光电子产业研究篇1

原理与创新

激光照排制版类似传统胶卷照相的过程，要经过两步的曝光、冲洗等繁琐工艺，并伴随感光废液和冲洗废水的排放。从原理上讲，所有的信息存储都可以转化为二进制的“0”“1”语言方式，即信息记录区和非记录区要有明显差异的物理化学性质。对于印刷制版过程，若从亲油墨或不亲油墨的性质出发，便可以看作就是为了呈现印刷区（亲油墨，“1”）和非印刷区（不亲油墨，“0”）两种相反性质的区域。对于印版来说，就是呈现图文区（亲油）和非图文区（亲水）两种相反性质。这样，问题的关键就在于如何形成亲水、亲油的微区。

中国科学院化学研究所在纳米界面材料制备及超亲水/超疏水浸润性方面开展了一系列有重要影响的基础性研究工作，相关研究成果获得2005年和2008年国家自然科学奖二等奖；基于上述基础并结合印刷制版原理，研发团队突破感光成像的制版思路，创新性地提出了一种非感光的纳米材料绿色打印制版技术；进一步发展出“绿色版基、绿色制版、绿色油墨”的完整绿色产业链技术，系统解决印刷产业的污染问题；并突破传统印刷技术精度的极限，拓展了绿色印刷技术在印刷电路等方面的应用，将绿色印刷发展为众多行业共性的绿色制造技术。

突破与发展

纳米绿色印刷制版技术从材料、设备到软件的开发都是全新的一套技术体系，国内外均没有成熟的技术作为参照，因此从实验室研发、中试试验再到产业化研发都面临诸多方面的挑战。在此过程中，纳米绿色印刷技术得到了来自科技部、北京市及中科院等单位以及联想控股、国科控股等企业的大力支持，受到多位国家领导人的关注和重视，并成立了产业化公司。经过艰苦的技术攻关和工程化研究，纳米绿色印刷技术在产业化研究和示范应用方面取得重大进展：

绿色印刷：突破打印精度和速度难题，开发出高精度绿色制版设备，被行业专家誉为可以与汉字激光照排相提并论的重大技术创新，在40余家报社和印刷企业得到应用；进而突破电解氧化的传统工艺，成功开发变革性的纳米涂层版材，建成国际上第一条无电解氧化版材生产线；并研制出水性环保油墨；研究成果先后获印刷行业十佳创新设备奖、中关村十大创新成果、中国产学研合作创新成果奖、第二届全国印刷行业重点创新成果奖（特别突出成果，全国共两项）等，成功入选2010上海世博会、“十一五”国家重大科技成就展、中关村国家自主创新示范区成就展等重要展区。

印刷电子：突破传统电路蚀刻制造工艺，成功研发出绿色、低成本的纳米绿色印刷电子技术；印制的电子票卡在全国科技活动周、APEC会议等成功应用。采用绿色印刷工艺制造的绿色地铁票通过全部考核并投入使用。进一步发展了其在印刷触摸屏、太阳能电池、生物芯片和物联网等领域的应用。

综上所述，纳米绿色印刷技术以其绿色环保、工艺简捷及低成本等突出优势呈现出广阔的产业变革前景，将从根本上颠覆印刷、电子等产业现有的生产方式，最大限度地解决重要产业的环境污染问题。相信在不久的将来，纳米绿色印刷技术作为一种先进制造技术，将在众多传统产业改造和战略新兴产业发展中发挥重要作用，引领印刷技术新时代，形成纳米材料绿色印刷产业技术集群，迎来印刷行业新的辉煌。

光电子产业研究篇2

平板显示技术指以TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示）为代表的显示技术，还包含PDP（等离子体显示）、OLED（有机发光显示）、FED（场发射显示）以及E-PAPER（电子纸显示）及其他新型显示技术。平板显示技术总体趋势将朝着高画质高临场感、互动式多功能一体化、节能降耗和健康环保的发展。

我国平板显示技术发展现状

近年来，相关企业、大学、科研机构都在为我国平板显示产业发展做着积极有效的努力，在国家科技计划支持下已经取得了一些令人瞩目的成就。

1、TFT-LCD技术方向

科技部在“十一五”期间非常重视TFT-LCD技术和产业发展，围绕上游原材料、设备、屏、模组及整机等全产业链进行了开发，到目前为止已比较完整地自主掌握了TFT-LCD生产工艺技术及产品设计技术，通过自主创新和交叉授权等方式，骨干企业掌握了如AFFS等核心专利技术和GOA、ODF、4Mask、120Hz驱动、动态背光等新技术，具备了一定的专利和技术风险防范能力，从产品开发上看已经覆盖了从手机、笔记本电脑、电脑显示器和电视以及特种应用等所有领域。

