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液晶与显示

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  • 主编：郭海成
  • ISSN:1007-2780
  • eISSN:2097-3217
  • CN:22-1259/O4
  • 主办单位：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所、中国物理学会液晶分会
  • 出版周期：月刊
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Volume 40 期 11，2025 2025年第40卷第11期

  • 材料物理

    “最新研究发现，软物质准晶通过分子自组装实现，大幅降低合成难度，为功能材料设计提供新思路。专家提出了两种构建思路，为软准晶理性设计与应用提供参考。”

    刘垚宏, 解明思, 陈芃, 刘衡, 贾高军, 张春秀, 于海峰

    DOI：10.37188/CJLCD.2025-0169
    摘要：软物质准晶通过分子自组装实现，这赋予了软物质准晶在设计与调控上的独特优势，不仅大幅降低了合成难度，还为实现多尺度有序与功能化材料提供了新的途径。目前，在软物质系统如树状大分子、ABC三臂星型聚合物、嵌段共聚物、表面活性剂和二元胶体纳米粒子等软物质材料中观察到的准晶相，大多形成十二次轴对称准晶。软物质准晶的研究交叉了超分子化学、有机化学、胶体化学、高分子化学、软物质物理学等学科方向。软物质准晶的形成依赖于复杂的分子设计和分级自组装结构尺度的调控，作为新型的自组装体系，其独特的非周期有序结构为功能材料设计提供了新思路。虽然在嵌段共聚物、树状大分子等几类软物质中发现几例准晶，但对准晶形成原理的研究仍处在对偶然产物的结构分析阶段，如何从头设计合成一个准晶体，仍是困扰科学家的问题。在对于合金准晶的认知基础上，软物质准晶研究亟待建立新的研究范式，这些范式可以大幅加快具备热力学稳定或长期亚稳态软物质准晶的新结构设计与合成，为其在其他领域的研究提供材料的来源和渠道。本文系统地回顾了准晶的基本概念与研究背景，在总结软物质准晶形成的条件和典型案例的基础上，重点探讨了软物质准晶的构筑策略，提出了两种软物质准晶的构建思路：基于经验的准晶近似体逼近法和基于理论计算推测的逆合成方法，为软准晶的理性设计与功能化应用提供参考。  
    关键词：软物质准晶;自组装;合成;十二次旋转对称;准周期结构   
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    更新时间：2025-12-12
    “最新研究通过有机改性Laponite纳米片，优化了超薄封装薄膜的阻隔性和黏附性，为柔性封装技术发展提供新思路。”

    栗旭阳, 张金慧, 许海飞, 程锦, 陈祖新, 梁海锋, 朱学亮, 薛建设, 袁广才, 喻志农

    DOI：10.37188/CJLCD.2025-0202
    摘要：为克服无机/有机复合薄膜封装技术在商业化应用中因有机层过厚而导致的器件柔韧性下降及侧边渗透风险增加的问题，本研究围绕封装层整体减薄的需求，系统探究了减薄后有机层的阻隔性能与层间黏附性的协同优化路径。采用纳米复合策略，分别将人工合成的层状硅酸镁锂（Laponite）及其经十六烷基三甲基氯化铵（CTAC）改性后的纳米片作为增强体引入聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）基体中，与SiNx薄膜共同构建整体减薄的“三明治”结构复合封装薄膜。研究结果表明，纳米片的引入通过构建曲折路径显著增强了复合薄膜的水汽阻隔性能。相较于本征Laponite体系，CTAC改性后的纳米片因其表面疏水化及在PMMA基体中的优异分散性，使所得CTAC-Laponite-PMMA复合薄膜的综合性能显著提升，表面粗糙度降至0.312 nm，有效保障了与上下无机层之间的界面黏附性，整体“三明治”结构复合封装薄膜的水汽透过率进一步降低至5.90×10-5 g/（m²·day）。该研究通过有机改性Laponite纳米片，协同优化了减薄后有机层的阻隔性与界面黏附性，为超薄高性能柔性封装提供了新思路，展现出良好的应用潜力。  
    关键词：薄膜封装技术;纳米片;水汽透过率;有机改性   
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    更新时间：2025-12-12

  • 器件物理及器件制备

    “在全息成像、近眼AR/VR、光通信等领域，高频脉冲驱动下的高分辨率液晶空间光调制器应用广泛。但液晶盒快速响应性能不足和输出抖动仍是技术难题。现有研究多关注静态或低频缓变电场，高频脉冲驱动与开关动力学的复杂关系尚未明晰。”

    葛博群, 胡永兵, 韦穗, 沈川, 郝学锋, 仲昭涵

    DOI：10.37188/CJLCD.2025-0168
    摘要：高频脉冲驱动下的高分辨率液晶空间光调制器在全息成像、近眼AR/VR、光通信等领域应用广泛，但液晶盒的快速响应性能不足和输出抖动仍是亟待解决的技术问题。现有研究多关注于静态或低频缓变电场，高频脉冲驱动与开关动力学的复杂关系尚未明晰。为此，本文基于向列相液晶Ericksen-Leslie动力学理论，讨论和模拟了惯性主控或黏度主控下方程的特征曲线。基于此讨论，采用约1 μm盒厚的平行配置液晶盒，以1~10 kHz的矩形脉冲驱动，通过光强法观察液晶的弛豫过程。结果显示，关闭驱动场后，向列相液晶形变的弛豫过程由惯性与黏性特性共同主导。基于这一发现，本文认为该模型能更精准地阐释液晶盒开关动力学机制，将有助于液晶空间光调制器优化设计，同时也希望此工作能推动高频脉冲驱动下液晶盒开关动力学机理的更深入探讨。  
    关键词：液晶空间光调制器;高频脉冲驱动;Ericksen-Leslie动力学理论;指向矢开关动力学;惯性与黏性效应   
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    更新时间：2025-12-12

  • 显示技术

    “最新研究突破了增强现实光学显示系统的性能限制，为下一代AR设备提供高效率解决方案。”

    谢阅, 田仲韬, 郑宝荣, 刘政彪, 张秦博, 孙小卫

    DOI：10.37188/CJLCD.2025-0157
    摘要：增强现实（AR）正成为继移动计算后的下一代颠覆性计算平台，然而其核心的光学显示系统仍面临视场角（FOV）、全彩化与轻量化设计的多重挑战。本文阐述了一种基于光学超表面的AR光波导技术，该技术通过亚波长结构对光场进行精确调控，旨在系统性地解决传统衍射光波导方案的内在瓶颈。本文首先分析了当前AR市场的技术格局与商业化进程，明确了现有技术的局限性，并深入剖析了超表面光波导的核心物理原理与设计方法。为实现产业化，本文介绍了研究团队构建的超表面光波导一体化设计制造平台，并强调了高指向性光源在AR显示演进中的关键作用。研究结果表明，超表面光波导能够有效突破传统衍射光波导的性能限制，在增大视场角、实现高保真全彩显示以及降低设备重量方面展现出巨大潜力，为下一代AR显示系统提供了一种高效率、高集成度的创新解决方案。最后，深入探讨了该技术路径对未来空间计算产业的深远战略意义，预计其将为AR设备的普及和多领域应用奠定坚实基础。  
    关键词：增强现实;光波导;超表面;视场角;全彩化;轻量化   
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    更新时间：2025-12-12
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