《液晶与显示》征稿简则

1.本刊征集有关液晶、聚合物、胶体等软物质和各类显示材料及制备方法、液晶物理、生物液晶、液晶非线性光学、液晶显示、等离子体显示、阴极射线管显示、发光二极管显示、有机电致发光显示、场发射显示、微显示、真空荧光显示、电致变色显示及其他显示、各类显示器件物理和制作技术、各类显示新型模式和驱动技术、显示技术应用、显示材料和器件的测试方法与技术、各类显示器件的应用等研究论文。2.本刊设有特邀报告、材料物理和化学、器件制备技术及器件物理、器件驱动与控制、成像技术与图像处理等栏目。3.来稿要求及注意事项:(1)论文请按下述顺序书写:题目、作者姓名、工作单位(包括所在城市、邮政编码、电子信箱)、摘要、关键词(3~8个,中英文对应,采用规范化的名词术语,缩略语应加以说明)、正文(引言、实验、实验结果、讨论与分析、结论)、参考文献、英文摘要(英文文章则中文摘要)、作者简介(出生年、性别、籍贯、学位、职称、从事的主要工作或研究方向及联系方式)。

柔性电润湿显示发展现状及展望

柔性显示是显示领域重要研究方向,其中电子纸是柔性显示的理想载体之一。相比其他柔性电子纸显示技术,电润湿显示具有低能耗、户外使用舒适、响应速度快、色域广以及易于柔性化等优点,因此极具发展前景。本文针对柔性电润湿显示原理、制备工艺和研究现状进行了系统性介绍,对未来发展进行了展望,阐明了柔性电润湿显示的发展现状与未来方向,总结了电润湿电子纸柔性化尚待解决的问题,为未来柔性电润湿电子纸显示技术发展指明了方向。

一种民用飞机座舱显示控制设计方法

座舱显示与控制系统是飞机航空电子系统的重要组成部分。航空电子系统的高速发展,对座舱显示系统的综合化、模块化和人机交互的要求越来越高。这些人机交互通过多功能显示器上的画面显示和多功能窗口格式调用以及飞行员的控制器输入来实现。对显示画面控制提供了一种有效的设计方法,通过综合模块化航电显示控制和综合显示单元显示控制对多功能显示器的画面的窗口分配,以及飞行员通过多功能控制器对主菜单和快捷菜单的选择,实现不同画面的切换和显示;并对显示内容的手动画面重构和显示器失效时自动画面重构提供相应的显示画面重构方法,以保证重要的显示画面和飞行员需要调用的显示画面始终可以在显示器上正常显示。

深度线索增强的全息视网膜投影显示

全息视网膜投影显示(retinal projection display,RPD)具有大景深的特征,是能够缓解辐辏聚焦冲突(vergence accommodation conflict,VAC)的近眼显示技术之一。但是,景深过大会导致聚焦模糊的深度线索丢失。因此,提出了一种基于带限随机相位的RPD全息图计算方法,其通过在目标图像面引入带限随机相位控制进入瞳孔的光束宽度,从而达到控制景深范围并增强深度线索的目的。计算全息图并再现过程可分为3步:首先,根据目标图像所在深度及进入瞳孔时限制的光束宽度计算得到带限随机相位。第二步,目标图像乘以球面波相位及带限随机相位后通过一步菲涅尔衍射获得全息图。最后,准直的激光光源照射于加载全息图的空间光调制器,再现的物光汇聚于人眼瞳孔处实现深度线索增强的全息RPD。实验结果表明,基于带限随机相位的全息RPD不仅具有低散斑、高再现质量等优势,而且能够灵活控制目标图像的景深,为观察者提供聚焦模糊的深度线索。