2、PDP技术方向

在等离子体显示屏制造方面，我国主要采用国际上主流的表面放电障壁式等离子体显示技术，在收购韩国Orion公司的等离子体显示技术和结合国内有关企业近十年的等离子体显示技术研究的基础上，以量产为目标，通过本地化大规模生产降低成本，不断提高显示性能，目前已经基本全面掌握量产技术和模组产品的开发技术，量产良率水平已超过90%，42英寸、50英寸高清晰度系列模组成功实现规模量产，全高清模组完成试制即将量产。目前国内等离子体显示产业上游的材料、器件研究取得了一定进展，大部分已经进入试制验证阶段，尚未实现大规模的产业化应用。

3、OLED技术方向

我国在OLED机理研究、材料开发、器件结构设计等方面，已经积累了丰富的经验，做了大量的研究工作，尤其在材料和工艺技术开发方面取得了较大进展和有价值的研究成果。我国在蓝光配合物材料、有源有机发光显示驱动技术、小分子发光材料、界面材料等方面开展了卓有成效和研究工作，开发了具有自主知识产权的一系列红色荧光材料，寿命超过15000小时（初始亮度1000cd/m2），具有产业化应用前景。我国开发的单层结构器件突破了传统的双层和多层结构，简化了材料、设备和工艺制备过程，大大降低生产成本。在阴极结构上，突破了柯达公司核心专利之一的LiF/Al阴极结构技术壁垒，开发了碱及碱土金属的氮化物和胺化物材料的新型阴极结构。国内的高分子发光材料主要依靠自己研制，虽然国内材料总体性能还低于国外产品，但是发展很快，发光材料的效率得到大幅度提高，但稳定性还需要大幅度改善。我国在有源有机发光显示用硅基、金属氧化物基的TFT基板技术研发和驱动IC开发方面也取得较大的进展。

4、FED技术方向

我国自1985年开始研究场发射冷阴极，经过二十多年的不懈努力，在新型场发射材料、场发射理论、场发射显示器件的设计与制备方面开展研究工作，具有较好的基础和研究特色，特别是在低逸出功印刷型LWF场发射显示、新型纳米线冷阴极场发射显示和类金刚石场发射显示研究方面取得了较大的进展。在低逸出功印刷型和微纳材料两条技术路线上，已研制出彩色场发射显示器和背光源原理性样机。我国在场发射显示阴极材料、阴栅结构、器件制备等方面获取重要知识产权，为“十二五”开展场发射显示研究打下良好的基础。

5、电子纸技术方向

我国大陆在上世纪90年代就出现采用液晶显示面板的电子书商品，由于液晶显示面板类纸显示特征较差而不被人们所接受。随着新型液晶材料的发展，将有可能推动新一代的液晶电子纸的产生。

电泳显示由于其类纸显示性能较好得到人们较好的认同，成为目前电子纸显示商品化产品的主流技术。我国大陆的电泳显示面板技术研究起步晚，但进步快，国内薄膜晶体管液晶显示生产企业也积极投入TFT有源电泳显示电子纸面板技术研发。中国大陆采用电泳显示电子纸显示面板的电子书商品出现是在2006年，市场规模扩展迅速。此外，随着新型液晶材料的发展，将有可能推动新一代的液晶电子纸的产生。

平板显示技术的未来发展趋势

1、TFT-LCD技术方向

全球TFT-LCD的发展正由成长期向成熟期转变，稳步扩大产能规模，继续抢占TFT-LCD显示的主流市场（如笔记本电脑显示器面板、台式电脑显示器面板和液晶电视面板）的同时，积极向应用市场靠近,注重向个性化和专用化产品拓展。TFT-LCD实现产业化已近二十年，工艺技术和设计技术构成相对成熟，但在降低成本和提升产品性能方面仍存在科技创新空间。

（1）产品性能提升技术：为了获得高画质（色彩更丰富、亮度更高、对比度更大）、高临场感（尺寸更大；画面更清晰；视角更宽；响应速度更快）以及更节能（更薄、更轻、更省电）产品，目前已将LED背光技术、120Hz驱动技术等新技术导入到大规模量产线上，大尺寸超高分辨技术、240Hz驱动、场序显示等技术也在研发过程中。

光电子产业研究篇3

关键词：自动化；仪器仪表；现状

1自动化仪器仪表行业的技术类型

当前自动化仪表的产品技术的水平大致有四种类型：

（1）多年来的科技产品，如常用测温仪、压力仪表、显示仪表、传统流量仪表、仪器等简单的调整，这些技术变化不大，对于国内的公司可以掌握到核心技术，开发新产品和提高这些产品的技术，以满足国内需求，这些产品大部分技术含量较低。

（2）20世纪80年代和90年代初已引进技术和产品以及90年代的自主研发产品中期，我国的技术水平大致在90年代初期的国际水平。例如当时的美国的ROS0UNT电容式压力/差压变送器，来自法国伯纳德电动执行器，以及我国自主研发的流量计、阀门定位器、电动执行机构等。这些产品在国内企业都已经掌握制造技术，以及改进的市场应变能力和改善性的独立研究。由于多年的生产，质量和成本效益的技术水平具有一定的优势，是当前中小企业用户和主流产品的选择项目。

