线残像一直是TFT-LCD行业中一个重点改善的不良之一。为了解决该不良, 本文通过对不同样品进行线残像评价及测试公共电极电压的畸变情况, 从TFT-LCD背板设计方面研究了公共电极电压的畸变对线残像的影响。首先, 通过激光熔接的方法将屏内的公共电极电压信号引出, 然后测出在信号线电压作用下的公共电极电压发生畸变的幅值, 最后将该幅值和实测的线残像水平进行了对比, 同时对不同信号线数量、信号线和公共电极的交叠面积、信号线与公共电极的距离、外围电路补偿等相关设计的测试和研究。结果表明: 公共电极电压的畸变程度与线残像水平具有对应性; 信号线数量与公共电极电压畸变幅值成比例关系; 信号线与公共电极线的单位交叠面积从66 μm2降到37 μm2时, 其公共电极电压畸变程度降低了63%; 增大公共电极与信号线之间的距离有助于改善甚至消除线残像, 当距离从1.49 μm增大到2.39 μm时, 公共电极电压畸变幅值减小了28%。通过降低信号线数量、降低信号线和公共电极线的交叠面积、增大信号线和公共电极的距离、外围电路补偿等方案均可改善线残像水平, 对TFT-LCD画面显示品质的提高具有重要指导意义。

聚合物分散液晶(PDLC)是液晶微滴分散在聚合物基体中形成的一种具有优异电光性能的材料, PDLC的电光特性对基于PDLC的电光器件的性能具有显著影响。本文对紫外固化光强对PDLC电光特性的影响进行研究。本研究使用紫外照射引发的聚合物诱导相分离方法制备PDLC。在4个不同紫外固化光强(1 mW/cm2、1.8 mW/cm2、3 mW/cm2和9 mW/cm2)条件下制备PDLC样品, 并对4个样品的电光特性如电压-透过率、响应时间和迟滞效应进行研究, 并对实验结果给出了分析。实验结果表明: 随着紫外固化光强的增加, PDLC的阈值电压和饱和电压增加, 开态响应时间ton上升, 关态响应时间toff下降, 同时对于高紫外光强聚合制备的样品迟滞效应也更加明显。本研究表明可以通过改变制备过程中的紫外光强来优化PDLC的电光特性, 从而获得性能优异的基于PDLC的电光器件。

为了探究聚合物结构与性能的关系, 获得电子传输型半导体材料。采用Stille交叉偶联反应, 制备了基于噻吩-氰基乙烯-噻吩(TCNT)和2-氧吲哚-3-亚基-二氢吡咯吲哚-二酮(BDID)结构的一种新型的低能带隙给体-受体共轭聚合物PBDID-TCNT。采用热重分析仪、示差扫描量热仪、紫外-可见-近红外分光光度计、电化学工作站与原子力显微镜等测试手段对聚合物的热性能、光学性能、电化学性能以及微观结构进行了表征。结果表明: 聚合物PBDID-TCNT具有优异的热稳定性, 宽的吸收光谱, 低的最低未占轨道/最高占有轨道能级(LUMO/HOMO)。首次制得了PBDID-TCNT型的聚合物, 以聚合物为半导体层的有机薄膜晶体管器件展现出电子传输特性, 电子迁移率达到0.11 cm2/(V·s), 同时开关比超过105。

以密度泛函理论为基础, 利用Gaussian09程序包, 通过Opt+Freq优化类型, 以B3LYP/6-311g基组对10种不同数目及不同位置部分氟代的4-丁基-4’-［(4-丁基苯)乙炔］联苯液晶衍生物分子进行数值计算, 根据氟原子的置换位置和数目对这些分子在太赫兹波段的光吸收情况进行了对比分析。结果表明, 在太赫兹频段, 氟原子置换的位置和数目会显著影响分子内其它官能团的吸收位置和强度。其中苯环内的C-H吸收会因为苯环上氟原子置换数目增加而减少, 苯环上双氟原子的增加导致烷烃的吸收峰强度发生变化; 对于炔烃, 氟原子的置换会通过改变其偶极矩从而产生较强的吸收峰值。计算结果在分子官能团的吸收方面与文献报道的实验测量结果吻合得相当好。根据现有文献报道, 作者还对比分析了0.3~3 THz范围计算结果与相关文献的实验数据。总之, 计算模拟结果能够较好地反应分子材料对太赫兹波的吸收状况, 可为相关液晶分子的设计与合成提供参考。

TFT光刻制程中, 光刻胶段差使光胶在同一个光刻平面上, 各区域的光刻程度不同, 严重影响着光刻图形的质量。文章从光刻胶段差对光刻图形影响的原因进行分析, 根据光强在投影光刻机光刻系统中焦点附近与光刻胶内部的变化特点, 推导并计算出光刻胶段差区域内光强变化量为零时, 光刻系统中光刻平面所应处于的位置, 同时结合当前光刻系统焦平面的位置, 计算出光刻平面的调整量, 并以该调整量对当前光刻平面进行调整。结果表明: 对于极限分辨率为241 μm的投影光刻机, 要使厚0.52 μm的光刻胶段差内光强变化量为零, 光刻平面调整量为9.434 42 μm, 且对光刻平面调整后10 μm 后, 在DICD(Develop Inspection Critical Dimension)变化量较小的情况下, 可显著改善沟道长为2.5 μm的GOA(gate drive on array)区域的光刻胶残留。

