一种高亮背光组件的设计开发

文章以32英寸液晶电视为载体,设计了一款高亮LED背光组件。调研了多个厂家的LED光源,进行了大量光学测试,应用高光效的LED光源并采用膜材匹配技术,实现了背光组件的高亮显示效果,通过优化结构设计,实现了背光组件的超薄效果。本项目中LED背光组件经中国电子标准化研究所测试,过屏辉度达到517.8cd/m2,典型厚度值为10.2mm。     

TFT-LCD背光模组光学膜关键件的开发研究

背光模组关键件包括导光板、扩散膜、增光膜等，其技术实质是大型微细结构光学元件，即利用光学微细结构和散射微粒等实现对光能的重新分布，并达到特定的使用目的。背光模组关键件的设计与制造涉及光学、高分子材料、精密模具（含模具机床）和精密成型工艺与设备等多学科的交叉技术，我国虽然研究开发背光模组的单位较多，但由于受基础工业的限制，因此无法形成产业。成都菲斯特科技有限公司长期致力于微细结构光学元件的研究开发和量产．以光学型投影显示器件为代表产品，所形成的技术体系具有自主性、完整性和基础性三大特点，足以支撑背光模组光学膜关键件项目的发展。     

量子点应用于液晶显示背光的研究

针对现有的量子点薄膜液晶显示背光技术中存在的材料利用率低和光学效率不高的缺点,提出了直接在导光板上制备量子点微结构的方法。新的背光架构由蓝光发光二极管(LED)激发量子点形成高显色性的白光。根据搭建显示背光系统模型,研究光线追踪的仿真模拟和光学参数优化,证明新结构的量子点背光具有高出光效率和低成本的优点。实验与理论结果相一致。     

背光模组复合光学膜片的应用

为了实现液晶显示器的轻薄高亮化,进一步减小背光模组的厚度和成本,光学膜片的复合化已成为各大光学膜片厂商研究开发的重点。本文对背光模组的结构以及液晶显示用光学膜片的光学效能做了描述,利用light tools软件对光学膜片复合化过程中的关键影响因子做出了研究,探讨了棱镜顶角角度、棱镜周期(Pitch)与棱峰刺入深度(D)对复合结构光学膜片的影响机制;并对2张膜片的复合结构以及3张膜片的复合结构进行了建模仿真,模拟其光学效果,分别从中心亮度、均匀度、可视角角度做出评估分析,得到不同组合架构的光学复合结构对于显示画面的改善特点,并通过实验对仿真进行了验证。通过仿真与实验,探究得到了棱镜的顶角角度90°,棱镜的周期为24～54μm,刺入深度为1～3μm时,复合光学膜片的辉度均匀度可达到80%以上,该研究对于实际的复合光学膜片的应用开发具有一定的指导意义,将有助于加快背光模组的开发进度,减少背光模组的厚度和成本。     

一种新的光信息加密方法

根据光路可逆原理,利用光全息技术实现了一种新的光学信息加密的方法。该方法在原始信息的菲涅尔衍射场中加入随机调制版,信息传输的距离和调制版等参数均可构成加密过程中的“密钥”。计算机仿真和光学实验结果表明,该加密方法能够成功实现光学信息的加密和解密,对“密钥”参数十分敏感,具有极高的保密性能和良好的抗噪性能。     

液晶显示器NVIS高亮LED背光源研究

提出了一种满足液晶显示器NVIS的高亮LED背光设计方法。介绍了白灯LED+OGB LED背光阵列优化设计,降低混光距离比、提高均匀度的方法,并通过试差法,对配色后测量结果进行分析,求出最佳配色方案;模拟与实验结果表明,该设计方法完全能够满足夜航要求。     

双视场6倍变焦红外热成像光学系统

介绍了一种先进的两档6倍变焦红外热成像光学系统,列出了系统主要的技术指标和要求,叙述了系统的设计思路和实现方法。应用非球面光学和衍射光学设计技术,仅用6个光学零件实现了通过平行移动光学镜组获得大变倍比、高像质中波红外成像光学系统的结果。     

