针对反射式显示器彩色电润湿电子纸在不同色温环境光下显示颜色不一致，影响显示图片色彩还原度的问题，提出一种基于彩色电润湿电子纸光谱反射率特性的色彩校正方法。通过彩色电润湿电子纸的光谱反射率特性，得到不同色温环境光下显示颜色的光谱对应关系，以此建立不同色温环境光下彩色电润湿电子纸显示颜色的映射关系，并根据该映射关系对输入颜色数据进行校正，从而减小不同色温环境光下显示颜色的色差。设置标准光源A（5 000 K）、实验光源B（3 500 K）和实验光源C（6 500 K）对样品进行测试。在两个实验光源下，测量100个测试色块在经过本文方法校正前后的色度数据。实验结果表明，校正前后显示颜色与标准光源下显示颜色的平均色差分别减小了55%和35%，校正后的显示图像平均主观评价Z得分分别为0.45和0.25。

借鉴玻璃透镜的研究方法，提出了一种基于统计数据的液体透镜重复变焦精度指标，用于描述其变焦稳定性，并给出了液体透镜设计参数优化及材料优选的实验方法。首先，通过初步实验研究与分析，得到影响液体透镜重复变焦精度的主要影响因素——极性溶液体积、锥度、非极性溶液粘度；其次，以重复变焦精度和变焦范围作为评价指标，发现重复变焦精度与电压的关系不具有单调性，存在先升后降的现象。在此基础上，运用极差分析与综合平衡法，得到各因素的不同影响程度及最优参数组合，采用正交实验法优化设计参数。最后，实验验证了该方法的有效性。实验结果表明，优化后的液体透镜，在150 V电压处，重复变焦精度为0.2 m⁻¹；在0~230 V电压范围内，变焦范围为−15.2~5.85 m⁻¹。结果表明本文所提出的方法基本满足液体透镜变焦稳定可靠、精度高、变焦范围大等要求。

本文提出了一种结合电润湿效应和静电力共同作用的可调偶次非球面液体透镜，利用Comsol Multiphysics软件对非球面液体透镜进行仿真研究，四圆环电极产生的静电力可以灵活地调整液体透镜的面型。利用该液体透镜设计了变焦光学系统，采用Zemax软件获得优化校正像差的非球面方程。作为可调偶次非球面液体透镜的目标面型，调整电润湿电极和四圆环电极上的电压，仿真得到的非球面与目标非球面间的光程均方根误差小于λ/14，满足Marechal判据。在26~30 mm焦距范围内，与环形电极电压为0 V的液体透镜系统相比，环形电极施加调节电压的可调偶次非球面液体透镜变焦距系统有良好的成像效果。

传统的菲涅尔透镜在没有机械移动的情况下，不能进行主动轴向调焦。为了可以更好地将菲涅尔透镜应用于成像、显示、目标跟踪、光伏系统等领域，本文根据菲涅尔透镜的典型结构、基于电润湿效应提出了一种环形腔室的液体菲涅尔透镜。可以通过电压来控制环形腔室内液面的倾斜角度，从而控制光束的偏折方向，实现菲涅尔透镜轴向焦距调节的功能。实验结果表明，本文提出的液体菲涅耳透镜具备轴向调焦的功能，驱动电压约为20 V，饱和电压约为220 V，焦距变化范围为-52~-73 mm。

新型显示是电子信息产业的重要基石之一，是为数不多的万亿元产业。其中，反射式显示，又被称为电子纸显示，无背光源，利用环境光阅读，拥有类似“传统纸张”的观阅体验，有望成为主流显示技术之一。电润湿显示技术作为一种新型的反射式显示技术，在具有电泳电子纸显示产品低能耗、视觉健康、可柔性等优点的同时，突破了“彩色”和“视频”两项当前束缚电子纸显示应用的技术瓶颈，在最近几十年得到了高速发展。本文对电润湿显示技术最新研究进展，包括关键材料、器件制备、填充与封装工艺、彩色化等进行系统的介绍。

针对电润湿电子纸存在油墨回流、接触角迟滞、电荷捕获等现象导致图像对比度不高、纹理边缘不清晰和细节丢失等问题，本文提出了一种基于图像分割和动态直方图均衡的电润湿显示器图像增强算法。该算法综合了最大类间方差法（Otsu法）和最大熵分割算法的优点，提出了基于方差权重的最大类间方差和最大熵阈值分割算法。利用该分割算法把图像分割为背景区和目标区，将两个区域的亮度均值以及基于方差权重选取的阈值作为分割点将原始图像直方图分成四个子直方图，然后分别对子直方图进行灰度重分配，最后对四个子直方图进行直方图均衡。实验结果表明：与其他将直方图进行分区的直方图均衡算法相比，该算法图像质量评价指标峰值信噪比提高约25.6%~45.5%，熵差降低约29.1%，结构相似度更接近1。同时将其应用在电润湿显示器上，其显示图像具有更高的对比度，细节纹理更加清晰，具有更好的视觉效果。