面向头戴式三维显示的图像质量测评方法和系统

头戴式三维显示设备是虚拟现实、增强现实和元宇宙等领域人机交互界面的常用呈现载体,当前,面向头戴式三维显示图像质量测评的方法和系统依然较为缺乏。提出了基于人眼视觉特性的三维显示质量评价理论,设计了基于人眼视觉特性的三维显示质量测评方法和系统,实现了对头戴式三维显示深度表达能力、畸变、极限可分辨能力和视场角等参量的定量化测评。利用双目视觉原理测试深度表达能力,利用像点弯曲程度和多项式变换关系表示畸变程度,利用条纹MTF值和曲线谷峰比评价极限可分辨能力,利用小孔成像原理拟合视场角。针对两款待测试头戴式显示设备,测得的深度相对误差小于3.5%,畸变程度小于3%,视场角分别为77°1′44″和86°56′26″。测评结果与人眼主观感受具有高度的一致性,相关方法和系统具有较高的工程适用性,有望在头戴式三维显示质量测评与设计改进方面发挥重要的作用。

低功耗硅基OLED微显示器的区域梯度调光策略

针对近眼显示设备存在显示功耗较大的问题,通过研究人眼视觉的特性提出一种人眼凝视点自适应的区域梯度调光算法。首先进行中心凹-亮度掩蔽实验以获取人眼的恰可觉差(Just Noticeable Difference,JND),并在此基础上改进了传统人眼凝视点的几何光路模型,得到更符合人眼自适应特性的几何光路模型,引入最大视角判别法有效提高了视角计算效率。随后,对图像进行预处理时采用改进的对比度增强算法,以在保持图像平均显示亮度基本不变的情况下增强显示效果。根据实验得到的JND阈值和凝视点信息,对图像实施了区域和全局功耗限制,从而在降低功耗的同时保持了视觉主观感受。在FPGA硬件平台上完成了算法的验证。实验结果表明,该算法在柯达标准测试集下使硅基有机发光二极管(Organic Light Emitting Diode,OLED)微显示器的显示功耗降低23.05%,基本满足硅基OLED微显示器的低功耗显示的要求,可为其性能提升提供指导。

基于Web的ARINC661座舱显示内核封装与设计

ARINC661为座舱显示系统(Cockpit Display System,CDS)和用户应用(User Application,UA)提供了接口规范,已经成为现代座舱显示研发的基础。在ARINC661规范中,CDS内核负责加载定义文件实现画面管理,但是目前支持定义文件设计的桌面型软件已经无法满足飞行机组在线评估显示画面的需求。根据CDS的运行机制,封装并设计了基础显示库、显示部件的逻辑存储结构、部件显示层叠规则、数据更新接口及逻辑。经过测试验证,结果表明座舱显示内核的各项功能正常,可以实现Web端的座舱画面显示预览。

无屏显示技术研究进展

显示无处不在,未来显示设备将如何演变?是屏幕尺寸越来越大还是显示色彩越来越丰富?相信这些升级是一定的,但是换一个角度来看,未来显示技术的变迁主线应该是从有屏到无屏的变化。无屏显示技术是指让观看者感知到显示对象不位于特定屏幕上的一类显示技术。全息显示、空气成像、虚拟现实、增强现实等能够实现这一目标的所有显示技术均可归类于无屏显示技术。无屏显示技术的应用将为铁路行业的发展带来更多的可能性。

电泳式电子纸显示原理及显示优化研究

为了实现电子纸产品显示视效提升以及实现应用场景突破,基于电泳式黑白电子纸的显示原理,从驱动和算法的角度优化多灰阶显示和视频显示效果,实现Kaleido彩色电子纸视频显示,对拓宽彩色电子纸应用场景具有重要意义。

