最新刊期
2022 年 第 9 期
- 摘要：高性能蓝光磷光主体材料是实现高性能电致发光器件的重要因素之一。本文选取咔唑和二苯并［b，d］呋喃作为空穴传输基团和氰基苯基作为电子传输基团，通过合理的分子设计，制备了两例基于三取代苯衍生物的具有高三重态能级的新型双极性主体材料（材料1和2）。材料1和2在非极性或弱极性溶剂中具有强烈的蓝紫色荧光发射。研究发现，将氰基基团引入到苯环的不同位置可以有效地调节双极性主体材料的三重态能级（T1），特别是对于具有更高三重态能级的材料1，该化合物适用于制备高效蓝色磷光有机发光二极管（OLED）。此外，三取代分子设计策略还为双极性主体材料提供了有利于实现高性能有机电致发光的空间位阻效应。以材料1为主体的蓝色磷光OLED的峰值电流效率、功率效率和外量子效率分别达到31.53 cd/A、26.93 lm/W和16.17%。初步结果表明，三取代分子设计策略在设计用于蓝色电致发光的高性能主体材料方面具有巨大潜力。关键词：双极性主体材料;蓝色电致发光;咔唑;二苯并［b，d］呋喃;有机发光二极管
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发布时间：2022-12-07 - 摘要：聚合物分散液晶（PDLC）作为新型显示材料，简单的制备工艺和较高的性能使其在光电显示领域占据重要地位，受到广泛的关注与研究。构成PDLC的液晶分子与预聚物的种类和含量是调控PDLC微观形貌和电光性能的重要因素。分散在聚合物网络中的液晶微滴尺寸影响着PDLC的驱动电压，而聚合单体的选用则直接影响液晶微滴的大小。本文根据预聚物的不同种类主要综述了（甲基）丙烯酸酯类单体、硫醇/聚硫醇类单体以及常用掺杂剂作为聚合物组成成分时对PDLC微观形貌以及驱动电压和对比度的影响，详细解释了聚合物网络对液晶微滴形貌造成的改变，进而影响电光性能的过程。关键词：聚合物分散液晶;预聚物;微观形貌;驱动电压;对比度
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发布时间：2022-12-07
材料物理
- 摘要：提出了一种以硅基液晶空间光调制器（LCOS SLM，以下简称SLM）为基础的投影拼接式光取向技术。通过结合SLM和二维移动平台可以实现任意尺寸、任意几何相位图案化分布的液晶光学元件的制备。基于此技术，通过连续扫描曝光的方法制备了多种液晶光学元件：一维偏振光栅、二维光栅、微透镜阵列和全息图。实验结果表明：通过该技术可以实现连续相位分布的光学元件的制备和扩大光学元件的口径；尺寸为25.4 mm×25.4 mm的一维偏振光栅的衍射效率达到98.32%，且各区域误差不超过1%；可以仅改变加载到SLM上的曝光图样，实现二维周期性或其他复杂图案的液晶光学元件的制备。基于SLM的投影拼接式光取向技术具有高分辨率、高效率、工艺简单、可实现任意尺寸光学元件制备等特点，可以进一步推动液晶光学元件的发展和实际应用。关键词：液晶光学元件;空间光调制器;光取向;几何相位;拼接
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发布时间：2022-12-07 - 摘要：有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode， OLED）显示技术通过有机材料的自主发光，展现出广色域、低能耗、柔性化等优点，是最具发展潜力的显示技术之一。目前OLED显示仍存在寿命短、亮度低和可靠性差等问题，这些问题最终导致残像现象的发生，本文旨在分析和总结OLED显示残像问题的研究进展和相关解决方案。首先，阐释了OLED显示残像问题与OLED材料寿命和薄膜晶体管（Thin Film Transistor， TFT）稳定性的关联，关注柔性与刚性OLED器件的结构差异，进一步总结、归纳了OLED残像的产生机制。其次，针对不同的残像诱发原因，讨论了缓解和补偿OLED显示残像的方法，包括提升OLED有机材料寿命和TFT阈值电压稳定性、外部补偿电路等方案。最后，对OLED显示残像问题的进一步解决办法进行了展望。关键词：有机发光二极管;残像;薄膜晶体管;柔性显示
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发布时间：2022-12-07 - 摘要：柔性OLED模组在使用过程中，由于撞击等因素，会导致内部元器件受损。修改模组的结构，通过机械试验测试性能，是提升模组抗冲击性能的有效办法。本文通过有限元仿真的方法，建立了落笔冲击试验的有限元模型，分析了落笔冲击中使用单层盖板与双层盖板、改变盖板的厚度与模量、改变OCA胶层的厚度与模量、是否增加钢片（SUS）层等因素对柔性OLED显示模组中比较容易受损的薄膜封装（TFE）层的最大应变的影响。仿真结果表明，使用双层盖板结构、增加上侧盖板和OCA胶材的厚度和模量、在底板下侧增加钢片层，能减小TFE层的最大应变，对提高模组的抗冲击性能有利，并通过试验验证了部分结果。仿真结果为优化结构设计、改善现有结构的抗冲击性能提供了指导。关键词：数值模拟;柔性OLED;落笔冲击模拟;抗冲击性能
