柱面微透镜阵列用于提高OLED图像质量的研究

微透镜阵列用于OLED是改善其输出效率和图像质量的一种有效技术途径。本文将薄膜柱面微透镜阵列用于全彩色OLED平板显示器,研究视角与亮度和色坐标的关系,重点分析了微透镜阵列相对于子像素在不同排列形式下对图像质量指数的影响。研究结果表明,柱面微透镜阵列在提高OLED输出效率的同时,可以明显改善显示器图像的质量,并且,垂直排列时图像质量指数达到了0.8637,优于平行排列时的情况。     

微透镜阵列薄膜定向增强OLED耦合效率的研究

利用微透镜阵列(MLA)薄膜定向增强有机发光器件(OLED)耦合效率,采用光线追迹方法模拟了不同长短轴比的椭圆形MLA对OLED光的定向增强作用。采用数字微反射镜器件(DMD)并行光刻和热回流相结合的方法制作了MLA模版,经过电铸、压印得到MLA薄膜。理论模拟和实验结果表明,利用MLA可以定向提高OLED的出光效率,圆形MLA可提高垂直OLED基底表面方向的亮度42%;椭圆形MLA可实现OLED在长短轴方向上30°的半强度角度差,总的提取效率可提高30%以上。     

微透镜阵列的光刻胶热熔制作技术

介绍了利用光刻胶热熔法制作微透镜阵列这种简单、实用的技术。阐明了其原理、工艺流程、关键技术并给出了实验结果。结果表明,光刻胶热熔技术是一种简单、实用的微透镜阵列制作技术。本文的研究结果可为微透镜阵列的进一步研制及产业化提供参考。     

基于微透镜阵列的重金属离子阵列传感器研究

研制了一种基于微透镜阵列的光寻址电位阵列传感器,用以实现同一溶液中多种重金属离子的同时检测.采用脉冲激光沉积（PLD）技术在LAPS上制备Cu2+、Cr6+、Pb2+、Fe3+4种重金属离子的敏感薄膜,并利用微透镜阵列把单束激光转化成激光点阵作为LAPS阵列的光源,从而得到4×4的重金属离子敏感LAPS阵列,实现了对这4种重金属离子的检测.实验结果表明,LAPS阵列传感器能够同时检测浓度为10-5~10-3 mol/L的以上4种金属离子混合溶液.     

基于PDMS改性聚氨酯弹性体的合成与表征

以异佛尔酮二异氰酸酯和异佛尔酮二胺为硬链段,聚四氢呋喃多元醇及端羟基聚二甲基硅烷为软段,采用溶液聚合法合成了一系列含不同质量分数PDMS的聚氨酯弹性体。通过傅里叶红外光谱、差示扫描量热法及广角X射线散射等对聚氨酯的形态结构和相分离进行了表征与分析。结果表明,在聚氨酯主链中引入PDMS链段有利于相分离程度的提高。通过凝胶色谱试验、拉伸试验及水接触角测试等,研究了PDMS质量分数的增加对聚氨酯弹性体分子量、形态结构和力学性能的影响。结果表明,随着PDMS质量分数的增加,聚氨酯弹性体的分子量减小,膜的拉伸强度降低,涂膜表面接触角增加。当PDMS占软段的质量分数从0增加至25%时,聚氨酯的拉伸强度从7.57MPa下降到0.64MPa,接触角从72°增大至95°以上。     

基于DMD微透镜阵列的投影仪光学镜头设计

针对传统数字光处理（DMD）投影仪镜头体积较大、像质不高以及无偏轴带来的使用不便等问题,基于完全非对称式反远距型光学系统初始结构设计了一款适用于对角线1.19 cm(1 920 pix×1 080 pix)的DMD投影仪镜头,解决了后工作距离长、畸变小、分辨率高等设计难点,用ZEMAX进行优化,并进行公差分析,结果表明,在工作波长459～618 nm谱段范围内,分辨率极限93 lp/mm（截止频率）处,其调制传递函数（MTF）在边缘视场优于0.4,全视场畸变绝对值≤1.1%,此设计结果具有体积小、使用方便、像质优良、结构紧凑等优势,符合实际使用要求。     

