有機全色激光顯示方面取得進展

激光顯示具有全色域、高亮度、極限高清、真3D等顛覆性優勢，是繼陰極射線顯示、液晶顯示、LED顯示之後的下一代技術。激光顯示已經在激光電視、激光影院等領域實現了商品化。然而，這種利用投影三基色激光的方式限制了激光顯示在手機等平板領域的應用。將紅綠藍三色的微納激光作為單個像素，構建主動發光的全色激光陣列作為顯示面板，是發展平板激光顯示的關鍵。

在國家自然科學基金委、科技部和中國科學院戰略先導專項的支持下，中科院化學研究所光化學重點實驗室研究員趙永生課題組科研人員多年來一直致力於有機微納激光材料與器件方面的研究，在有機微納諧振腔結構的可控組裝（J. Am. Chem. Soc. 2011, 133, 7276-7279；Chem. Soc. Rev.2014, 43, 4325-4340），有機微納激光材料的激發態過程（Acc. Chem. Res.2016, 49, 1691-1700;J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 1118-1121;Angew. Chem. Int. Ed.2018, 57, 3108-3112;J. Am. Chem. Soc.2018, 140, 13147-13150），以及有機柔性微納激光陣列（J. Am. Chem. Soc.2015, 137, 62-65;Science Advances2015, 1, e1500257；J. Am. Chem. Soc.2016, 138, 2122-2125;Science Advances2017, 3, e1700225）等方面開展了系統的研究工作。

最近，研究人員充分發揮有機材料在溶液加工方面的優勢，利用噴墨列印的方式精準構建了紅綠藍微納激光陣列作為顯示面板（圖1），實現了主動發光激光顯示，解決了當前激光投影顯示無法用於手機、平板、可穿戴設備等領域的問題。在製得的面板上，每個像素點都由三個獨立的紅綠藍激光器組成。遠場圖像表明，這樣製備的像素點具有良好的混色效果，且色域覆蓋範圍超過標準RGB空間的45%（圖2）。在一塊3×5陣列面板上實現了三原色的數字顯示，通過顏色混合可以得到其他的各種顏色。除數字外，該面板還能夠實現所有字母的混色顯示。進一步地，選用較大面積的陣列面板能夠動態顯示更加複雜的圖案。利用這種主動發光的激光面板還可以實現圖案的動態顯示，用於信息滾動播出、視頻播放等。該工作為發展高性能、易加工的平板激光顯示及照明器件提供了一種可行的解決方案。相關工作發表於《自然-通訊》（Nature Communications2019, 10, 870）。

圖1 有機全色激光顯示面板的構築

圖2 基於有機微納激光陣列的激光顯示

來源：中國科學院化學研究所

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