（3）目前，我国自主研发的高中档产品。代表性的产品如分布式控制系统（DCS）、电磁流量计、无纸记录仪、智能型电动执行机构等。其中，部分产品与国外产品的基本性能和水平已经接近，市场份额继续上升，核心技术与国际先进水平同步的基本组成部分。然而，由于工程设计质量、信誉等方面的原因，这些产品的应用对象仍然是中小工程项目或重大装备的大型项目、非主系统和非主要工位。此类产品已经有生产能源的一部分，该产品技术难度仍处于发展的研究阶段。

（4）三资企业产品和进口产品。所有这些都是高中档产品，重点项目为基础使用了大量的中型项目，如大型DCS、PLC、核电系统、0.075级以上的智能高精度压力/差压变送器、智能电动数字控制系统、高温高压、压差、耐磨损性、耐冲击性调节阀、质量流量计、多通道的超声波流量计、过程分析仪器等，用量较少、技术难度大、专用性强的品种，如轧制机械动态测试设备，纸张厚度检测仪器。这些产品大部分已经在生产的外商独资或合资企业，并拥有本地化比例高，但中国不具备关键核心技术，如传感器技术的变送器。发展工业自动化仪表，不仅要看产品的工艺和技术，涉及工程应用的水平。近年来，不少测控设备生产企业以及火电、石化、冶金和科学技术的企业应用和工程公司的其他部门已经在应用软件和优化软件开发及系统集成技术长足的进步。通过利用外资系统工程，应用技术掌握控制的一批大项目和设施。

2自动化仪器仪表行业的技术现状

科学仪器方面，经过了很多付出，对于我国已经渐渐形成了科学测试仪器和测试技术教育研究和制造系统。到2014年，中国有100多所高校建立了先进的测试仪器和技术相关专业，并具有现代光学、光电子学、激光、分析化学、仪器分析，生物技术、新型传感器和其他尖端高科技和专业学科。例如清华大学、浙江大学、中国科学院一起投资于一个精密的测试技术和设备，开办了现代光学、超快激光光谱学、振动冲击噪声等实验研究。对真空仪器装置、光学仪器、生物芯片等具有国家工程技术作出了重点研究，形成了以中科院长为代表的十多家精密仪器及测试技术的专业研究机构，而且在市场上取得了一定的竞争地位，有北分瑞利、上海精科、清华同方、中科科仪等重点研究企业。

近年来自主创新取得了一些成绩，研究出了高水平产品。目前，我国生产的科学测试仪器一般达到上个世纪中期阶段的水平，包括色谱仪器、光谱仪、电化学仪器、研究光学显微镜、扫描电子显微镜、电子天平、离心机、电子万能试验机、超声波探伤仪探测器、X射线探伤机、电子经纬仪、电测仪表。部分产品目前接近或达到国际上类似的水平，如微波等离子光谱仪，便携式光离子化气相色谱仪，原子荧光光谱仪、全自动远程诊断光学显微镜等仪器。

3器仪表行业将突飞猛进

科学技术和自动化的飞速发展，我国自动化仪器仪表行业也有了新的变化和新的发展。高新技术自动化仪器仪表产品，将成引领自动化仪器仪表科技产业的未来发展。

近20年来，微电子技术、计算机技术、精密机械技术、高密封技术，特种加工技术、集成技术、薄膜技术、网络技术、纳米技术、激光技术、超导技术和生物技术等高新技术得到了迅猛发展。在这样的背景和情况，不断地对自动化仪器仪表更高、更新的附加要求，例如要求更快、更高的灵敏度，更好的稳定性，较少的样本量，检测微损甚至无损，遥感遥测更多的距离，以带来更方便、更便宜、无污染、更快捷等优点，同时也为自动化仪器仪表科技与产业的发展提供了强大的推动力，并给自动化仪器仪表的进一步发展提供了物质、知识和技术基础。

特别要注意的是：在过去的10年中，由于纳米技术给机械研究带来更精密的成果，现代分子水平、基因水平，以及特种功能材料研究超高精度性能生物科学的研究成果和具有全球性技术的网络推广成果的应用，其中包括大量的最新技术成果竞相当代问世，使得仪器领域发生了根本性的变化。通过分析，我们可以看到一个具有现代化的高科技仪器，不仅这是主要特点，并且它是振兴自动化仪器仪表业的必由之路，是新世纪自动化仪器仪表行业的导航。

伴随现场总线的问世，对过程测控仪表的发展带来了很大的转折。现场总线是用于现场智能化仪表与控制室之间的一种开放、全数字化、双向、多站的通信系统。满足了广大用户的实际需求，也是各大制造厂商的技术竞争结果，给计算机技术、通信技术和控制技术在工业控制领域的产物带来了提升，实现了高精度、高性能、高稳定、高可靠、高适应性，多功能、低消耗的发展空间，也带来了很大的提升动力。可见应用领域，尤其对于非传统应用领域的拓展，给自动化仪器仪表的持续发展带来了新的动力。

参考文献

[1]北极星电力网新闻中心.仪器仪表行业“十二五”规划之行业关键技术，2011-7-7.

