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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 41 期 2，2026 2026年第41卷第2期

  • 材料物理

    “蓝相液晶在电光器件领域应用前景广阔，但聚合作用中光致异构化会扰乱液晶分子排列。专家研究了温度控制对聚合作用中光致异构化和晶格结构的影响，发现聚合物加入促使液晶蓝相Ⅰ晶格常数发生跃变，避免在温域中间段聚合可防止晶格畸变和光谱展宽。”

    杨鑫雨, 桑树, 续晓婉

    DOI：10.37188/CJLCD.2025-0234
    摘要：蓝相液晶具有许多优异的光学特性，如快速的响应速度（亚毫秒量级）、可见光范围的布拉格反射、光学各向同性等，同时聚合物稳定蓝相液晶极大地扩展了其温度范围，使得蓝相液晶在电光器件领域有着广泛的应用前景。然而，聚合作用中光致异构化会扰乱液晶分子的排列，使原本取向均匀的蓝相液晶缺陷增加，晶格质量下降。本文研究了温度控制对聚合作用中光致异构化和晶格结构的影响，测试了聚合前后蓝相液晶的晶格常数与温度变化之间的关系。根据温度特性，在3个温度区间进行聚合，研究了不同温度下的晶格结构。实验结果表明，聚合物的加入促使液晶蓝相Ⅰ的晶格常数在整个温度区间内发生非连续性的约40 nm的跃变。避免在温域的中间段进行聚合可以有效防止晶格结构畸变和光谱展宽。  
    关键词：聚合物稳定蓝相液晶;晶格结构;温度控制   
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    更新时间：2026-03-02

  • 器件物理及器件制备

    “研究了碳量子点掺杂对聚合物分散液晶复合材料的影响，分析了其对形貌结构、极化机制及荧光调控效果的作用，为开发PDLC复合材料提供了有价值的参考。”

    鲁思宇, 刘悠嵘, 蔡佳, 许海, 刘园, 郑继红

    DOI：10.37188/CJLCD.2025-0217
    摘要：本文研究了碳量子点（Carbon Quantum Dots，CQDs）纳米材料掺杂对聚合物分散液晶（Polymer Dispersed Liquid Crystal，PDLC）复合材料的形貌结构、极化机制及荧光调控效果的影响。基于PDLC薄膜的微观形貌结构，分析其对液晶微滴尺寸的影响。通过介电测量数据及Cole-Cole图，研究该复合薄膜在不同频率下CQDs诱导的非德拜弛豫极化过程，同时分析CQDs掺杂对弛豫时间、弛豫分布参数的影响。研究了两者对薄膜电光性能的影响。在CQDs质量分数与曝光强度的协同调控下，研究了PDLC的介电特性与散射性能对薄膜荧光性能的影响。实验结果表明，当CQDs掺杂质量分数为0.2%时，与未掺杂的PDLC样品相比，PDLC复合薄膜的弛豫时间降低56%，阈值电压和饱和电压分别降低19.9%和11.8%，开关态响应时间分别从32 ms和50 ms降低到10 ms；当曝光强度从30 mW/cm2降低到1 mW/cm2时，PDLC的荧光强度峰值提升约130%。有效实现了电光性能与荧光特性的协同提升，为开发PDLC复合材料提供了有价值的参考。  
    关键词：聚合物分散液晶;碳量子点;介电特性;荧光   
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    更新时间：2026-03-02
    “交叉型液晶偏振体光栅（PVG）二维扩瞳光波导因其结构紧凑和制备便捷性成为AR显示的研究热点。然而，其用于AR显示的视场角（FOV）受到双波导堆叠技术方案的限制。为提升此类波导的视场角，本文提出一种基于单层高折射率玻璃基板（n=1.9）并在其正反双面集成左手、右手手性PVG的光波导架构。其中，耦入端和耦出端左右手性光栅倒格矢的水平方位夹角分别为0°和60°。入射光经PVG的偏振选择性被分束为两条全内反射路径；当耦入和耦出光栅对光提供的合倒格矢为0时被部分耦出，并形成完整的二维扩展光瞳。我们基于光栅衍射方程和玻璃折射率推导了视角中心为波导垂直方向时对应的PVG光栅周期，并通过COMSOL仿真验证了532 nm准直光垂直入射的耦入机制。实验制备的样机实现出瞳光栅尺寸28 mm × 22 mm，视场角达水平32.8°、垂直18.7°、对角线37.8°，对角线视场角较前期研究提升26%。该设计通过在基板双面直接制备PVG光栅，省去了传统胶合工艺，避免了折射率匹配胶水和基底材料的严苛选择需求，显著简化了制备流程并有效降低了制造成本。该方案还利用高折射率基板显著增大了FOV，同时提升了成像质量，为AR头戴近眼显示提供了一种具有前景的高性能方案。#模板#，介绍了其在AR显示领域的研究进展，专家提出了一种基于单层高折射率玻璃基板的光波导架构，为提升视场角提供解决方案。”

