近日，我团队博士研究生郭文豪等在李良彬研究员与李薛宇特任教授的共同指导下，围绕纤维素基可持续光学薄膜在新型显示技术中的应用，重点探讨了苯甲酸酯化纤维素薄膜的均相合成与拉伸取向机制。通过系统表征与宏观光学性能测试，揭示了纤维素主链与大体积侧基之间竞争性取向的“结构-加工-性能”关系，为高性能生物基光学补偿膜的设计与制造提供了科学指导。相关工作发表在期刊ACS Applied Polymer Materials上。
在这项工作中，深入探讨了液晶显示器（LCD）和有机发光二极管（OLED）等新型显示技术中关键核心材料——光学补偿膜的制备过程及其结构特性。光学补偿膜作为宽色域显示面板的重要组成部分，当前高度依赖石油基材料，且常规生物基替代材料（如三醋酸纤维素）面临双折射率调节窗口受限的挑战。为了克服这一材料局限，详细探究了具有精确取代度的纤维素苯甲酸酯（CBz）在加工过程中的基础科学问题，剖析和建立宏观性能与微观结构关系。这包括利用均相离子液体平台合成不同取代度的材料并进行单向拉伸处理，发现了双折射率随取代度变化的非单调“V型”依赖关系，阐明了空间位阻驱动的侧基取向翻转机制，成功实现了对薄膜三维折射率的精准剪裁（涵盖“零双折射”、异常“负反零”特性及正C板行为）。为高性能环保型光学补偿膜的制造提供了科学指导。
该项研究工作得到了中国科学院项目(JZHKYPY-2021-04)以及LCD偏光片补偿膜项目的共同资助与支持。
Wenhao Guo, Zhouhang Lei, Xingyue Fang, Zhengqi Tan, Xueyu Li*, and Liangbin Li*.Benzoate-Substituted Cellulose Films with Tunable Birefringence and Anomalous Optical Anisotropy[J].ACS Applied Polymer Materials, 2026.
论文链接：https://doi.org/10.1021/acsapm.5c04814