[2]沈黎.WJ公司发展战略研究[D].华东理工大学，.2012-10-18.

光电子产业研究篇4

生为化学

彭天右，1969年生于湖北省麻城市，长期以来从事无机化学和材料化学的研究及教学工作，年纪尚青却成绩斐然。

“江城多山，珞珈独秀，山上有黉，武汉大学。”武汉大学是他的母校，在这个被誉为“中国最美丽的大学”里，彭天右停留最多的地方不是花香流溢的樱花大道，不是风光旖旎的东湖之畔，而是对于常人来说有些枯燥的化学实验室。学习，实验对他来说，发于乐趣，兴于责任。春华秋实1998年6月，他博士毕业后留校任职，2004年破格晋升教授。对知识瀚海的探索让他甘之若饴，从不止步2001年10月至2003年5月在京都大学做博士后研究，其间兼任日本基础化学研究所外国人特别研究员：2003年3月访问美国罗切斯特大学和新泽西州立大学；2004年7月和2005年10月应邀访问京都大学福井谦一研究中心和香港浸会大学化学系2007年7月访问新加坡国立大学和南洋理工大学；2008年11月访问美国wisconsln--Madison大学和DeIaware大学。

无论走到哪里，他从未离开心爱的科研事业。在小小的实验室里，他苦炼神功，用“天眼”识别着自然界的万千物质，为祖国无机化学的发展燃烧着自己的青春与活力。工作几年，他曾先后主持国家“863"‘计划专题，国家自然科学基金，教育部新世纪优秀人才基金、留学回国人员基金，湖北省杰出人才基金，纳米重大专项、重点科技计划和自然科学基金等项目。

追探纳米前沿

纳米技术近几年来得到了飞速的发展。紧扣化学发展时代脉搏的彭天右，主要从事金属氧化物、硫化物及其复合纳米材料的合成及其光电转换、光催化性能研究工作。在组成，晶形、形貌、多孔性、空间结构的调控及其光电功能性研究方面积累了一些重要的经验。在纳米复合光催化材料的制备及其可见光分解水制氢、光催化降解有机污染物以及染料敏化太阳能电池等方面均取得了重要的研究进展。

他在国际上较早制备了微米／纳米Al203、Ti02、NlO，Si02管，CdS纳米管，竹结状Ti02纳米管以及分级有序T10：管中管结构等。在纳米材料的组成，形貌、多7L性、空间结构、能带调控等方面取得了一定的成果。从调节能带宽度和红移匹配入手+探索能可见光响应的复合光催化材料。经过不同的掺杂(包括有机／无机金属元素及稀土元素)以及不同能带半导体材料的复合，获得了不同的能隙、p／n特性的纳米介孔半导体复合氧化物。首次合成的介7LTi02(m-Ti02)纳米粉体具有较高的比表面积和高度晶化的介孔壁等结构特点。该类材料由于其独特的微观结构而表现出优异的光催化活性，对m-Ti02的微观结构与光催化制氢效率的相关性也进行了较为深入的研究。结果表明：m--Ti02纳米粉体在甲醇为牺牲试剂，紫外光照下的光催化产氢效率高达9，1mmoI／gh，高于商品催化剂(德国P25)的光催化产氢效率。使用m--Ti02制作的染料敏化太阳能电池的效率在光强为42mW／cm2时达到了1012％，比使用P25粉体时提高了379％，这主要是因为m-Ti02纳米粉体制备膜电极的表面态的影响较小，且染料分子的负载量较大。

在“敏化剂设计，合成及其敏化纳米Ti02产氢性能”研究中，彭天右首次提出采用双核钌联吡啶为染料，利用其天线效应提高对可见光的吸收和光电子注入效率的新思路。与单核配合物相比，双核钉联吡啶敏化m-Tioz的产氢效率提高了3―5倍。他还提出了通过建立基态染料分子在半导体表面的化学键合和氧化态染料分子的离解之间的动态平衡，可实现电子的有效注入和通过氧化态染料分子的及时解离来阻塞电子回传通道，从而有效地提高染料敏化半导体体系的光催化产氢效率及其长效稳定性的新观点。

在“系光催化材料的可见光催化活性”研究中，他采用沉淀法制备的单斜BiV04纳米粒子为单晶颗粒，光谱带边值为520nm，其可见光催化活性较高。研究发现，Ag团簇的负载有利于释氧，但AgN03／BiV04再生困难。因此，彭天右提出采用铁盐代替银盐做牺牲试剂，具有更好的实际应用前景的新观点。此外，他还首次发现利用CTAB做模板剂时，通过调节水热温度可选择性地合成微球状或片层状BiV04，并可调节其晶相组成。