    钟梁志煌, 陈全明, 罗丹

    DOI：10.37188/CJLCD.2025-0242
    摘要：交叉型液晶偏振体光栅（PVG）二维扩瞳光波导因其结构紧凑和制备便捷性（干涉曝光无需动态调角）成为AR显示的研究热点。然而，其用于AR显示的视场角（FOV）受到双波导堆叠技术方案的限制。为提升此类波导的视场角，本文提出一种基于单层高折射率玻璃基板（n=1.9）并在其正反双面集成左手、右手手性PVG的光波导架构。其中，耦入端和耦出端左右手性光栅倒格矢的水平方位夹角分别为0°和60°。入射光经PVG的偏振选择性被分束为两条全内反射路径；当耦入和耦出光栅对光提供的合倒格矢为0时被部分耦出，并形成完整的二维扩展光瞳。我们基于光栅衍射方程和玻璃折射率推导了视角中心为波导垂直方向时对应的PVG光栅周期，并通过COMSOL仿真验证了532 nm准直光垂直入射的耦入机制。实验制备的样机实现出瞳光栅尺寸28 mm × 22 mm，视场角达水平32.8°、垂直18.7°、对角线37.8°，对角线视场角较前期研究提升26%。该设计通过在基板双面直接制备PVG光栅，省去了传统胶合工艺，避免了折射率匹配胶水和基底材料的严苛选择需求，显著简化了制备流程并有效降低了制造成本。该方案还利用高折射率基板显著增大了FOV，同时提升了成像质量，为AR头戴近眼显示提供了一种具有前景的高性能方案。  
    关键词：液晶偏振体全息光栅;视场角;二维扩瞳;光波导AR显示;液晶光学   
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    更新时间：2026-03-02
    “介绍了其在工业检测领域的研究进展，专家优化了SD-OCT系统性能，提升了分辨率与扫描范围，为多层结构测量提供解决方案。”

    周颖, 王辰, 吴晶晶, 俞琳, 胡立发

    DOI：10.37188/CJLCD.2025-0232
    摘要：谱域光学相干层析成像（SD-OCT）系统具有非侵入性、微米级实时检测的优点。为扩展其应用范围，使其适用于多层结构工业产品的测量，需要对SD-OCT系统性能进行优化。首先，本文采用ZEMAX优化样品臂场镜参数，通过调整镜片曲率、焦距及光路布局降低像差，并设计适配的扫描镜头以扩展检测范围。然后，优化光谱仪参数，通过选取合适的透镜与光栅，调整光路布局与器件的倾角提升光谱分辨率与成像深度。最后，采用MATLAB建立系统的轴向分辨率仿真模型，模拟系统轴向分辨率，并开展多层样本结构的层析成像模拟实验。结果表明，优化后的SD-OCT系统综合性能显著提升，横向分辨率提升至20 µm，同时实现了34 mm×34 mm大范围扫描；成像深度提升至 2.44 mm，可有效穿透多层工业结构；轴向分辨率经仿真验证为6.40 µm，且仿真结果与理论计算值高度吻合，成功实现了多层样本结构层析成像模拟。所提出的优化设计SD-OCT系统的方法，对于其在其他领域的应用具有很好的参考价值和促进作用。  
    关键词：ZEMAX;谱域光学相干层析成像;分辨率;成像深度;光谱仪   
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    更新时间：2026-03-02
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