光纤扫描式李萨如轨迹近眼显示系统设计

为了进一步小型化头戴式显示装置(Head-worn Display,HWD),提出一种基于非对称光纤悬臂梁(Asymmetrical Fiber Cantilever,AFC)的李萨如轨迹扫描近眼显示系统,以及李萨如轨迹上的像素划分准则。研究了该系统的扫描轨迹、图像重建能力、显示分辨率和显示帧速率的影响因素。根据高分辨率、高帧速率指标设计了正交谐振频率组成,确定了非对称光纤悬臂梁的结构参数。研制的显示单元实物直径为2 mm,长度为19 mm。谐振频率下的分辨率为160×120 pixel,帧速率为10 Hz,图像重建误差率为0.002%,最高分辨率能够达到290×220 pixel,最高帧速率为95 Hz。基于显示单元实物搭建了光纤扫描式近眼显示系统,使用相机模拟人眼观察记录了该显示系统的实验结果,验证了基于非对称光纤悬臂梁的HWD显示性能及其未来应用潜力。

反向混合并联Micro LED/OLED显示器件的驱动IC控制

提出一种集成蓝光微发光二极管(Micro LED)和红绿光有机发光二极管(OLED),具有特殊子像素排列的新型无源驱动全彩显示器件.该器件无需巨量转移就可实现全彩化显示,且较传统全彩OLED及Micro LED,器件效率更高,寿命更长.另外,将蓝色与绿色子像素反向并联,可以减少电极走线,提高器件像素密度.针对该器件的特殊结构,设计一套全新的驱动方案,具体以现场可编程逻辑门阵列FPGA作为主控制器,利用驱动芯片提供稳定的电流点亮LED,实现器件的全彩显示.通过仿真测试进一步验证了该器件良好工作的可行性.

液晶偏振体光栅及其在增强现实波导显示中的应用

液晶偏振体光栅是一种基于几何相位的布拉格光栅,具有偏振选择性强、衍射效率高、衍射角大以及制备工艺简单等优点,在增强现实系统中具有潜在的应用前景。本文详细介绍了液晶偏振体光栅的工作原理和光学特性,并对其近年来的研究进展进行了总结。重点讨论了液晶偏振体光栅在解决增强现实波导显示中各种关键性问题的研究,展望了其在增强现实波导显示中的应用前景。最后,总结了目前液晶偏振体光栅应用于波导显示领域存在的问题和发展趋势。

多基色显示系统基色亮度求解及讨论

为了进一步提升显示系统的颜色显示能力,并解决三基色显示系统理论对多基色显示系统不兼容的问题,采用参数不等式的方法进行了理论分析,基于多基色显示系统和三基色显示系统的差异,求解出多基色显示系统的峰值亮度所对应的解空间,从理论上推导了多基色显示系统中基色峰值亮度的设置,并对解空间的等价性和完备性进行了模拟实验验证。结果表明,四基色、五基色和六基色激光显示系统对应的理论最大色域体积分别是2185100,2258400和2395800。该方案对多基色显示系统的理论模拟具有重要的指导意义。

健康显示:从概念到技术需求

健康显示是普通消费者和显示从业者共同关注的重要话题,是显示技术发展的高层次追求。长期以来,健康显示的概念不够清晰,显示领域停留在单纯追求技术参数的阶段,忽略了消费者对健康显示的高层次需求。本文在综合前人认识的基础上,介绍了健康显示的概念和内涵,特别从人体健康的角度分析了健康显示的技术需求;总结了与健康显示相关的主要显示技术,如低蓝光、有益红光、高色域、高动态范围调节、低眩光、无频闪、高刷新率等。在此基础上,探讨了提升健康显示的3个技术维度:光谱适应性、亮度适应性、频率适应性,提出了未来健康显示提升的主要技术策略和发展方向。希望通过本文的讨论,将健康显示的概念和内涵传递给从业者和消费者,为缓解显示带来的近视等健康问题提供更多的解决方案。