在“碳基一半导体氧化物复合材料系列的制备及其产氢性能”研究方面，他较早采用水热法原位合成了碳基(c60、SWNT，MWNT、石墨等)半导体氧化物(ZnO、Ti02等)纳米复合材料。其中，C60／Ti02、MWNT／Ti02、C60／T102在400nm--800nm范围内有明显的吸收，并表现出明显的可见光催化制氢活性。随着复合比例的提高，产氢效率逐渐提高，但比例过高反而会导致产氢效率的降低。在全光谱条件下，纳米复合光催化剂均表现出了优于纯Ti02的产氢性能。该类复合材料突破了半导体氧化物只吸收紫外光而有机光敏剂的光降解和不稳定等难题，具有良好的稳定性和较高的可见光催化产氢效率，是一类新型的具有光明前途的可见光驱动催化剂。

在光电极及其集成器件的制备及其光电化学性能调控方面，彭教授也开展了一些研究。以自制的光催化材料为主要研究对象，采用刮涂和丝网印刷技术制备光电极膜或其多层复合膜器件。利用电化学测定，以及将制备膜电极与Pt化对电极组成染料敏化纳米晶太阳能电池(DSSCs)测定其光电流一光电压(1V)曲线等手段，对膜电极的电子传输效率、光生载流子的界面复合、电子界面传输效率、光电子寿命、电化学和光电化学行为进行了较为深入的探讨，获得了一些膜电极制备及其光电转换效能方面的具有指导意义的规律与结论。

另外，彭天右还在湖北省重点和重大科技计划(纳米专项)的资助下，开展了纳米氧化物粉体的软化学合成及其产业化研究。采用独特而价廉的异相共沸蒸馏技术，有效地解决了制备过程中的粒子不正常长大，防止了纳米粉体在煅烧过程中硬团聚体的形成这一氧化铝制备过程中所普遍存在的难题。提出的高纯氧化铝纳米粉体的软化学制备技术，可缩短工期，降低能耗。通过优选添加剂，调控合成工艺控制晶核的形成和粒子的生长，根据不同需求，调节合成条件生产不同形态的粒体(如球形、准球形、片状，棒状及多孔型等)。粒径在5nm～5um之间局部可调，产品纯度达到99.95％以

上，粒度分布均匀且分布窄的高纯氧化铝超细粉体。该纳米氧化铝产品可替代进口，经有关企业使用测试证明其制备的纳米氧化铝具有较好的压制和烧结性能。上述相关研究成果通过湖北省科技厅组织的专家鉴定，鉴定结论为：该项研究成果属国内首创，整体技术达到国际先进水平。此外，以软化学方法廉价制备的介孔vAlz03具有高比表面积(600℃热处理后400m2／g)、高热稳定性(在1000℃下仍然为Y相，120m2／g)，可望在催化剂、汽车尾气三效催化转化中获得应用。锐钛矿Tioz通常在600~C就开始向金红石转化。为了利用锐钛矿的光催化，杀菌能力，需将其固化在玻璃或陶瓷表面，但其处理温度一般在800℃以上，因此要求在高温下稳定且保持锐钛矿相的Ti02。然而，以表面活性剂模板法制备的多孔Tio2通常为无活性的无定形结构，在其晶化过程中会导致孔结构的塌陷。为此，彭天右及其课题组较早制备了具有高热稳定性、高比表面积、高度晶化的锐钛矿孔壁的介孔材料。其在光催化降解污染物、光解水制氢和太阳能光电化学电池等方面具有广阔的应用前景。

也许这一个个简单的案例无法述清他的执著与努力，然，天道酬勤，那一项项奖项还是印证了一切。2000年9月，获湖北省优秀博士学位论文奖2000年9月，获武汉大学化学院本科生业余科研指导奖；2003年3月，获教育部自然科学二等奖：2004年4月，取得成果鉴定1项(国际先进水平)：2004年12月获武汉大学蓝月亮优秀研究生指导教师奖：2004年12月，获武汉大学优秀研究生教学奖：2006年获优秀研究生指导教师奖和研究生教学奖：2008年11月获湖北省自然科学三等奖……100余篇(其中SCl收录论文62篇)，论文他引250余次，获授权发明专利5项。

赋生命以质感

看今朝，硕果累累：忆往昔，峥嵘岁月。难忘2003年5月回国后，在只有半间实验室、5000元科研经费的情况下，他艰难地开始实验室的组建和科学研究工作。面对困难，他积极创造条件开展教学科研工作，甚至在科研经费紧缺时，自掏腰包垫付购买设备和试剂的费用(最高达7万余元)。经过6年的不断耕耘，由他主持的科研经费已达260余万元，新购买实验与办公设备等固定资产共计120余万元。

