利用矩形波导管和向量分析仪,测量了几种液晶材料在26.5-40 GHz波段(Ka波)的介电常数。实验表明,1 kHz频率下呈现正、负介电各向异性的液晶材料,在该微波波段下都显示为正的介电各向异性。尽管这些材料的静介电常数各向异性相差很大,但是该微波波段对应的介电各向异性相差却很小,而且在26.5-38 GHz区间内几乎不随频率的增大而发生变化。

合成了3种丙烯酸酯封端的取代苯甲酸以及其分别与4,4′-联吡啶和反式吡啶基乙烯自组装形成的双氢键液晶,采用傅立叶红外光谱(FTIR)和核磁共振法(1H-NMR)表征化合物的结构,使用偏光显微镜(POM)以及差示扫描量热仪(DSC)研究氢键液晶复合体的相转变行为。结果表明,在刚性液晶基元中引入氟原子会增加氢键液晶分子的宽度和降低分子的长径比对液晶材料的性能有很大影响,如降低氢键液晶的熔点以及清亮点等。另外,在柔性链末端引入丙烯酰氧基以及增加液晶基元的长度则会增加液晶分子的长度和规整性,提高氢键液晶复合体的相转变温度。

利用二苯乙炔为中心基团上的核心结构,合成了多种极性较低的液晶和几种含氟液晶单体化合物,并按10%的质量分数与商用液晶进行了混配,同时制成了平行排列的液晶盒。通过旋转粘度计分别测量了混合后的液晶溶液的粘度。利用光谱型椭偏仪测量了633 nm下的平行液晶盒的Δn,并且外推出了掺入的液晶单体的Δn,其结果与Vuks方程的计算结果吻合得很好。结果显示,二苯乙炔类液晶比传统的联苯类液晶的Δn有了显著提高,同时保持了相对较低的粘度,适合用于要求具有快速响应特性的液晶器件。

通过LB膜仪对表面压力-面积(π-A)曲线测量及原子力显微镜(AFM)观测,研究了胆固醇对磷脂酰胆碱/神经酰胺二元体系结构的影响。π-A曲线分析表明,随着胆固醇的增加,加速了相变的发生,促进了膜稳定状态的形成;AFM观察结果表明,磷脂酰胆碱/神经酰胺(PC／CER)二元混合系统单分子膜呈现为小的微区结构,当PC／CER二元混合系统与胆固醇混合时,随着胆固醇比例的增加,混合膜呈现从链状结构向较大的片状与网状共存结构的转化,最终纯胆固醇形成高度紧密的膜结构。

选用合适的丙烯酸酯体系的聚合物制备了PDLC样品,光电测试曲线表明其驱动电压可以低至25 V,改变聚合物中的稀释单体能够大幅降低PDLC的驱动电压。选用不同稀释单体的两种聚合物的介电常数及阻抗表明,聚合物的介电性能及阻抗为影响PDLC驱动电压的深层次原因,液晶的组分及PDLC的膜厚对PDLC的驱动电压也有一定影响。

采用有机前驱体制备纳米材料工艺,制备出不同Al掺杂浓度的6H-SiC纳米线(Al/6H-SiC)。用HRTEM、EDX、XRD等对纳米线进行了表征,发现随着起始材料中异丙醇铝含量的增加,所制备的纳米线中的Al浓度也在增加,最高可达到1.25%,HRTEM显示晶格间距为0.26 nm和0.25 nm,对应为6H-SiC的(101)和(102)面间距,Si、C原子比为1:1。拉曼光谱得到这种6H-SiC的声子能量为100 meV,由吸收光谱带边吸收外推计算得到Al/6H-SiC纳米线光学带隙,掺杂浓度越大,吸收边红移越大。

