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学者开宣布高性能的液晶驱动动态显现器材
时间: 2025-01-20 13:48:11 | 作者: 贝博bb平台登录入口
中山大学资料科学与工程学院教授金崇君、副教授沈杨团队在国家自然科学基金等项目的赞助下，依据液晶调控的超外表动态结构色研讨中取得重要发展，成功开宣布一种高性能的液晶驱动动态显现器材（LC-SNA）。近来，相关效果发表于《先进功用资料》。
色彩不仅是美丽国际的重要载体，也是最能牵动人类感官的视觉元素。自然界是发明结构色的大师，例如，掩盖在蝴蝶翅膀上数以万计的鳞片，演变出形状万千的微纳结构，并呈现出艳丽无比且杂乱精密的色彩。光学超外表作为一种亚波长人工结构，可以在微纳尺度上灵敏调控光与物质相互效果，因而成为取得高质量结构色的重要途径。
但是，超外表自身是静态（或许无源）的，其结构一旦制备完结，显色特性就被确认下来，约束了其在动态显现和实时颜色彩控等方面的使用。为了打破这一瓶颈，研讨者测验将自动介质（例如相变资料、金属氢化物、电致变色聚合物等）与超外表结合，或许直接改动超外表结构单元的几许形状，来完成可调的色彩改换。虽然这些自动和可重构的超外表在色彩以及饱和度的调控上取得了明显发展，但完成色彩的HSB彻底调控（即色彩H、饱和度S和亮度B的独立调理）仍然是一个很大的应战。
为了处理以上问题，研讨人员开发了一种高性能的液晶驱动动态显现器材，将歪曲向列液晶的偏振调控与银纳米凹槽阵列的外表等离激元谐振有用结合，成功构建了一个一起兼具广色域、高亮度、高饱和度的结构色产生及其HSB彻底调控的新机制。
液晶驱动动态显现器材由银纳米凹槽阵列和歪曲向列液晶盒级联而成。在外部电场或许加热效果下，液晶分子从头取向，导致液晶调制的几许相位和银纳米凹槽阵列诱导的共振相位产生改动，然后终究改动出射光的偏振态。试验依据成果得出，在交叉极化的偏振条件（起偏器和检偏器的方向正交）下，该显现器材展示了优异的色彩纯度（在整个可见光谱规模内谐振峰平均线 nm）、更广的色域规模（约50% sRGB）和更高的开关对比度（约41.3），逾越了现有的液晶超外表动态结构色彩控技能。
该研讨还提出了一种依据子像素的混色战略。经过接连调理三原色RGB子像素的面积占比，在色域内完成恣意色彩的混合，然后终究完成HSB彻底调控。依据这一战略，成功完成了高分辩（像素尺度为6 μm×6 μm，对应像素密度为4233 PPI）的电/热驱动的相片级动态纳米打印。这些依据成果得出液晶驱动动态显现器材在纳米五颜六色打印、全彩微纳动态显现和光学防伪加密等范畴存在广泛的使用远景。