作为一名教授，彭天右不仅要积极争取研究经费，时刻关注本研究方向乃至本学科的发展动向与前沿，而且身体力行，言传身教，培养了学生严谨务实、勇于创新的作风。作为一名年轻教师，彭教授深知学生需要老师全方位的悉心指导，及时纠正研究过程中出现的偏差。长期以来主讲本科生基础课《无机及分析化学》，本科生及研究生选修课《生物无机化学》，研究生课程《现代合成化学》和《材料化学》的部分内容。几年来指导博士生8人、硕士生10人，指导本科生毕业论文16人(6人攻读硕士学位，2人被推荐到国外攻读博士学位)，本科生业余科研16人。2004、2005连续两年，由他指导的杨焕平(三星奖)、赵德(曾昭抡奖)同学都获得了研究生专项奖学金。彭天右非常注重教书与育人相结合，以身作则树立良好的学风，以负责的态度关心、爱护与帮助学生，使学生在知识的殿堂里将学业和品质双向提升，将来更好地服务于社会。

光电子产业研究篇5

裸眼3D是未来显示技术发展的必然趋势与终极方向，随着光栅、指向光源、全息、体显示等裸眼3D技术的快速发展，为人们带来了全新的视觉体验与消费方式，同时手机、广告、展览、军事、医疗等先行行业对于裸眼3D显示也有着极其迫切强烈的应用需求。

而究竟何为裸眼3D，缘何如此吸引大众关注呢？

南昌大学机电工程学院副教授梁发云解释说：裸眼3D技术是一种采用视差障壁技术、柱状透镜技术或者够通过一定间隔重叠的两块液晶面板MLD技术，实现在不使用专用眼镜的情况下，观看图像及文字时呈现突出屏幕的3D效果。裸眼3D技术可以广泛应用于台式计算机显示器、笔记本计算机显示器、3D广告机、移动3D电视、手机、平板电脑等领域，具有巨大的市场价值。

立足国需服务产业

梁发云2005年毕业于合肥工业大学仪器科学与光电工程学院，先后在国营企业、船舶重工集团研究所、高新技术企业任职。随后在南昌大学机电工程学院从事教学科研工作。其研究团队在裸眼3D技术、机器人立体视觉交互技术等领域做出了出色的成绩，获得多项科技成果奖，并承担国家自然科学基金、省部级科技项目的研究工作。近20多篇，获得国家专利10余项。

2012年12月16日，江西省教育部门在南昌组织有关专家召开了“裸眼3D技术理论及应用研究”科技成果鉴定会。鉴定结论为，项目研究内容及成果丰富，创新性明显，在裸眼3D技术参数评价方法和自动多视点技术研究方面达到了国内领先水平，具有重要的理论意义和实际应用价值。

这一成果研究的光学差分式裸眼3D技术可以作为图像、视频、文字的视觉接口，广泛应用于图文显示设备。在攻关过程中，梁发云团队使用光学差分板固定在液晶显示屏的前面（或后面）构成前置式与后置式的裸眼3D液晶屏，液晶屏是用TFT-LCD作为图像显示单元，左右眼图像分别显示在奇列和偶列构成的亚屏幕上，其光学差分组件改变图像显示单元上的左右眼图像传输光线，在观看区域会聚后形成左右眼独立视区，双眼接收到各自独立的互不干扰的图像，从而获得立体视觉效果。

技术的关键在于裸眼3D光学机理的研究、光学差分组件参数的计算仿真及其设计加工和组装。成果中的光学差分组件使用液晶技术加工制造，液晶层的厚度控制在8微米，使用电极上的动态驱动信号使液晶分子产生扭转形成电子光栅，从而产生3D光学差分效应。而在电极无驱动信号时，光学差分组件处于不工作状态，不对光线进行调制，使得LCD屏兼容于2D显示。

通过攻关，他们提出了亚屏幕分区、独立视区及其空间分布特征等理论，完善了裸眼3D技术的光学机理研究；探索了立体度参数及相应测试方法，完成裸眼式3D显示器的质量评价和视觉特性测试研究；提出一种具有特色的不同于柱透镜原理的自动多视点技术实现方法，在眼睛识别与跟踪算法和播放软件等方面进行了深入研究；设计并研制了视差分离光学板，开发了前置式和后置式的多种规格尺寸的裸眼3D显示器样机：样机能形成左右眼图像完全分离的独立视区，满足裸眼观看3D影像的要求。

他们的成果完善了裸眼3D技术的光学研究，研制了裸眼3D显示器，具有良好的3D视觉效果；研究了裸眼式3D显示器的技术质量评价方法及测试仪器，为技术质量测试和建立国家标准提供了依据；自动多视点技术的研究充实了裸眼3D技术研究的内涵。

“裸眼3D技术理论及应用”研究在光学机理、技术质量评价及测试、自动多视点技术等方面的研究成果，对新型显示技术的发展做出了一定的贡献。技术性的研究成果可产业化推广，与光电显示技术公司合作开发适用产品，服务于社会经济建设。”