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发布时间：2022-12-07 - 摘要：为了减少LED等照明方式中有害蓝光成分对人眼带来的危害，提出了一种基于金属纳米颗粒自组装的局域表面等离子体共振效应的减有害蓝光衰减器。通过合成制备了银包金纳米颗粒（Au@Ag NPs）和银纳米颗粒（Ag NPs），使用自组装的方法在石英玻璃上制备了纳米颗粒单层膜，并通过退火进行后处理改变颗粒形貌和分布。使用扫描电子显微镜（SEM）图像对不同样品纳米颗粒的形貌以及排布方式进行分析，对样品进行紫外可见光透射光谱测试，并借助于时域有限差分法对透射情况进行模拟，分析影响透射峰值的因素。结果表明，自组装方法制备的样品对不同波段的光传输有选择性的衰减，并且在退火后衰减峰值发生了蓝移。最后，展示了不同样品在白光LED下的实际透光效果，其中退火Ag NPs样品在416 nm有害蓝光波段处，可将透射减至24.5%，有效地衰减了有害蓝光，具有优异的蓝光防护效果。关键词：纳米颗粒;自组装;等离子体共振;减蓝光
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发布时间：2022-12-07 - 摘要：色域表示了显示系统的显色能力，是显示系统的重要指标，它不仅受到每个基色参数的影响，还和显示系统的白点坐标相关，不同的标准给出的白平衡点参考值并不相同，因此需要研究各种条件下，不同白点坐标对显示系统色域的影响。利用全微分公式，将影响显示系统立体色域的因素划分为由光源参数直接改变引起立体色域改变的直接部分和光源参数引起白点色坐标改变的间接部分，两者影响相加可以得到更准确的立体色域。以满足Rec.2020标准，三基色中心波长为630，532，467 nm，光谱宽度为1 nm的光源为例，每0.01x色坐标对立体色域影响为0.80%，而每0.01y色坐标对立体色域影响为-2.15%。当选用白点色坐标不变的假设时，绿光谱宽对立体色域影响最大，应维持绿光较窄谱宽以保证高色域。当选用强度不变的假设时，三种基色对立体色域的影响相当，考虑到红光对白点色坐标影响最小，这时可以适当牺牲红光的光谱宽度以平衡立体色域和光谱宽度。关键词：显示;立体色域;白平衡点
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发布时间：2022-12-07
器件物理及器件制备
- 摘要：使用高光谱SPRi传感器对聚苯乙烯微球进行SPR显微成像，并对不同偏振条件下采集的高光谱SPR图像数据进行了处理，有效削弱了SPR高光谱图像中固有污点的对比度，使得聚苯乙烯微球样品的位置与轮廓更加清晰。处理后的单像素SPR光谱变得平滑，降低了光源光谱本身特性以及随机噪声对SPR共振信息提取的影响。对比聚苯乙烯微球的SPR图像与反射式明场显微图像，发现二者存在明显区别，主要是由于消逝场穿透深度的限制。结果表明，相较于反射式明场显微图像，SPR图像可以明显反映出消逝场内微粒与金属表面的接触情况，但无法量化超出消逝场穿透深度的物体的真实尺寸。关键词：表面等离子体共振成像;光谱成像;聚苯乙烯微球;图像处理
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发布时间：2022-12-07 - 摘要：为了解决原始红外图像动态范围高、图像对比度低、边缘模糊等问题，提出了一种基于自适应引导滤波的红外图像细节增强算法。首先，利用设计的参数自适应引导滤波将输入图像分成基础层和细节层。然后，利用平台直方图均衡化压缩基础层动态范围，利用掩膜加权和γ变换抑制细节层噪声并增强图像细节。最后，将处理后的基础层和细节层线性加权并拉伸到显示范围。实验结果表明，相比于传统和先进的红外图像细节增强算法，本文算法具有更强的场景适应性，在高动态范围场景、复杂室外场景以及海天场景都获得了更好的增强效果。相比于先进算法，本文算法在平均梯度上平均提高35.3%，在基于感知的图像质量评价指标上平均提高10.7%。本文算法可以有效压缩红外图像动态范围，显著提高图像对比度和清晰度，处理结果更有助于人眼观察。关键词：红外图像增强;引导滤波;数字细节增强;动态范围压缩
