南京大学陆延青教授、马玲玲团队最新Laser & Photonics Reviews:用于多维主动发射控制的发光液晶!
南京大学陆延青教授、马玲玲研究员团队针对传统光学调控仅局限于振幅、相位和偏振等被动参数、难以实现发射维度主动操控的瓶颈问题，提出了基于发光液晶（LLCs）的多维主动发射控制新范式。该团队设计了一类兼具液晶自组织有序性和发光体高效发射特性的杂化材料体系，其核心在于通过分子工程调控发光单元与液晶基质的相容性，并建立从单分子构型到宏观取向的多尺度组装策略。为实现主动调控，团队引入电、光、热等多重外场刺激，利用液晶基质和发光组分对刺激的差异化响应，触发协同光学效应，从而在发射强度、偏振态、寿命乃至激发动力学等多个自由度上实现可逆且动态的精确控制。在具体实施中，他们通过调控手性向列相液晶的螺旋节距和偶氮苯类光敏单元的异构化，结合表面取向处理与微腔结构设计，成功构建了原型器件，并验证了其在多维信息加密、柔性动态显示和智能光通信中的应用潜力。该工作不仅将光调制从“被动滤波”提升至“主动发射工程”的新层次，也为智能光子学平台的发展提供了坚实的材料与器件基础。
研究成果于2026年6月26日以题为“Luminescent Liquid Crystals for Multidimensional Active Emission Control”发表在《Laser & Photonics Reviews》上。图1：(a) 具有高亮度全色圆偏振发光（CPL）的本征发光向列相液晶（NLCs）薄膜制备流程示意图[34]。(b) 手性液晶微纤维（ChLC‑MF）的手性共组装过程、手性液晶聚合物网络（ChLC‑PN）的原位光聚合过程，以及圆偏振有机发光二极管（CP‑OLED）的器件制备与结构示意图。(c) 通过分子自组装制备量子点‑蓝相液晶弹性体（QD‑BPLCE）的示意图。图2：(a) 手性超分子聚合物复合物（SPC，分别记为SPCS或SPCR）薄膜的制备方法，以及获得圆偏振发光（CPL）材料的通用策略(b) 发光型液晶弹性体（Lumin‑CLCE）薄膜的制备流程示意图。(c) 基于取向有序上转换纳米棒（UCNRs）的右旋手性液晶（CLC）结构的结构示意图与工作原理。(d) 低倍和高倍（插图）扫描电子显微镜（SEM）图像，展示高度取向的NaYF4:Yb/Gd/Er上转换纳米棒（UCNR）薄膜。图3：(a) 纤维素纳米晶‑室温磷光（CNC‑RTP）薄膜内聚合物网络形成的机理示意图。(b) 基于金属簇合物中圆偏振发光（CPL）与手性液晶（CLCs）之间强相互作用的设计理念。(c) 通过将手性液晶（CLC）负载于金属有机框架（MOF）薄膜中，并在紫外光照射下进行交联光加成反应，制备具有圆偏振发光（CPL）性能的CLC‑MOF复合薄膜的流程示意图。图4：(a) 双轴拉伸对圆偏振发光（CPL）影响的示意图[50]。经许可改编自参考文献。(b) 不同组分液晶聚合物复合物（LCPCs）作为构筑单元、用于光可调全色圆偏振发光的光驱动荧光共振能量转移（FRET）过程示意图。(c) 液晶‑超分子纳米线（LC‑SNW）薄膜的制备与结构示意图。图5：(a) 降温与升温过程中反射光谱强度分布的示意图。(b) 负载二维码的钙钛矿液晶（PeLC）双层器件在紫外光（365 nm）照射下随温度变化的照片。(c) P1的延迟光致发光（PL）光谱，以及通过改变405 nm紫外光照射时间和温度，P1‑SHS‑M1波段的可逆调谐。(d) 在不同405 nm紫外光照射时间下，P1‑SHS‑M1薄膜的发光不对称因子的动态调制。(e) P1‑SHS‑M1薄膜在数次光异构化过程和热回复循环中glum的变化。(f) 掺杂有(S,R,S)‑开关1的手性液晶（CLC）体系在光照下的螺旋手性。图6：(a) PHECN手性液晶（CLC）在直流（DC）电场“开‑关”状态下的分子排列示意图。(b) 双色圆偏振发光（CPL）电控可切换器件的原理示意图。(c) 通过拉伸和释放制备具有不同反射颜色的纤维素基刺激响应室温磷光（CSE‑RTP）薄膜的流程示意图。Y. Wei, C. Chen, Z.-Y. Wang, et al. “Luminescent Liquid Crystals for Multidimensional Active Emission Control.” Laser & Photonics Reviews (2026): e71467. DOI：https://doi.org/10.1002/lpor.71467——欢迎您的加入——
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