创新前沿领航发展

裸眼3D技术是光电显示的重要研究领域，在多行业有重要的应用，为了凝聚研究方向，在光学机理、评价标准和测试方法、视觉特性、3D图像与视屏信号处理方法、微电子3D电路、3D传感器、虚拟图像、3D人机交互等领域加强研究，梁发云组建了裸眼3D技术与虚拟现实技术研究中心。

中心目前承担了厅委重点科技项目和产学研科技项目的研究开发工作，在产业化应用方面承担了中小企业创新基金支持的产业化研究。为此，研究团队成立了南昌兴亚光电科技发展有限公司，专门从事裸眼3D技术的成果转化及产业化工作。

身为科技领军人的梁发云，不仅是一名孜孜不倦的垦荒者，在科技创新上持之以恒，克服经费和设备短缺等困难，坚持研以之致用，在科学技术的原野上无惧无畏地探索与开拓；而且是一名传道授业解惑的良师，因为他深知要想有长久不竭的发展动力，技术能力和真才实学在人才培养中至关重要。梁发云在科研中着重培养研究生的实践能力和创新创业意识，目前已毕业的8名硕士研究生都就职于大型企业和研究所，6名在读研究生继续钻研3D技术的纵深问题。

“裸眼3D技术是新型显示技术领域的重点发展方向，科技部“十二五”计划专门规划了其理论和应用的发展目标。3D技术已经进入产业化阶段，特别在消费电子领域具有巨大的市场前景。裸眼3D技术在平板电脑、手机、监控、广告机、车载等产业方面具有重要应用。市场容量巨大，产业链的产值每年上千亿。”梁发云说。

最后，他向我们描绘了裸眼3D的蓝图：随着3D市场的启动和逐步普及，3D影视作品将加快生产步伐，使大部分的影视剧及视频节目开始采用3D技术拍摄发行，3D动漫领域也将形成巨大的产能。裸眼3D技术的影像产品适合于中小尺寸的家庭电视机、电脑显示器、监控设备、楼宇广告设备、车载影像设备、便携娱乐影音设备、通讯设备等，产品模块化、标准化的发展趋势日益明显。裸眼3D技术的应用体系非常广泛，可以形成不同尺寸规格、功能多样化的技术产品，丰富用户需求，促进产业链发展。

光电子产业研究篇6

【关键词】光电子技术物理高新科技

光电子技术的应用十分广泛，如其在现代通讯技术、先进制造技术、信息技术和国防领域中的应用。不仅如此，光电子技术同时也是相关产业的核心技术。以IT信息产业为样例，光纤互联网，密集波分复用器（DWDM）和激光多波长光源都是IT业的物理基础。因此合理的分析光电子产业发展方向，把握光电子产业突出特点，将能够更好地使用光电子技术，为推进光电子技术产业的发展和社会经济的总体进步提供有力的保障。本世纪初，人类已经进入了信息社会，随着信息需求的快速增长和对信息技术的重要性的认识的不断深入，信息技术产业正经历快速发展的，由此带来的经济增长点和经济爆炸增长模式比比皆是。所以，光电子技术作为信息科技领域的领头羊，不仅在经济的增长上作用显著，更是极大的推动了社会的进步。目前来说，科技进步及经济发展的增长速率已经十分缓慢，光电子技术犹如催化剂，其发展能极大地推动人类文明的进步。

1光电子技术的发展现状

1.1国内发展现状

1995年光电子技术总产值约10亿美元，2001年中国光电子产业产值超过800亿元，目前继续高速发展中。近年来，中国光电子技术的研究水平已大体上趋于与国际同步发展的态势，整机系统以及器件的生产、制造等相关产业如雨后春笋般涌现，并呈现出一定的发展势头，我国光电子信息产业链基本形成。

近几年，由于光电子技术研究开发体系的不完整，促使训练一批高水准的光电子技术研究开发队伍成为迫在眉睫的任务。二十世纪以来，中国科学院建立了半导体研究机构，武汉邮电科学研究院建立信息发展研究部，中国科学院在长春建立了光学精密研究所，一些大学，如清华大学、吉林大学、天津大学、东南大学、南开大学、华中科技大学等也先后建立了光电子技术研究所，并同时组建起高水平的研究开发队伍。截止到2016年，各高等院校及研究机构已经在光电子材料、制作技术、器械等方面取得了突破，并有了显著进展。

1.2国外发展现状

在国内外光电子产业中，对于光通讯产业来说，在2003年其增长速率跌落到谷底，与此同时，其回升斜率缓慢，但是，光电子技术、光显示技术以及光存储技术在各个产业中慢慢显露头角，应用范围越来越广，在照明装置及各类信号指示器中，半导体发光二极管取得了极高的使用率，若照这样发展下去，人类有望在固态照明的新领域开拓出一片绿洲。