平面集成微透镜阵列的研制

介绍了集成微透镜阵列光学器件,建立了开孔式离子扩散的数学模型,并对求解结果进行了分析和讨论。设计了离子交换型平面集成微透镜阵列的工艺流程及具体工艺参数,并研制成功该器件且给出其光学特性参数。     

微透镜阵列的加工技术研究

我们运用紫外光刻及热熔成形的方法,制作 了２０ｍｍ＊２０ｍｍ的折射型微透镜阵列,单元微透镜相对口径为Ｆ／２单元透镜直径９０μｍ,中心间隔１００μｍ。     

以科学发展观透视PDMS三维设计

深化PDMS三维设计是实现真正三维的必由之路,更是贯彻落实“创新中求发展”的必然选择。通过对科学发展观的全面学习,认识到发展了才是科学的,以科学促发展,才能稳步提升三维设计水平,从而提高设计人员的设计效率,保证设计成品的设计质量。我们在用发展的办法解决前进中的问题时,要更加注重“以人为本”的工作思路,积极推动PDMS三维设计全面协调可持续的发展。     

基于非均一型微透镜阵列的仿生光学系统设计

生物复眼具有视场大、体积小、动态灵敏度高等特点,在机器视觉及无人驾驶等人工智能领域均具有着重要应用。设计了一款基于曲面阵列的非均一型仿生复眼光学系统,复眼系统中各级子眼焦距不同,通过优化设计使得物面经曲面子眼阵列后成像为平面。该复眼系统视场达到了102.8°,由13个环带的子眼组成,其中1-9级子眼采用标准透镜设计,在截止频率68 lp/mm处,各视场MTF值均大于0.29;10-13级子眼采用非球面设计,通过改变边缘子眼口径和视场的方法改善像质,使10-13级子眼各视场的MTF值均大于0.28。各级子眼在全视场范围内畸变均小于4%,点列图的RMS半径均小于探测器像素尺寸7.4μm。为避免各子眼间的光束串扰问题,设计了复眼的单通道成像锥形孔阵列,并针对高精度增材制备技术,完成了曲面复眼的结构设计。公差分析后,该系统像质仍满足使用要求。     

玻璃-PDMS微流控芯片制备工艺

以玻璃为基片的微流控芯片在制备方面存在制作成本偏高及加工周期较长等问题.本研究以廉价的载玻片为微流控芯片基片材料,以铬膜为牺牲层,通过优化光刻和湿法刻蚀工艺,得出较为优异的湿法刻蚀条件,制备出了较佳结构的玻璃微沟道.将其与PDMS进行不可逆封接后,获得了玻璃-PDMS芯片.该工艺简单,且有效地降低了芯片的制作成本.电渗性能测试结果表明,该芯片电渗性能稳定、良好.     

玻璃-PDMS微流控芯片制备工艺

以玻璃为基片的微流控芯片在制备方面存在制作成本偏高及加工周期较长等问题．本研究以廉价的载玻片为微流控芯片基片材料,以铬膜为牺牲层,通过优化光刻和湿法刻蚀工艺,得出较为优异的湿法刻蚀条件,制备出了较佳结构的玻璃微沟道．将其与PDMS进行不可逆封接后,获得了玻璃-PDMS芯片．该工艺简单,且有效地降低了芯片的制作成本．电渗性能测试结果表明,该芯片电渗性能稳定、良好．     

光纤端部微型透镜的研究

在光刻热熔法的基础上 ,研究使用掺有重铬酸盐的明胶在光纤端部制备微型透镜的工艺 .分析了重铬酸铵明胶体系的辐射交联和光敏机理 ,阐述了配制、曝光、显影和热熔成形的实验方法 ,同时研究曝光机理和显影机理以确定最佳浓度和质量比、曝光时间、显影时间等工艺参数 .提出了凸透镜表面的形成问题 ,对熔融态的重铬酸铵明胶的浸润特性和临界角作了讨论 ,并以此作为热熔温度及时间的理论基础 .结果说明 ,实验制备的微型透镜具有很好的面形 ,透光性能良好 ,适合安装在光纤端部以进一步增强聚光性能     

