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 mm³，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。

针对现有图像智能裁剪算法在处理人像图片时，存在误将主要人物整个人或部分身体部位裁减掉等致使图像关键信息缺失和构图不佳的问题，本文提出一种基于人像检测的实时图像智能裁剪方法。该方法将图像裁剪分为人像检测和智能构图两个阶段，旨在将提取的人像坐标信息作为智能裁剪算法的输入，然后结合基于美学的构图法则对图片进行自动构图，确保裁剪结果中人像信息的完整性并提升图片的构图美感。实验结果表明，本文在Center-Net基础上改造的轻量级检测网络，运算量减少了86%，精度提升了3.34%，便于将该裁剪算法应用于移动端设备。整个裁剪算法的FPS达到了77，并且裁剪后的人像信息完整，图片整体构图得到改善。

随着微型氮化镓（GaN）发光二极管（LED）制造工艺的不断进步，Micro-LED显示有望成为新一代显示技术并在近眼显示、大尺寸高清显示器件、柔性屏幕等领域大放异彩。在Micro-LED显示众多技术环节中，晶圆级Micro-LED芯片的检测是实现坏点拦截，提升显示屏良品率、降低整机制造成本的关键环节。针对大数量（百万数量级）、小尺寸（<50 μm）的晶圆级Micro-LED芯片阵列，现有的电学检测手段存在检测效率低、成本高等缺点。因此，提高检测效率、提升检测准确度、降低检测成本是晶圆级Micro-LED检测技术的发展趋势。本文首先介绍了晶圆级Micro-LED芯片检测时所需要检测的几个指标，其次详细介绍并分析了现有的或已经提出的检测手段，最后对晶圆级Micro-LED芯片检测技术进行总结并展望了未来技术发展方向。

由于光在水下存在吸收与散射，导致水下图像存在颜色失真和细节损失，严重影响了后续水下目标的检测和识别。本文提出了一种轻量级全卷积层的生成式对抗神经网络模型（DUnet-GAN）来增强水下图像。针对水下图像的特点，提出了多任务目标函数，使得模型从感知图像的整体内容、颜色、局部纹理和风格信息等方面来增强图像的质量。此外，与现有的一些重要的模型做了对比，进行了定量的评估。结果表明，在EUVP数据集中本文所提模型峰值信噪比在26 dB以上，结构相似度为0.8，参数量为11 MB，仅为其他达到同等性能模型参数量的5%且比26 MB参数量的FUNIE-GAN指标更好。同时UIQM为2.85，仅次于Cycle-GAN模型，且主观增强效果显著。更重要的是，增强后的图像为水下目标检测等模型提供了更好的性能，也满足了水下机器人等设备对模型的轻量化要求。

扩散板作为液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）背光中不可或缺的重要部件，可起到雾化光线的作用。常见的扩散板主要有表面微结构型与粒子散射型两种，主要性能参数是雾度及透光性，加入量子点的扩散板还具备色转换和改善色彩呈现能力的特性。相较于量子点色彩增强膜，量子点扩散板具有制备工艺更简单、成本更低、雾化能力更高等优势，非常适合于Mini-LED背光源。本文对液晶显示用扩散板的研究进展做了简要概述，并着重介绍了多层结构的量子点扩散板的制备工艺及性能。在稳定性方面，所制备量子点扩散板在高温高湿（60 ℃/90%RH）环境下可长时间储存，在蓝光照射条件下（中心波长450 nm，45 ℃/85%RH）的T95寿命超过了1 000 h。同时，该量子点扩散板在450 nm蓝光Mini-LED背光照射下的亮度均匀性高于80%，蓝、绿、红光的半峰宽分别小于20 nm、25 nm、25 nm，色域覆盖率达到了DCI-P3标准的99.58%。总之，该量子点扩散板兼具优异的色转换与匀光的功能，且寿命稳定，有望在大中型尺寸液晶显示器中得到大规模应用。

Micro?LED具有高分辨率、高色域、高稳定性等优点，在近眼显示领域具有广阔的应用前景。然而，Micro?LED存在着巨量电致发光检测和巨量金属键合两大技术瓶颈。本文提出了一种单端载流子注入的Micro?LED工作模式，并制备了一种基于该工作模式的Micro?LED器件，即单注入型Micro?LED。通过实验和仿真研究单注入型Micro?LED的工作过程，探究其工作机理。研究了单注入型Micro?LED在正弦交流电下的电流?驱动电压关系、电流?驱动频率关系、亮度-驱动频率关系，以及能带的周期性变化规律，并提出单注入型Micro?LED的载流子输运模型。最后，展示了单注入模式在垂直结构Micro?LED检测领域的应用，为Micro?LED检测提供了新思路。

本文设计并制备了一款分辨率为1 920×1 080的氮化镓基Micro-LED芯片。采用单次ICP（Inductively Coupled Plasma）刻蚀的方法完成电流扩展层的图案化和台面刻蚀，实现了电流扩展层和台面的自对准。同时，在制作过程中用HMDS（Hexamethyldisiloxane）提高光刻胶附着力，从根本上提高小尺寸台面刻蚀的一致性和完整性。此外，通过垫高N型电极解决了传统倒装芯片中P型电极和N型电极不等高的问题，有利于显示芯片与驱动芯片的键合。该芯片尺寸为17.78 mm（0.7 in），发光单元尺寸为6 μm，像素周期为8 μm，像素密度达到3 129 PPI。I-V测试数据表明，所制备的Micro-LED的开启电压仅为3.5 V。

针对传统Micro?LED芯片巨量转移与键合、发光芯片与驱动电极高质量接触等技术难题，本文采用金属有机化合物化学气相沉积和原子层沉积工艺制备无电学接触型氮化镓基Micro?LED器件，研究了器件的伏安特性、亮度?频率特性、发光延迟特性及阻抗?频率特性等光电特性，并分析了器件工作机理。实验结果表明，交流驱动的无电学接触型Micro?LED器件的电流随着频率的增大而增大，且I?V特性呈线性关系。在20V_pp的驱动信号下，器件亮度随频率的增大先上升后下降，在频率为25 MHz时，器件亮度达到最大，且发光峰值滞后于电流峰值，说明器件的发光存在延迟。器件的等效阻抗随着频率的增大呈现先减小后趋于稳定的趋势，且器件在频率53 MHz附近出现负电容现象。

作为目前信息显示技术领域的热点，近眼显示设备的发展承载着人们对未来信息交互方式的美好愿景，同时，人们对于增强现实显示的需求也在不断提升，近眼显示中的AR显示无疑成为近年来研究的热点。伴随着显示技术的不断发展，高度微型化和集成化成为近眼显示中重要的发展趋势，微发光二极管（Micro Light-Emitting Diode，Micro-LED）显示技术在亮度、分辨率、对比度、能耗、使用寿命、响应速度和稳定性等方面相比于其他技术均有巨大的优势，是近眼显示设备较为理想的光源和图像显示源。本文从结构、制备工艺及挑战方面分析了Micro-LED显示技术的研究进展，从人眼的视觉特性出发综述了近眼显示的发展现状，总结了Micro-LED应用于近眼显示的优势，对比了各项技术的先进性和可实现性，最后对其发展进行了展望。