leyu手机版登录入口北京化工大学郭金宝教授课题组《AFM》：基于电控倾斜螺旋胆甾相液晶的新一代全彩色反射式显示器件随着信息时代的深入，显示技术也迎来了巨大的革新。在过去的几十年里，液晶显示、有机电致发光显示以及微发光二极管显示等技术取得了显著进步。当前，新型的显示技术不断涌现，在这些创新中反射式显示技术因其天然眼睛友好的特性备受关注。这种技术不依赖自发光，也无需背光支持，但要实现单层高分辨率的全彩色反射式显示仍面临诸多挑战。倾斜螺旋胆甾相（ChOH）液晶材料可实现从近紫外到近红外Bragg反射波段的连续电场调控，是构筑高性能反射式显示器件的理想选择。然而leyu手机版登录入口，缺乏稳定和宽温度范围的ChOH材料和未知的驱动架构阻碍了基于ChOH液晶的反射式显示器的实现。

　　近日leyu手机版登录入口，北京化工大学的郭金宝教授课题组与京东方光电的科研人员合作开发了一种新型全彩色反射显示屏器件，该器件以电诱导形成的ChOH液晶为主体显示材料leyu手机版登录入口，通过选择合适的驱动模式，首次实现了可呈现动态四像素图像的反射式显示原型器件（图1）。

　　研究团队对一系列ChOH（ChOH-S1，S2和S3）液晶材料体系进行了性能评估，包括它们的工作温度范围、使用的电场强度、反射率以及色域值（图2）。分析结果表明，ChOH-S3在综合性能上表现尤为突出，该样品在室温19 ℃至30 ℃的范围内均能形成稳定的R-G-B三色反射，在电场驱动实现R-G-B三基色过程中所需的电场强度相对较低，并且其色域值（以NTSC标准衡量）达到了49.5%，相较于ChOH-S2样品有明显提升。进一步通过测定ChOH-S2和ChOH-S3样品的介电常数和弹性参数等物理参数，分析了ChOH-S3样品具有更好性能的内在原因。

　　图2. ChOH液晶材料体系的性能评估，包含工作温度范围、实现R-G-B三基色的电场强度、反射率及色域值。

　　基于ChOH-S3液晶体系，设计并制备了一种分段式驱动的液晶器件，如图3所示，通过在玻璃衬底上刻蚀图案化的氧化铟锡（ITO）电极来实现。液晶盒一侧ITO电极衬底有特定图案，图案包括“BUCT”和“BOE”字样。两个显示区可以通过独立电场单独控制，进而实现R-G-B三色的两两组合的动态显示。需指出的是，通过改变单侧ITO电极图案，可以动态显示不同的信息。

　　进一步的，制备了一种可动态显示四像素图像的全色反射原型器件。该设备利用通用输入/输出端口（general purpose input/output port，GPIO）驱动模式将信号传输至不同区域，实现了不同颜色的循环显示效果（图4）。同时，针对ChOH液晶在正视角下的反射颜色不佳的问题，通过使用一层含有二氧化硅分散颗粒的聚合物光学薄膜，改善了正视角下的观察效果。另外，对于电控ChOH液晶的Bragg 反射具有温度敏感性的问题，可以确定一个函数，将温度作为输入变量，计算得到产生特定反射颜色所需的电场强度。在实际应用中，温度传感器监测液晶器件的环境温度，计算机程序根据这个函数和传感器数据，自动调整电场强度以保持显示颜色的一致性。因此在温度变化的环境中，也能实现稳定的颜色显示。

　　后续研究中，随着对ChOH液晶材料的持续优化以及对其反射波段温度依赖性机理的深入理解，未来该类液晶显示器件将无需温度传感器即可自动适应环境温度变化。同时，通过制备工艺和驱动方式的优化，可以得到更小像素点和更高分辨率的显示器件。总之，本研究中开发的基于ChOH液晶材料的单层全色显示原型器件为发展高性能的反射式显示技术开辟了一条新路径。