科技日报记者 王禹涵
日前，国内一款新型智能网联汽车亮相，其搭载的天幕玻璃可在通电后秒变深色，阻挡强光。这块玻璃的核心液晶材料，来自位于西京学院的陕西省液晶聚合物智能显示重点实验室。
除了汽车天幕，该材料的应用场景还有很多：能一键切换“防窥模式”的显示器、不伤眼且零能耗的液晶黑板、可实现无极调光的手机闪光灯……
2025年2月，在“西京学院有机高分子光电材料实验室”的基础上，这家由西京学院牵头组建的省级重点实验室正式获批建设。基于多年潜心积累，实验室走出了一条差异化发展路径：不做面板、不拼规模，专攻“液晶调光”这一细分赛道。目前，实验室多项成果实现量产，产品已供应头部企业。
科研聚焦实际需求
“我们做的是能够‘调光’的液晶材料与器件。”实验室副主任、西京学院材料与能源科学技术研究院副院长贺泽民说。
所谓调光，就是让光“听话”，即通过对液晶分子排列状态的调控，实现对光线透射、散射或定向传播的精确控制。把液晶做成调光器件的原理并不复杂：将液晶聚合物封装在两层导电薄膜之间，通电时液晶聚合物分子有序排列，光线可顺利通过；断电时液晶聚合物分子杂乱分布，光线被散射，由此实现对光传播路线的调控。
如今，依托长期技术积累，实验室已形成从液晶聚合物材料分子设计、配方开发，到薄膜制备、器件验证的完整研发能力。围绕车载调光、智能防窥、反射式显示等应用方向，实验室团队在高双折射率液晶材料、宽温域液晶体系、聚合物网络调控等关键技术上形成自主知识产权，具备根据不同场景需求快速定制材料配方与工艺方案的核心竞争力。
拓展技术使用场景
在实验室的产品陈列区，贺泽民拿起一块薄膜样品向记者介绍：“这是我们研发的第二代车载液晶调光薄膜。”
“车载调光膜要求在零下30摄氏度到110摄氏度的温度范围内均能正常工作，且材料不能黄变、不能分层。”贺泽民说。
团队研发的第一代产品是白色的PDLC膜，通电变透明，断电变磨砂。但装车后发现，磨砂状态下膜会把阳光打散，车内反而更亮，驾乘体验较差。
随后，实验室与西安近代化学研究所合作，用染料液晶做出灰黑色调光膜，实现断电呈深色、通电变透明的效果。目前，该调光膜已通过样品外观检测，下一步有望实现量产，直接替代现有汽车贴膜。
场景需要什么，实验室就开发什么。
山东蓝贝思特教装集团股份有限公司提出，要做一块无粉尘、不伤眼的液晶黑板。实验室利用胆甾相液晶的双稳态特性，用压力改变液晶排列，实现压敏显色，从而完成书写操作，不通电时字迹稳定保持，擦除时才需瞬间通电。
传统电子白板的液晶屏幕由液晶小分子加硬质玻璃基板组成，工作功耗高；而实验室研发的液晶黑板，画面切换时只需通一次电，断电后图像能稳定留存数小时甚至数天，能耗相较于电子白板降低70%以上。
将一小块液晶写字板“放大”成1.2米见方的黑板，液晶分布均匀性、胶含量配比、高低温下的稳定性都面临挑战。“刚开始产品的良品率是0%，挂起来以后里面的液晶还会流动。”贺泽民说。团队通过调整配方和工艺，最终将良品率提升到98%。如今，在西京学院的科研展厅和示范教室里就装着实验室研发的这款液晶黑板。
除了液晶黑板，实验室研发的另一项代表性成果是电脑显示器防窥方案。
“京东方科技集团股份有限公司承接的惠普电脑防窥显示器开发项目，就采用了我们设计的防窥方案。”贺泽民说。
要在电脑显示器上实现防窥功能，需要将3M“百叶窗结构”防窥膜和PDLC膜结合到一起。PDLC膜通电时，液晶分子竖起来，光畅通无阻，防窥效果关闭，显示器处于“共享”状态；PDLC膜断电时，液晶分子杂乱排列，光线散射，防窥膜起作用，显示器处于“隐私”状态。这项成果最终应用在惠普品牌电脑24英寸台式防窥显示器上，显示器售价超过4000元，主要面向美国金融及商务办公市场。
一款产品从研发到实现量产，短则两三年，长则五六年。“我们会定制液晶材料的差异化配方和制备工艺，以适配不同应用场景。”贺泽民说，实验室持续拓展液晶聚合物材料的应用场景，相关产品现已应用于智慧教室、显示器、车载设备领域，并进一步向手机摄像头柔光膜、彩色电子纸等新兴场景延伸。
培养应用型人才
扫描电子显微镜、液晶薄膜自动化覆合设备、X射线光电子能谱仪……贺泽民指着实验室里崭新的设备告诉记者，实验室仪器设备总价值1.26亿元，仅液晶相关仪器设备就新增投入近1400万元。
实验室建设不仅需要先进设备，还需要完善的制度和人才队伍。依托西京学院相关学院和研究院资源，实验室先后组建学术委员会，完善仪器共享、成果转化等管理制度，并定向引进博士和高级工程师，逐步形成“学术带头人—青年博士—实验工程师—研究生”的人才梯队。
实验室建设的不断完善，也为应用型人才培养提供了更加稳定的平台。
2026年5月，学校成立材料与新能源学院，将应用化学、新能源材料与器件、光电信息材料与器件三个本科专业划归学院管理。依托学院学科布局，实验室打通科研与教学渠道，设备同步面向本硕学生开放，实现科研平台“研教两用”，为学生开展材料制备、性能测试和器件验证提供了条件。同时，依托实验室平台，学生能够深度参与液晶材料、智能薄膜和显示器件等方向的科研项目。“这是本科生正在做的液晶盒样品。”贺泽民拿起一片3厘米见方的双层玻璃盒告诉记者。
实验室主任、西京学院材料与新能源学院院长赵玉真介绍，实验室还与西安交通大学、西北工业大学、北京科技大学等高校联合培养研究生，每年有超过50名研究生在此开展课题研究。仅2025年，实验室7名科研助理中就有6人考取了外校博士。
实验室平台建设与人才培养，最终目的是服务产业发展。“2026年底，实验室将迎来验收。”赵玉真对此充满信心。新型显示产业是陕西省重点产业链的重要组成部分，也是电子信息和高端制造产业发展的重要支撑。“我们力争打通从材料研发到器件制备的创新链条，为上下游企业提供全链条技术支撑，更好地服务地方产业发展。”赵玉真表示，实验室将继续围绕液晶聚合物材料、智能显示薄膜和相关器件开展研发，推动科研、教学与产业需求深度融合。
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