基于光栅滤波器的新型光学图像加密技术

为了提高干涉加密技术的光学处理速度和光学实现的可行性,基于干涉原理的加密技术的思想,结合光栅滤波器的图像处理方法,研究了基于光栅滤波器的4f系统双图像光学加密技术。该技术利用已成熟的基于光栅滤波的图像相加减4f系统,将两个待加密图像转化为两个实值的白噪声,理论模拟验证了该方法的可行性和有效性。结果表明,该方法简单实用,易于光学实现并具有很高的安全性。     

空间目标天基光学观测模式分析

对空间目标的监视可采用地基和天基两种方式实现。与地基观测相比，天基观测在空域覆盖性和监视时效性等方面具有较大优势，空间目标天基观测技术已成为当今空间领域的前沿性技术。目前，许多国家和组织都在大力发展空间目标天基观测技术。天基光学观测可采用光学栅栏、特定天区和地球同步带搜索方式实现空间目标的捕获；可通过恒星跟踪和天文定位方法获取空间目标的位置信息；可采用等待或跟踪方式实现对目标的成像。     

全微结构一体化背光模组设计

为了实现超薄化、高亮度、广视角和高对比度液晶显示,设计一种包含导光和控光微结构的一体化导光板背光模型。通过这些设计方法将全部光学膜材功能集成于一体,并且在侧入式背光模组中实现一维区域亮暗调制。首先,设计合适角度的下表面微棱镜阵列作为导光结构,并且在下表面镀上反射层,反射层功能类似于普通背光模组中的反射片,侧入式光源发出的光线进入导光板内经过微棱镜调制后,从导光板上表面出射。接着对下表面微结构的数量和分布进行优化,使画面亮度均匀。然后,设计优化上表面微透镜阵列,使发光角度收缩,进一步提高中心亮度。最后,将同样14.5cm(5.7in)的一体化背光模组与常规架构背光模组对比,说明了这种背光模组具有超薄、高亮和区域调制等优势。仿真结果表明:本文中一体化导光板背光模组厚度仅为0.5mm,且与常规背光模组相比,其出光效率提高约23.3%,水平发光角度扩大16.6%,垂直发光角度扩大31.5%,中心亮度提升约20.7%,同时可以实现一维区域调制的高对比度显示,满足显示产品的超薄化、极简化、均匀性、高亮度和高对比度等要求。     

光配向技术在液晶电视面板中的应用

采用UV~2A技术的像素较之MVA,其穿透率可以提升20%,这意味着UV~2A技术可以大幅度降低系统功耗及背光成本。采用光配向技术,开发了165cm(65in)UHD液晶面板,其具备出色的显示性能,比如全视角,更快的响应时间,超高的对比度等等。采用Cs-Swing八畴技术,进一步降低了色偏现象。采用网状结构的Cs线设计,降低了其电阻电容信号延迟。开发了一种新型的hG-2D像素结构及其驱动电路,解决了65in UHD面板在120 Hz驱动下充电时间严重不足的难题。     

用于液晶显示的冷阴极荧光灯背光源

液晶显示的背光源系统中，普遍使用冷阴极荧光灯。管状荧光灯分直射型和侧射型，前者发光率较高，后者薄而轻且发光的均匀性好。近期研制成功的一种采用空心冷阴极和高压脉冲驱动的平面型发光荧光灯，经过多次改进，其发光均匀性远远超过管状结构，已达到５％以下，非常适合于大型化的液晶显示。今后的目标是进一步实现高亮度、低功耗和轻量化，且使之适应批量生产。     

固体膜外电极型LCD平板背光源

为了进一步提高内部无电极型LCD平板背光源的发光亮度及其使用寿命,制备了一种利用固体IT0导电薄膜为导电介质的等离子体激发发光平板背光源.该电光源由两片平板玻璃中间充入纯氙气密封而成,光源内表面上各涂敷一层荧光粉,在玻璃板的外表面上用透明导电胶粘上一层ITO(氧化铟锡)导电薄膜为导电介质,以1.1 mm厚的玻璃板作为介质阻挡放电层,在高频交变电压的作用下产生等离子体,激发荧光粉发光.其最大发光亮度可达4 500 ed/m2,可持续发光5 000 h,最佳激发频率10.0 kHz,发光均匀度大于92%.     

High-efficiency isolated SEPIC converter with reduced conduction losses for LED displays

This paper proposes a high-efficiency isolated bridgeless single-ended primary inductor converter (SEPIC) for light-emitting-diode (LED) displays. The proposed isolated SEPIC converter can supply LED back-light power with reduced conduction losses. Switching power losses as well as conduction losses are reduced. The proposed converter is theoretically analysed. Experimental results based on a 28 V, 300 W back-light power are discussed to verify the performance of the proposed converter.     

