尔定律、微分几何法以及等光程原理对该模块进行设计,并通过光学仿真验证设计的可行性。实验结果表明,当采用有效发光面积为0.4 mm×0.4 mm的LED芯片作为光源时,导光板厚度减少0.6 mm,导光板入光面处光能利用率达到96.23%,相对于传统结构,光线利用率提高11.22%。该光耦合模块实现了背光模组中导光板的薄型化,同时改善了导光板入光面处光热点现象。

摘要：从设计、仿真与加工入手研究液晶背光模组中侧入式导光板的激光微加工技术.通过光学软件构建导光板的光学结构并采用蒙特卡洛光线追迹方法进行模拟仿真,结果表明具有渐变密度分布的微结构能够提供高均匀性的光输出.基于仿真结果,运用激光微加工技术进行验证设计.激光微加工获得的微结构在100倍光学显微镜放大测量下尺寸约为30.14μm,接近于设计值30μm,同时对单个微结构的3D表面形貌特征进行分析.十组采用激光微加工技术与丝网印刷技术加工的导光板分别安装至侧入式背光模组样机中进行对比.对比结果显示,激光微加工的导光板相比于传统的丝网印刷技术具有更好的光学均匀性和更低的色差,均匀性提高了6.2%,而色差下降了0.002 7.激光微加工技术快而简单,且整个加工过程是完全环保的,具备高性能、自动化生产和易于薄型化的优点.

摘要：人工突触晶体管具有低功耗、高可扩展性以及与生物突触的结构相似性,在人工智能领域展示出巨大的潜力。实现多功能突触晶体管的关键步骤之一是实现突触权重的调控。制备工艺复杂、调控方式繁琐和调节精度低是突触权重调控面临的主要问题。制备了基于茚并二噻吩共苯并噻二唑(IDTBT)的有机突触晶体管,在绝缘层薄膜溅射完成后,利用激光对绝缘层薄膜进行照射处理。探究了不同激光照射强度对突触权重调控的影响,包括兴奋性突触后电流(EPSC)、双脉冲易化(PPF)和长程增强(LTP),证明了激光照射可以调控绝缘层薄膜中氧空位的数量,从而精确调节突触权重。在不改变器件几何结构和材料的前提下,实现了室温环境下快速、精确的突触晶体管突触权重调控,为未来的神经形态计算硬件设计提供参考。

摘要：随着微米级像素尺寸的微型自发光二极管(Micro-LED,μLED)的出现和发展,采用μLED作为光源和像源的超微型投影光学引擎成为了可能,其极大简化了传统投影显示光学引擎的结构。本文提出了一种基于μLED的超微型投影光学引擎,基于现有3.302 mm(0.13 in)的μLED显示芯片设计了高像质的微型投影镜头。针对μLED的光分布特性,优化μLED发散角度与微投影镜头的光瞳匹配,有效提升了μLED微投影光学系统的光能利用率。结果表明,所设计的μLED微投影显示光学引擎体积仅有18.35 mm^(3),投影镜头中心视场的MTF值在截止频率处超过0.57。该μLED微投影显示光学引擎较好地实现了系统体积与成像像质的均衡,未来在AR/VR等近眼显示设备上具有广泛的应用前景。

摘要：本文设计并验证了一种基于光源立体角—目标照明空间分区映射的LED照明透镜,在目标平面上实现了高效率的均匀照明。基于对光源辐射能的微分和屏幕预期的照度能量分布之间建立映射关系,构建出透镜曲面特征的偏微分方程,反向地求解出实现该能量传递方案的透镜结构。设计实例中,光源采用1.2 mm×1.2 mm的LED芯片,照明透镜将预定空间立体角内99%以上的能量整形为均匀性为91.67%的有效目标照明。结果与理论相互符合,证明了这是一种行之有效的设计方法。