微波等离子体化学气相沉积(MPCVD)法产生的等离子体密度高，材料外延生长过程可控性好且洁净度高，是制备高质量金刚石膜的重要方法。基于谐振腔理论和三维全波电磁场仿真，对MPCVD设备微波系统中谐振腔、模式转换器、样品托等影响微波传输效率及电场分布形态的部件进行设计和优化，并通过对微波传输系统关键参量的测试和监控，研究系统调试变量对金刚石外延生长的影响。基于自研的MPCVD设备，实现较高品质金刚石膜的合成，金刚石有效生长区域为50 mm圆面，外延生长速度10~25 μm/h，单晶样品的表征结果显示合成的金刚石透光率接近理论值，材料的结晶程度良好，氮、硅等杂质含量较低。

近年来, 随着LCD显示技术的发展, 多基色LCD显示技术是未来发展的方向。三基色LCD的缺点以及多基色解决方案被越来越多地提及, 四基色显示器已经有产品上市。现在五基色显示技术已经被提出来, 但关于五基色LCD显示技术研究和文献较少。五基色是在原来RGB三基色的基础上增加青基色(505 nm)和黄基色(580 nm), 增大了LCD的显示色域。多基色将会是未来显示行业的发展方向。用分光光度计测试不同电压驱动下正性TN-LCD五基色电光特性, 分析其五基色阈值特性, 为以后多基色LCD显示技术的驱动参数选取提供一定依据。

利用等离子体处理单层石墨烯, 并制成pH传感器, 通过接触角仪、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、原子力显微镜表征石墨烯处理前后微观结构, 探究等离子体处理对石墨烯pH传感器灵敏度的影响。随等离子体处理时间增加接触角逐渐减小,亲水性提高。在拉曼光谱中, 处理后的石墨烯出现了D和D′两个明显的缺陷峰, 同时2D峰宽化。分析X射线光电子能谱, 确定了缺陷的类型和引入的含氧官能基团类型。运用原子力显微镜研究了处理前后石墨烯的微观形貌, 发现处理后石墨烯的面粗糙度增加。在最佳条件下, 等离子体处理的石墨烯pH传感器灵敏度较未处理之前提升了约300%。

RGB三基色的LCD显示器件在高端的应用领域已经不能满足细节显示要求。研究发现可以增加基色的数量, 如黄色, 形成RYGB四基色, 实验证明显示的色域有明显的改善。文中首先研究LCD的电光特性, 而后重点研究频谱带宽对LCD电光特性的影响。在1 kHz固定频率驱动下, 通过改变电压来改变LCD的透过率, 随着驱动电压的变化, LCD的透过率有较大变化。选取四种基色对应的波长, 研究它们的电光特性曲线, 得出LCD四基色的电光特性曲线随电压变化的趋势一致；研究不同带宽下四基色波长的透过率, 得出带宽对红、黄、绿三种基色的透过率影响不大, 而带宽对蓝基色的透过率影响较大。

液晶材料具有双折射效应, 因此偏振光在液晶材料中各个方向上发生双折射的程度不同, 这决定了LCD的视角特性和对比度随视角的变化有所不同。用光栅光谱仪测量在不同电压驱动下负性VA-LCD的电光特性, 以及测量其电光特性随视角的变化；并对其三基色的电光特性和视角特性进行分析。结果表明, 三基色的透过率在驱动电压2.2 V之前很小；在2.2 V后, 透过率随电压的升高而增大；其中红基色和绿基色的透过率是一直升高, 在电压达到5.0 V后, 就是趋于平缓, 而蓝基色的透过率是在3.7 V左右达到最大, 而后慢慢变小, 最后在电压达到6.0 V后, 趋近一个稳定值。负性VA-LCD三基色的视角特性: 红基色的视角范围最宽, 绿基色次之, 蓝基色的视角范围最窄。

彩色液晶显示器件(CLCD)在相同电压驱动条件下,各波长电光特性有很大差异,从而对图像显示的色彩饱和度有较大的影响。用UV-Vis8500型双光束紫外/可见分光光度计测量在不同电压驱动下负性TN-LCD,STN-LCD和VA-LCD的电光特性,分析比较其三基色的电光特性、阈值特性和陡度随波长的变化关系。结果表明,TN-LCD的Vth、Vsat和V50随波长的增大而减小,而Vth、Vsat和V50减小的快慢基本一致;STN-LCD的Vth、Vsat和V50随波长的增大而减小,而Vth、Vsat和V50减小速度在各波长上快慢不一;VA-LCD的Vth、Vsat和V50都是随着波长的增加而逐渐增大,而Vsat增大速度比V50快,V50增大速度比Vth快。对常用三种不同负性液晶显示器件驱动电压的选取进行比较分析,其结果为CLCD选取驱动电压提供一定的指导作用。

设计光学薄膜改善ITO图案, 匹配出各个膜层合适的物理厚度, 采用直流磁控溅射和双靶中频反应磁控溅射制备ITO消影膜。经过对样品的测试和实际效果对比, 证明了所设计的ITO消影膜不仅能有效改善ITO图案明显的问题, 在可见光范围内还可以使透过率变均匀, 提高显示效果。

彩色液晶显示器件(CLCD), 在相同电压驱动条件下各波长透射率有很大的差别, 从而引起图像显示的色彩饱和度或还原性不够。用UV-Vis8500型双光束紫外/可见分光光度计测量在不同电压驱动下负性VA-LCD的电光特性, 对三基色的阈值特性和阈值特性随波长变化关系进行分析。结果表明, 阈值电压Vth, 饱和电压Vsat和中值电压V50都是随着波长的增加而逐渐增大, 并且饱和电压与阈值电压之差随着波长的增加而变大。对常用三种中心波长500.0 nm、550.0 nm和600.0 nm的中值电压V50作为驱动电压进行分析, 其结果为CLCD选取驱动电压提供一定的指导作用。

通过延迟膜实现对偏振光的调制, 改善液晶显示器件视角和补偿 RGB三基色色散特性。用 WGD-6型光学多道分析器分别测试电容触摸式 LCD以及带延迟膜的电容触摸式 LCD在不同电压驱动下垂直方向上不同视角的三基色电光特性。结果表明, 随着视角的不断增大, 电容触摸式 LCD垂直方向上绿基色的相对光强偏离红、蓝基色的相对光强十分严重, 导致显示图像偏色现象严重; 在电容触摸式 LCD表面贴加延迟膜之后, 能够有效地降低三基色相对光强的差值, 从而达到颜色校正、扩大可视角度的目的。

电容触摸屏广泛应用于手机、平板电脑等诸多产品。由于电容触摸屏四层复合膜技术对各波长光的透光率不一致,存在色彩失真问题,光线在各层间的反射,还容易造成图像字符模糊。用UV-Vis8500型双光束紫外/可见分光光度计测不同电压下黑白和彩色两种电容触摸屏的电光显示特性,分析其对三基色的透射率变化情况;结果表明:随着电压的变化,黑白和彩色两种电容触摸屏对三基色透射率的变化都不一致;黑白电容触摸屏对三基色透射率变化的差值最大为9%,最小为0。彩色电容触摸屏对三基色透射率变化的差值最大为2.5%,最小为0。在电压6 V以后,彩色电容触摸屏三基色透射率的差值可以维持在一个非常微小的范围。以此作为基础,可对颜色进行一定的校正和补偿,以获得精确的色调和色饱和,便于进一步研究改善电容触摸式液晶显示器件的显示性能。