柔性可拉伸有机发光显示器件专利现状

随着柔性和可穿戴电子设备的发展,人们对可拉伸显示器件的需求不断提升,这也促进了柔性可拉伸有机发光显示器件的快速发展。对于柔性可拉伸OLED器件而言,由于其在各个方向上均可以弯曲、折叠和拉伸,在大应变下可承受重复和可逆的形变,因此,不仅改善了传统OLED器件易碎的缺点,更重要的是使得显示设备具备了更多的可能。柔性可拉伸OLED器件作为可拉伸电子设备实现人机交互的桥梁而受到业界的广泛关注,并成为研究的热点。为了理清柔性可拉伸OLED器件的技术发展现状和发展路线,本文对柔性可拉伸OLED器件相关专利申请进行了统计和分析,并梳理出该技术领域的发展脉络,以期能够从专利申请的角度呈现柔性可拉伸OLED的技术发展现状和发展路线。

灵活时间区间的态势显示方法设计与实现

态势显示多目标航迹和辐射电磁信号时,随着运行时间的增加会出现堆积显示问题,影响操作人员获取重点关注目标的活动情况,为此提出一种灵活时间区间显示方法,对不同类型目标数据按照时间戳进行过滤后显示。在态势不同运行状态下,如实时状态、回放状态,操作人员均可以灵活编辑时间区间,从而使实时态势和回放态势都能完整显示目标在编辑时间区间内的活动情况。通过使用模拟数据进行验证,实验结果表明该方法可以解决最多10000分钟内的态势堆积显示问题。

基于超表面微纳结构的视网膜成像显示仿真研究

基于广义斯涅尔定律及几何相位超表面调控原理,利用时域有限差分法研究了超表面微纳结构的聚焦特性,设计了基于麦克斯韦观察法的视网膜投影成像系统,以高斯光源模拟细光束实现了整个系统成像的仿真.首先,基于TiO_(2)超表面单元,设计了半径4.875μm、数值孔径0.44的超透镜,光线焦点位置仿真值与设计值误差仅为0.4%.然后,研究发现相同数值孔径的超透镜具有相同的成像效果,表明可将微观层面仿真推广到大尺寸.最后,对视网膜投影成像系统进行了仿真,结果表明可实现带有图案信息的像源的成像,且不同位置成像面均可还原像源图案,证明人眼的调焦不影响虚拟图像的清晰度,可有效解决辐辏聚焦矛盾.基于超表面微纳结构的视网膜投影成像显示为超薄超轻无辐辏聚焦矛盾的近眼显示器件的发展提供了一种新的选择.

核电厂数字化人—机界面中信息显示的人因化设计

为了提高核电厂数字化人—机界面中的信息显示设计水平和人员绩效,文章首先介绍了人因化设计的过程。然后从数字化主控室操纵员的认知和操作特性中找到了人因化设计的一般原理,包括:满足认知和操作需求的信息显示设计;满足任务绩效的信息显示设计;满足班组合作与交流的信息显示设计;综合考虑,防止信息过负荷、工作过负荷和情境意识丧失。最后提出依据一般的人因化设计原理建立具体的信息显示设计细则,来指导信息显示的人因化设计,为提升设计水平和质量提供支持。

基于CMOS相机近眼显示的关键光学性能测试系统

设计一种基于双目CMOS相机的近眼显示测试设备,在此基础上提出了主要光学参数的测量方法。根据NED光学相关原理,通过推导建模、系统设计和标定实验,实现了对NED器件光学参数的快捷、低成本测量。最终通过实验可见,本测试系统比传统系统的测量时间节省约60%,并且关键参数测试误差小于5%。

基于机器视觉的显示屏测试系统设计

针对LED显示屏人工检测强度高、效率低的问题,运用LabVIEW和IMAQ VISION工具包实现了显示屏的机器视觉测试系统设计,该系统可以实现对LED显示屏单元板的亮点、暗点和字符的检测,同时可实现状态显示屏显示状态是否正确的检测。试验验证表明,该检测系统能够准确地完成对显示屏各测试项的检测,在保证测试覆盖率的同时提高检测的时效性及准确性。