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发布时间：2022-12-07 - 摘要：对血液涂片图像中的红细胞进行精确分割是一项重要的技术，也是一个难题，主要是因为红细胞经常重叠，没有明显边界。针对此问题，本文提出一种基于U-Net++和神经常微分方程（Neural Ordinary Differential Equations，NODE）的深度学习网络NODE-UNet++用于红细胞的初步分割，再利用标记分水岭算法分割血液涂片图像中的粘连红细胞。首先对图像进行裁剪和标注，突出待分割区域；然后应用新的语义分割体系结构NODE-UNet++对预处理后的图像进行初始分割得到概率灰度图；最后采用标记分水岭算法将灰度图中的粘连红细胞分离，得到最终红细胞分割结果图。实验结果表明，Dice系数达到96.89%、平均像素准确率达到98.97%、平均交并比达到96.33%。通过对不同血液涂片图像的分割结果表明，该方法能高效精确地提取每个红细胞，满足后续红细胞图像处理的需求。关键词：图像分割;红细胞;神经常微分方程;标记分水岭算法
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发布时间：2022-12-07 - 摘要：针对道路图像语义分割中上下文信息不足以及空间细节信息易丢失等问题，本文提出一种基于LinkNet模型的实时分割方法。首先，在编码区域构建一种新的注意力机制，捕获道路图像的位置以及通道依赖，增加目标特征的提取能力。然后，在中心区域引入空洞空间金字塔池化模型，在不影响图像分辨率的情况下捕获更加丰富的多尺度特征。在通用数据库上的实验结果表明，所提方法在Cityscapes数据集上MIoU达到了64.78%，与LinkNet相比较，提高了5.01%，同时对于细小目标物体以及边界分割视觉效果有明显的改善，分割准确率获得了较大提升。关键词：语义分割;注意力机制;空洞空间金字塔池化;LinkNet
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发布时间：2022-12-07 - 摘要：空间遥感成像正朝着小型化、大幅宽和高分辨率的方向发展。区别于常用的沿轨推扫成像方法，本文提出采用反射镜转扫成像的新方法，实现了垂轨千公里级成像。结合卫星运动模型，本文分析了该系统中转扫行频、分辨率以及成像幅宽等计算方法。基于实际的设计参数，文中仿真分析了卫星轨道变化对成像系统的影响。轨道越高，分辨率越低，成像幅宽越大，渡越时间越大，行频越低，对后端读出系统设计要求越低。相反，轨道越低，分辨率越高，成像幅宽越小，渡越时间越小，行频越高，对后端读出系统设计要求越高。关键词：转扫成像;行频匹配;大幅宽
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发布时间：2022-12-07 - 摘要：目前林业害虫检测研究多数基于传统机器学习算法，且存在精度低、效果差的问题。对此，提出了一种基于深度学习模型YOLOv4的林业害虫检测模型——Pest-YOLOv4。采用K-means++算法聚类先验框，提高了先验框avg-IoU值。将ECA（Efficient Channel Attention）和CBAM（Convolutional Block Attention Module）结合，构成ECA-CBAM注意力机制，使网络更多关注有利于林业害虫检测的特征信息。重新组织网络颈部，构成SPP-PANet，融合多重感受野捕获的特征信息。利用Focal Loss思想改进损失函数，在平衡正负样本比例的同时关注难区分样本的学习。实验结果表明，Pest-YOLOv4林业害虫检测模型mAP达到90.4%，相较于YOLOv4提高4.2%，FPS保持在33.4 f/s，满足林业害虫检测任务的检测精度与实时性要求。关键词：林业害虫检测;深度学习;Pest-YOLOv4;注意力机制;Focal Loss
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发布时间：2022-12-07 - 摘要：针对高速复杂环境下YOLOv5s算法细节特征学习能力弱、冗余信息过多、关键特征融合不足导致车辆目标检测精度低的问题，本文提出一种基于YOLOv5s的高速公路车辆实时检测模型（YOLOv5s-CRCP）。首先，在残差单元中嵌入卷积注意力模块，强化学习细节特征，抑制冗余信息干扰；然后，将卷积注意力融入金字塔网络中用以区分不同重要信息，加强关键特征融合。在构建的宁夏高速公路车辆数据集上进行实验，平均检测精度达到91.2%，高出原算法4.1%。实验结果表明，相较于YOLOv5s和主流实时车辆目标检测算法，本文方法具有更好的检测性能。关键词：注意力机制;YOLOv5s;车辆目标检测;智能交通;神经网络
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发布时间：2022-12-07
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