光电子产业中，以美国和欧洲的发展为领头羊，美国和欧洲在光电子产业中的发展决定了整个产业的走向。发达国家早就已经意识到，光电子产业是一个朝阳产业，人类对其认识还尚处在皮毛阶段，光电子技术的发展空间广阔，可以渗透到各行各业并发挥出色。在二十世纪初，发达国家的科学家们就开始进行大量的基础研究工作。世界光电子技术产业的布局目前由传统的仪器设备和元器件，向高技术为主的产业技术转换的趋势。就目前来说，从技术高新、竞争激烈度和推动作用大致分为：现在技术，如激光和液晶技术；未来技术，如太阳能技术和LED技术。液晶技术又可以细分为显示屏的尺寸，显示屏的分辨率及刷新频率；激光技术里有固体、气体，输出功率等指标。不过，LED技术目前只有亮度这一单一技术指标。对于未来技术中的太阳能来说，关键之处在于高效的把太阳光线聚集到足够小的体积内，并且，用高分子材料作大口径聚焦镜不单是空间重量问题，也是技术加速降低成本的关键。

2光电子技术应用与推广

近几年，光电子技术如洪水猛兽，迅猛发展，越来越多的领域意识到其重要性及不可替代性。同时，光电子技术凭借其普适性，不仅在微加工这类基础工业中发挥出色，更是在微机电系统、系统集成这种精密系统中起到了关键作用。特别突出的是，光电子技术在激光产业、LED产业、太阳能产业有着重要的作用。

2.1激光产业

2.1.1科学技术

激光具有很好的相干性、方向性、单色性和高能量密度，正是因为这些特点，在各个学科领域，激光都或多或少有所涉及，并形成了新的学科。如：激光材料加工、激光信息存储与处理、激光光谱学、激光医学及生物学、激光印刷、军用激光技术、激光核聚变及激光化学等，激光的应用在一定程度上促进了这些领域的科学技术进步与发展。

2.1.2国民产业

激光现在我国正逐步成型，其中包括激光音像、激光加工、激光医疗、激光全息及激光印刷设备等，这些产业对我国经济增长起到了举足轻重的作用。例如，目前为止生产激光音像设备的企业举国上下已有400多家，1998年激光产业已逐渐发展成为年产值90亿元以上的新兴产业。又如，将激光全息技术做一个拓展，应用于装饰装修业及全息模压防伪商标，不仅生活得到了极大的便利，相关国民产业也得到了迅猛的发展。

2.1.3医疗产业

激光医疗技术在医疗卫生方面现已起到不可或缺的作用。对眼科来说，屈光性角膜切除术、虹膜切除术、巩膜切除等手术均需要激光设备方可实施。激光在医疗诊断方面也效果出色，如激光荧光光谱测量技术被利用于诊断腹内肿瘤，激光多普勒技术用于探测细胞的流动及轨迹。

2.2太阳能产业

2.2.1太阳能发电

二十世纪末，由于各国工业水平的提高，能源的需求量也日渐增加，因此，人类开始进入了能源短缺的时期。能源是否高效，是否清洁成为了能源能否为人类长期使用的先Q条件。目前，人类能源供应主要还是以煤炭为主，而煤炭是不可再生资源，消耗殆尽是迟早的事。为此，各大能源科研机构绞尽脑汁想找出新的可替代能源。而太阳能光伏发电不失为一种极好的替代选择。只要在光伏发电中应用光电子技术，使用得当的话，光伏发电的转换效率可以得到很大的提高，前景广阔。太阳能发电的方式通常有两种，其一是半导体或金属材料的温差发电，真空器件中的热电子和热电离子发电，碱金属热电转换，以及磁流体发电等；另一种方式是将太阳热能通过热机（如汽轮机）带动发电机发电，与常规热力发电类似，只不过是其热能不是来自燃料，而是来自太阳能。

2.3LED产业

2.3.1交通灯

适用于交通管制的信号灯，现已由LED制成。LED信号灯占到整个LED市场的10%。LED主要有以下两个优点：一是寿命长，由于交通信号灯需要在户外使用，易损耗，而寿命长的LED灯可以保证使用多年而不需要更换。与交通信号灯易损坏完美的契合。二是节能环保，LED耗电相当低，直流驱动，超低功耗，电光功率转换接近30%，在相同照明效果条件下比传统光源节能近80%。

2.3.2景观灯

在照明领域里，景观灯占据LED材料应用一席之地，原因是，在光强相同的条件下，它所消耗的电能仅有普通白炽灯的百分之十，相比于一些大功率的射灯、气体灯，电能的节约效果越发明显。

3结论

作为时下新兴的一门朝阳学科，光电子技术凭借其在能源，材料，基础技术等方面的杰出表现，成功的被大家公认为最有前途的新技术。若加以有效的发展及应用，必将有效的推动社会科技的进步及经济的发展

参考文献

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[3]于静，车俊铁，张吉月.太阳能发电技术综述[J].世界科技研究与发展，2008（01）：56-59.