半导体激光器模组的设计

设计了一种半导体激光器模组以满足实际应用的需要.在半导体激光器模组设计中,激光器选择、光学系统设计、激光器电路设计与"邦定"技术是模组设计的关键部分.论述了半导体激光器原理,介绍了半导体激光器模组光学系统与电路设计,阐述了模组设计中"邦定"技术的工艺流程与关键技术.模组中半导体激光器的波长为635nm,驱动电源在3V～ 5V之间,激光功率在2mW左右,光学系统由一个双胶合透镜和一个正透镜组合而成,设计研制的半导体激光器模组满足设计要求.     

基于分布式光纤传感的隔热层脱粘识别研究

基于分布式光纤传感技术提出了应用高密度应变信息识别胶接结构中的脱粘缺陷,且以隔热泡沫胶接铝合金结构作为研究对象,开展了脱粘缺陷识别方法的研究。该文利用布设在金属悬臂梁结构的光纤传感器网络及考虑光纤和隔热泡沫相对位置、应变水平及隔热泡沫脱粘面积等影响因素,对脱粘缺陷的识别效果进行了研究;利用隔热泡沫胶接铝合金悬臂板弯曲试验对结论进行了验证。研究结果表明,埋设于胶接层的分布式光纤传感器对脱粘缺陷较敏感,脱粘前后所采集的高密度应变信息有明显的差异,且应变差值曲线在脱粘部位边界存在明显的振荡现象。因此,利用埋设于胶接结构胶接层的分布式光纤传感器网络能够有效识别布设路径上的脱粘缺陷。     

A Two-Wafer Approach for Integration of Optical MEMS and Photonics on Silicon Substrate

This letter reports a novel two-wafer approach which demonstrates an integration of optical microelectromechanical system (MEMS) devices and photonics on a silicon substrate. The great advantage of this novel wafer bonding scheme is the ability to maintain the optical axis of the optical MEMS device at the same axis as the optical components. The bonded two wafers which are partially processed, which allows for further processing on the wafer after bonding. Thus, the critical alignment issue is resolved for devices requiring precise alignment in x-/y-/z-axis. Individual functionalities of optical MEMS device and optical coupling between silicon waveguide, fibers and ball lens are demonstrated. This technology shows the potential for integrating silicon photonics integrated circuit and MEMS components with reconfiguration functions on a single silicon substrate.      

黑白模块的彩色化应用

传统的彩屛显示器主要是透过彩色滤光片来达到彩色化的显示,矽创的Palette DriverIC的驱动方式将打破这个传统,由Palette Driver驱动的黑白TN模块只需搭配RGB三原色背光即可达到彩色化显示,不需彩色滤光片,所以可以降低材料成本及生产成本。另外由于无彩色滤光片,将可大幅提高背光源之光利用效率、降低背光耗电量。所以Palette Driver显示器具备了低功耗、低成本的优势。     

光发射模块中激光器与光纤的无源耦合

对光电发射模块中激光器与光纤的无源耦合作了研究.利用成熟的100mm硅工艺研制成功了无源耦合用硅基平台,并可以批量生产.在此基础上利用倒装工艺实现了激光器与单模光纤的无源耦合,出纤光功率达到了毫瓦级,且经过37次高低温冲击性能不变.     

石英玻璃低温键合界面的环境适应性试验

石英玻璃的低温键合技术作为一种可靠的固体连接方式,受到了欧美发达国家的广泛重视,并在航天、基础科研、强激光等诸多领域得到了广泛应用。该技术基于氢氧化物催化玻璃表面的水解/脱水过程,通过在键合界面之间形成硅酸盐三维网状结构实现键合,是一种高强度、高精确性、可靠的室温键合方法。对石英玻璃低温键合技术的工作原理和基本工艺过程进行了阐述,并实现了石英玻璃的低温键合。对键合界面进行了多项环境适应性试验,结果表明:相对传统的光胶方法,低温键合技术在键合强度、温度冲击环境及水环境的适应性方面表现出显著优势,在键合均匀性、精确度、透明度、密封性、常规温度及振动环境方面与传统方法表现相当。