提出一种由X-射线发生器、光学光纤、荧光光谱仪组成的用于测定X-射线发光材料的新装置。该设备可以测定X-射线发光材料的荧光强度随着波长的变化曲线、荧光强度随着激发时间的变化曲线、余辉衰减随着时间的变化曲线以及余辉时间等。研究了X射线发光材料在不同时间段的光谱特征。

以非晶硅为晶化前驱物,采用镍盐溶液浸沾的方法可以得到超大尺寸碟型晶畴结构的低温多晶硅薄膜。所得多晶硅薄膜的平均晶畴尺寸大约为50 μm,空穴的最高霍尔迁移率为30.8 cm2/V·s,电子的最高霍尔迁移率为45.6 cm2/V·s。用这种多晶硅薄膜为有源层,所得多晶硅TFT的场效应迁移率典型值为70~80 cm2 /V·s,亚阈值斜摆幅为1.5 V/decade,开关电流比为1.01×107,开启电压为－8.3 V。另外,P型的TFT在高栅偏压和热载流子偏压下具有良好的器件稳定性。

基于透镜扩束系统,应用棱镜耦合技术对液晶层的全漏导模特性进行了研究。采用盒厚为4.6 μm的平行排列向列相液晶盒,其内灌注E7液晶,通过实验给出了平行排列向列相液晶薄层的导波图,进而将实验结果与理论模拟结果进行了比较,理论所预言的液晶波导的导模在实验的导波图上得到了很好的验证。

利用直流磁控溅射法在室温水冷玻璃衬底上制备出了可见光透过率高、电阻率低的掺钛氧化锌(ZnO:Ti)透明导电薄膜。SEM和XRD研究结果表明,ZnO:Ti薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。厚度为437 nm薄膜的电阻率为1.73×10-4 Ω·cm。所制备薄膜具有良好的附着性能,薄膜样品在500-800 nm的可见光平均透过率都超过了91％。

设计了全息光路,采用一次曝光方法制备了基于聚合物分散液晶材料体系的二维可调谐液晶光栅。采用偏光显微镜和原子力显微镜对光栅的形貌进行检测,并利用He-Ne激光器对光栅的电光特性进行测定。结果表明,该光栅具有清晰的二维结构,衍射图样为空间点阵,衍射效率具有电场可调谐性。实验表明,改进的光路设计可制备多种形式的可调谐液晶器件。

合成了一种活性大分子试剂,将其引入聚合诱导分相法中,研究了其含量和光引发剂含量对PDLC光电性能的影响。结果表明:随着活性大分子试剂和光引发剂含量的上升,PDLC的关态透光率明显下降,阈值电压及饱和电压有所上升。文章对活性大分子试剂在聚合过程中的作用机理进行了分析。

采用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备了高质量的Ga掺杂ZnO透明导电薄膜(GZO)。通过X射线衍射、原子力显微镜、四探针电导率测试仪等表征方法研究了溅射气压对薄膜结晶特性及导电性能的影响。所制备的GZO薄膜是具有六角纤锌矿结构的多晶薄膜,最佳择优取向为(002)方向。随着溅射气压的增大,薄膜方块电阻与薄膜电阻率均随之增大。最小方块电阻可达17.6 Ω/□,最小薄膜电阻率为7.3×10-4 Ω·cm。另外,GZO薄膜在可见光范围内的透过率达到了90%以上。

研究了液晶显示中的二色性染料及其应用。 在TN模式中,用蓝色染料来吸收黑态时背景光中泄漏的红黄光,特别在斜视角方向;而在亮态时,染料跟随液晶分子转动而不吸收,使得红黄光的对比度提高。3个液晶样品加了蓝色染料后,对比度分别由47.87,60.32,42.04提高到54.92,67.77,50.30;陡度分别由1.41,1.39,1.40变缓为1.56,1.55,1.58,有利于TN 显示模式中的灰度显示;视角得到了改善,对比度为10,20的曲线左右视角各提高了5°。

