针对加固液晶显示器在振动环境下出现的漏光现象,提出了一种有效的分析方法,建立了有限元仿真模型和光学特性仿真模型,对加固液晶显示器振动白斑的现象进行了分析。首先使用简化的加固液晶显示器模型进行有限元分析,再用光学特性仿真软件计算并比较了静止状态和振动环境下液晶显示器光线的透过率,并用试验加以佐证,从液晶显示器光线透过率变化的角度解释了振动白斑现象产生的机理。此外,还分析了大尺寸不同模式和不同加固玻璃厚度的加固液晶显示器在随机振动环境下的光线透过率。所提随机振动环境下液晶显示器光线透过率变化的分析方法有助于提高加固液晶显示器的生产良率,降低生产成本。

为了改善机载LCD在低温加热过程中出现的不均匀、四角发蓝现象, 提出了一种基于ITO图案化的加热器设计方法。首先通过Pro/E软件设计ITO图形, 接着利用ANSYS Workbench对屏组件进行有限元热仿真, 得到了机载LCD的低温加热功耗以及稳态温度分布图, 最后根据仿真数据制作LCD, 并进行样品试验。结果表明,对于15.24 cm的LCD, 在相同的功率下, 图案化的加热器加热更加均匀, 且四角发蓝现象得到明显的改善。

探讨低温下的ITO薄膜方块电阻值随温度的变化关系, 为军用特种显示器在极端低温环境下的加热功耗设计提供理论依据。通过测量ITO薄膜加热器电极电阻值随温度的变化量, 研究温度(低温)对ITO薄膜导电性能的影响。实验结果表明: ITO薄膜的导电性能在低温下随着温度的降低而提高; 低温下的ITO薄膜方块电阻值与温度之间呈一元二次函数关系变化; ITO薄膜的膜层越厚, 低温下其方块电阻值降低越明显, 导电性越高; 当环境温度由常温(25℃)降至-50 ℃时, 几种不同膜厚的ITO薄膜方块电阻值分别平均降低5.55 %、5.01 %和2.77 %, 对应的功耗平均增加5.88 %、5.28 %和2.85 %。该试验结果为军用特种显示器在极端低温环境下的加热功耗设计提供了理论依据。

提出了一种基于凹槽导光板的背光源设计以提高侧入式背光源的光线利用率。首先, 通过光学工程软件LightTools设计了常用导光板及三角形截面凹槽导光板; 再分别采用两种不同结构的导光板对背光源进行仿真; 最后, 通过跟常用背光源进行对比分析, 可以得出结论: 采用三角形截面凹槽导光板能大幅提高背光源的光学性能。其中, 平均照度提高了约17 000 lux, 平均亮度提高了约10 000 nit, 光线利用率提高了20.2%, 但是均匀性降低了4.7%。总体来看, 该背光源可以有效提升液晶模组的显示亮度。该结论对于进一步提高各类液晶显示器亮度的相关研究有一定的参考作用。

为了求解柱坐标系下非傍轴矢量波动方程, 得到光束的电场解析表达式, 基于轴对称情况下沿角向偏振的电场, 将非傍轴近似情况下的矢量波动方程进行了抛物线坐标的转化, 利用分离变量法进行了相应求解, 并给出了相应的数值计算。结果表明, 非傍轴近似情况下, 矢量波动方程的解能描述一种光束的电场, 该场的解析表达式与合流超几何函数以及梅杰函数的解有关;光束的光强分布与第1类零阶贝塞尔模式光束类似;光束在近光轴处的光强表现为无限大并且沿边缘方向急剧衰减;在焦平面上沿着径向方向光强急剧减小。所得结果对于探究非傍轴近似情况下矢量光束的传输特性有一定的意义。