侧链含PDMS的改性PUA复合乳液的制备与性能

采用阴离子自乳化法合成了聚氨酯分子侧链上含聚二甲基硅氧烷（PDMS）的改性水性聚氨酯-丙烯酸酯系列复合乳液（SiPUA）,主要探讨了氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷（AEAPS）含量对SiPUA乳液及其涂膜性能的影响．结果表明,AEAPS在SiPUA中质量分数为6％时,乳液稳定性良好;涂膜的吸水率明显降低,断裂伸长率增加,但拉伸强度有所减小．     

硅橡胶膜在乙醇发酵-渗透蒸发耦合过程中的分离性能

为掌握乙醇发酵 -渗透蒸发耦合过程中的膜分离行为 ,在发酵液温度 30～ 4 0℃、糖浓度 0～ 10 0g/L以及有无细胞存在的实验条件下 ,测试了乙醇通过硅橡胶膜的传质分离速率。结果表明 ,发酵温度升高促进渗透蒸发 ,但乙醇产率同时降低 ,导致过膜总通量增加而乙醇通量无明显变化 ,说明耦合过程操作温度应以实现高浓度连续发酵为控制因素 ;糖浓度增加对水分子在膜面的吸附有抑制作用 ,导致水的渗透通量减少 ,从而相对提高了膜对乙醇的选择性 ,分离因子提高 ;发酵液中细胞的存在促进了膜面的传质 ,有利于乙醇的渗透蒸发 ,过膜通量增加。     

改性PDMS膜的制备与渗透蒸发分离性能研究

从增强疏水性和亲苯性的角度制备了两种PDMS的改性膜:甲基嵌段PDMS膜及PMPhS膜。红外光谱(FTIR)分析表明,甲基嵌段PDMS膜与PDMS膜化学结构相同,而PMPhS中含有苯基。接触角测量结果表明,改性膜的亲苯性和疏水性均增强。采用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)观察了膜的表面形态结构,确认其改性膜的渗透蒸发分离性能优于未改性膜。PMPhS(JHG-GT-1)膜的通量和分离因子分别达到293g/(m~2·h)和4220,高于文献值。     

一种聚合物微锥阵列的制作工艺研究

采用微加工工艺制备出一种聚合物微锥阵列。利用扫描电子显微镜（SEM）分析了在Si（100）衬底上通过微加工所获得的孔洞阵列和采用聚合物填充该孔洞所获得微锥阵列的形貌。研究表明：Si（100）衬底上倒金字塔孔洞阵列轮廓分明，内壁平滑；该聚合物微锥呈类圆锥的形貌，可用作制备场致发射微锥阵列的衬底材料。     

硅橡胶膜生物反应器苹果原汁发酵研究(I)

基于细胞生长更新和产物原位分离的思想,设计了一套硅橡胶膜生物反应器进行苹果原汁的发酵实验,对2种自然选育的苹果酒酵母和一种工业化的酿酒高活性干酵母进行驯化,筛选出了一株较为理想的发酵菌株2401(驯化糖度为13%).发酵-渗透蒸发耦合实验表明,25 ℃时细胞密度24 h即可达到108 个/ml,经过渗透气化分离出产物后,细胞浓度有所提高;发酵96 h,残糖浓度下降到4%以下;膜渗透蒸发分离出的渗透液中轻组分浓度w(当量乙醇)最高可达28%,渗透通量超过1000 g/(m2·h).改变膜器结构和扩大膜面积后进行了发酵实验.自制的硅橡胶复合膜表现出优良的性能.结果表明,该膜生物反应器系统用于苹果原汁发酵在产物原位分离和发酵液封闭循环及反应条件控制等方面具有独特优点,在苹果加工制造苹果白兰地和发酵苹果汁软饮料方面具有工业开发前景.