从分析直下式LED背光的基础结构入手,对传统的矩阵LED背光布局方式进行数学建模。针对该布局方式的缺点,提出了一种新型的正三角阵LED背光布局模型,通过对比分析,证明该模型能够有效减小混光“盲区”比例,提高均匀性。通过Lighttools仿真软件证明了该新型结构的有效性:当灯腔高度为20 mm时,新型正三角阵结构的均匀性为90.79%,相比于传统矩阵结构的88.77%,提升幅度达到2%;在LED间距较密的情况下,新型正三角阵结构的均匀性相比传统结构而言优势并不明显,仅有不到1%的提升;随着灯腔高度的提升,新型正三角阵结构相比传统结构的优势逐渐缩小,当达到24 mm时,均匀性的提升仅有0.3%。

设计了一种基于Windows CE嵌入式操作系统和ARM的混合动力汽车动画界面显示系统,给出了系统硬件和软件实现方案,完成了Windows CE操作系统的定制和应用程序的开发以及自启动,通过串口通讯获取混合动力车各种参数信息并在液晶屏上实时显示,用触摸屏完成了人机交互功能。另外,在开发动画界面应用程序过程中,研究了一种“从FLASH动画到Windows CE应用程序动画移植”的设计方法,为动画界面的设计和实施提供了一条很好的思路。

引入单色OLED显示模块作为交通信号机的人机界面显示器,模块分辨率为128×64,具有16级灰度的文字和图片显示。所设计的显示控制方案采用ARM9作为处理芯片,可以嵌入科学的算法对交通流进行有效控制。该智能交通信号系统不但能够提供良好的人机界面,而且适应室外的恶劣环境,同时可以对交通流进行多相位、多时段控制。

设计了一种基于嵌入式系统的全彩LED显示屏脱机播放系统,可支持高分辨率全彩LED显示屏的脱机播放。针对典型嵌入式系统在显示性能方面的瓶颈,提出了使用多媒体协处理器SM501增强显示性能的嵌入式系统方案,在软件上设计了SM501硬件加速底层显示接口以提高显示性能,并利用SM501提供的显示加速功能优化了视频播放。该系统较好地解决了目前国内LED显示屏脱机控制卡局限于支持单色或者伪彩LED,分辨率低、不能播放高质量视频的现状。

设计实现了一种基于S3C44B0微处理器和S1D13506视频控制器的多功能显示终端,具有成本低、配置性高、应用范围广等特点。介绍了该终端的整体结构,详细描述了各个组成模块的设计实现方法及涉及的相关技术,并给出了验证结果。

设计了基于DSP的轴承故障诊断分析仪显示控制系统,给出了液晶显示模块与DSP的接口设计,解决了高速DSP与液晶模块之间时序不兼容的问题,用C语言编写了显示程序,实现了对液晶模块的显示控制。

在嵌入式系统软硬件设计仿真平台Proteus的基础上设计了公交车液晶显示报站系统。硬件电路包括控制器件AT89C51、显示模块LCD 128×64和4个操作按键。通过汉字取模软件生成汉字点阵,采用汇编语言编程实现了康定城第2路公交车单线方向的报站仿真。

提出一种基于混沌细胞自动机的分组密码算法,采用固定边界条件下反向加密正向解密的Feistel迭代方式,计算机模拟的实验结果证明:该算法在固定密钥的密文差错扩散率和固定明文的密文差错扩散率接近50%,可有效对抗差分攻击、穷举明文和穷举密钥攻击。

介绍了一种基于图像的双三次线性插值缩放算法的设计方法,并通过FPGA验证了设计的可行性。重点讨论了视频缩放的插值算法,对两种实现方法在硬件资源利用率及实施效率方面进行了比较并论证了块状插值实现方法的优越性。最终设计实现了高分辨率实时视频图像的缩放。

介绍了基于SH1123驱动器的OLED点阵图形显示模块,给出了模块与微处理器C8051F340的硬件接口电路,简要分析了SH1123的指令系统,对C语言编程环境下模块底层驱动程序的实现进行了重点阐述,并给出如何利用按键实现显示菜单控制的方法。

