我国科大在根据圆偏振发光的柔性3D显现研讨中获得新进展

  手性是自然界中一种重要的几许构象，能够明显影响物质功用。手性科学对化学、物理和生物学等学科的开展起到巨大推进作用。近年来，精准构筑新式手性功用结构（Nat. Nanotechnol.2020, 15, 192–197）并完结其在多范畴的实践使用成为研讨要点。例如，手性发光资料具有圆偏振发光特性（circularly polarized luminescence, CPL），在3D显现、自旋电子学、量子核算、信息安全以及生物检测与医治等范畴发挥着重要作用。

  传统的3D显现经过线性偏振复用办法完结：别离向左眼与右眼出现具有偏振状况的图画，为观看者出现3D作用。但是，因为线偏振光的彼此笔直偏振取向，导致相关3D显现技能的调查视角受限、对比度差。具有特别光学性质的圆偏振光在削减感知失真和进步对比度方面具有巨大潜力，为开发和优化3D显现技能供给可能性。经过将CPL资料印刷在柔性基底外表，能够大规划制作高功用的全彩3D显现面板。但是，现在的CPL资料难以兼具可加工功用和高CPL光学活性，导致根据CPL的柔性3D显现器材没有完结。

  研讨人员根据规划的限域螺旋共拼装战略，将具有强CPL特性的手性资料前驱体封装到聚合物壳层中，制备了一系列发光色彩可调的CPL光子涂料（CPL-active photonic paints, CPL-PPs，图1）。该类核壳手性结构的最大发光不对称因子（glum，用于评价CPL功用，其理论最大绝对值为2）高达1.6。相关资料的可加工性和高光学功用为后续使用奠定了良好基础。

  研讨人员使用点胶打印方法，完结了CPL-PPs在多种基底上的图画定制；并经过喷墨打印展现了米级标准规划的CPL涂布。作者逐渐优化打印技能，在柔性基底上精准构筑全彩像素点阵列，构筑了柔性3D显现面板。在制得的面板上，每个像素单元别离由左旋和右旋的红绿蓝三原色像素点组成，能够在必定程度上完结安稳的CPL发射。经过向左眼和右眼出现具有正交圆偏振状况的不同图画，促进调查者在脑海中构成3D立体显现（图2）。研讨人员还提出了将柔性3D显现面板整合到智能手表等可穿戴设备中的概念化规划，以期为虚拟现实、医学成像和科学可视化等范畴供给新思路。

  我国科学技能大学化学系博士生张铭江与郭启为一起榜首作者。我校庄涛涛研讨员和俞书宏院士为一起通讯作者。该研讨得到了国家要点研制方案、国家自然科学基金、新柱石科学基金会等项目的赞助支撑。

  图1. 手性核壳微球的结构及其圆偏振发光示意图；RGB圆偏振发光光子涂料；圆偏振发光光谱。

  图2. 柔性3D显现面板显现原理；柔性3D显现面板像素基元；替换打印左、右旋资料完结的像素点阵列图画；柔性可穿戴3D显现器材；可穿戴式3D显现设备显现立体导航信息的概念规划图。