激光焊切机(Trimmer)是显示面板(TFT-LCD)工业中不可或缺的设备, 其作用是利用激光束切除显示面板上的Shorting Bar结构。Trimmer切割效果对于后工段良率有很大影响, 因此研究Trimmer的工艺参数对切割效果的影响对于提升产品良率具有重要意义。本工作首先通过实验探究激光单脉冲能量E、激光频率f、切割速度v、加工光斑沿切割方向的边长a等工艺参数对于某款165 cm(65 in)产品的切割效果的影响, 然后深入分析了Trimmer的切割机理, 提出了囊括所有工艺参数的变量“ε”, 然后通过实验给出了对于膜厚为0.45 μm的Cu材质Shorting Bar, Trimmer激光单脉冲能量必须在7 mJ以上, ε在400 mJ/mm2以上, Trimmer可以将Shorting Bar切除干净, 并且得出ε与表征切割效果的参量ω之间的函数关系, 证实了ε值对于切割效果的影响。

针对目前调焦评价函数存在的灵敏度低、鲁棒性差、易进入饱和区等问题, 提出了一种融合灰度梯度和暗通道L0范数的调焦评价函数。首先分析并证明了清晰图像与离焦图像相比具有亮度更大、更稀疏的暗通道这一特性, 然后选择了暗通道的L0范数对图像的离焦情况进行评价, 最后融合图像灰度梯度与暗通道的L0范数构建了一种新的调焦评价函数。在对森林、公路、天空中的无人机、室内静物等多种场景的调焦实验中, 使用单核DSP处理速度为9 Hz, 基本满足实时性; 受到外界干扰时函数曲线没有出现伪峰; 在离焦比较严重的情况下没有进入饱和区, 仍然能够保持一定的陡峭度。实验结果表明, 本文提出的调焦评价函数具有较好的灵敏度和鲁棒性, 可以满足光电成像系统对实时调焦的要求。

飞行器和空间成像制导装备在大气中高速飞行时会受到湍流干扰, 导致光学系统接收到的图像发生模糊降质、像素偏移、信噪比降低等问题, 开展退化图像复原技术及方法研究就成为空间光学成像系统获得较高性能图像的重要途径。通过对退化图像复原技术研究进展的系统梳理和分析研究, 本文首先介绍了图像退化模型, 接着给出了退化图像复原方法的分类, 然后比较系统地介绍了确定正则化图像复原方法、随机正则化图像复原方法、基于局部相似性的图像复原方法、基于示例学习的图像复原方法等几种新型的单幅退化图像复原方法, 其后分析了视频复原的特征、介绍了新近的几种典型的视频图像复原方法, 最后分析总结出了图像复原的难点所在。对于促进我国退化图像复原技术的研究和发展具有一定的参考价值。

为了提高多目标图像的ORB匹配的正确率, 提出一种基于Mask R-CNN的图像ORB去除误匹配方法, 该算法首先通过Faster R-CNN方法对图像进行识别, 运用区域推荐网络得到矩形框标注的感兴趣区域和类别标签, 该步骤可以得到感兴趣区域的预测类别和坐标信息, 并且通过全卷积网络卷积层进行像素级别校正, 得到像素级别的目标所属类别, 然后进行目标分割。最后在原有ORB特征点匹配基础上, 剔除两幅图像中相同目标分割区域以外的误匹配点。为了验证该方法的有效性, 对传统ORB匹配与基于本文方法的ORB匹配进行了仿真实验。改进后的算法, 使得在多目标环境下的目标的匹配精度提高了约18.6%, 结果表明, 本文算法较传统的ORB匹配算法的精度有一定提高。

针对当前自由立体3D显示器的最佳观看距离固定和无法灵活调的等问题, 本文在Unity3D平台上采用Cg语言编程, 提出了可变视点数立体图像合成算法。该算法根据最佳观看距离与视点数之间的关系, 调整光栅截距对应的像素点, 实现了通过灵活改变视点数来改变自由立体3D显示的最佳观看距离。实验结果表明, 通过此算法合成的立体图像可以调整显示的最佳观看距离, 并且实验测得的视点数与计算所得的视点数误差较小。图像串扰较低、合成效率高, 使观看者能在不同距离都能舒适观看立体图像。

针对多尺度分解在图像融合领域中的广泛应用, 本文提出了一种多级方向加权最小二乘滤波器图像多尺度几何分析方法。该方法利用加权最小二乘滤波器对图像进行多级边缘保持分解, 得到一个近似图像和多个不同尺度上的细节图像, 然后采用小尺寸方向剪切滤波器对细节图像进行方向分析, 在不同尺度上生成多个方向细节图像。根据近似图像和方向细节图像所具有的不同物理意义, 分别采用不同的融合策略对分解后的图像系数进行合并处理, 最后应用多级方向加权最小二乘滤波器的逆变换得到融合图像。多组图像融合实验结果表明, 在图像融合领域, 本文提出的基于多级方向加权最小二乘滤波器的图像分解方法优于已有文献中的一些典型多尺度分解方法。