根据LED虚拟显示屏的要求和特点,利用片上系统和可编程片上系统的设计方法,提出LED虚拟显示屏控制系统的完整设计方案。在LED时序发生器的设计中专门提出了一种改进型的D/T 转换技术,无需任何预先数据处理,只用一个函数控制所有像素点的亮度。结果表明,设计方案解决了LED虚拟显示屏由于像素分时复用而带来的控制系统速度要求提高的问题,保证了屏幕的刷新速率,同时还降低了真彩显示系统的复杂性,能够保证画面的有效实时显示,具有较强的实用性。

介绍了DVI接口在数字传输中的优点及其工作原理,对DVI接口进行扩展,设计了一个DVI的一进四出转接系统,以实现DVI的同步输出。同时在保证信号完整性方面,总结了高频混合信号电路在PCB布线中的注意事项。

设计了基于三星S3C2410微控制器的TFT-LCD驱动控制系统,并将其与Micrium公司的μC/GUI图形用户界面整合在一起,形成了一个方便小巧的嵌入式系统应用软件开发平台。详细分析了如何利用ARM9的LCD控制器进行LCD的驱动,并介绍了将该驱动程序移植到图形用户界面μC/GUI的过程。

介绍了直方图均衡增强算法在显示系统中的应用,提出利用FPGA(Field Programmable Gate Array)并行处理海量数据的能力来实现显示系统,与采用DSP等传统方法相比,在处理实时图像及工作效率方面优势明显。给出了主要模块的设计方法,整个系统设计紧凑、简单、可靠性高。

建立了一套简化的分析模型,深入研究了BM(Black Matrix)的节距、观察距离、光栅倾斜角度对莫尔条纹的走向及其节距的影响,并进行了理论推导与试验验证,结果表明,该理论能有效地揭示莫尔条纹的形成机理与形成规律,为莫尔条纹问题的解决提供了必要的理论依据。

比较了目前超薄投影显示光学系统的特点,设计了使用于激光显示的超薄投影镜头组。系统的投影距离为100 mm,画面尺寸为157 cm(62 in),采用TI公司的20.3 mm(0.79 in)DMD芯片作为空间光调制器,系统由1个非球面反射镜和5 片透射镜片组成。从软件模拟结果看,系统成像质量良好。该设计对元件的加工、装调工艺要求较低,有利于降低投影系统的整体成本。

为降低某线阵CCD相机因屡次调试而被损坏的风险,对相机的特性和时序进行了分析,设计了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)的CCD相机模拟器。整个系统以FPGA作为核心器件,在FPGA内部开辟一片ROM,里面存放一幅标准图像的灰度值,在像素时钟的下降沿输出灰度值,并对像素时钟进行计数,产生外加行同步信号和行有效信号。仿真结果显示,此线阵CCD相机模拟器模拟过程符合实际相机的输出时序要求。模拟器的设计缩短了工程上的调试时间,为后期的采集和存储等处理提供了保证。

针对用于目标跟踪的大视场CCD相机的特殊结构,为了获得高质量图像,提出了一种基于电子快门无级调节的自动调光方法,即通过实时调整CCD相机的曝光时间来实现快速、高精度调光。文中提出了多区域灰度加权的图像灰度均值提取方法,消除了因大视场CCD相机背景图像数据过多而给自动调光带来的影响。系统采用FPGA内置RAM,通过乒乓缓存策略保证调光算法的实时性。通过对CCD相机的辐射定标和外景成像实验表明:该调光方法在辐亮度为25.697~260.548 W/m2·sr区间内具有良好的图像质量,不仅满足调光速度快、实时性好、适应性强的要求,而且与无调光模式工作状态比较,CCD相机的动态范围增大了20倍,满足调光范围宽的要求。