激光顯示具有全色域、高亮度、極限高清、真3D等顛覆性優(yōu)勢(shì)，是繼陰極射線顯示、液晶顯示、LED顯示之后的下一代技術(shù)。激光顯示已經(jīng)在激光電視、激光影院等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)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(jī)等平板領(lǐng)域的應(yīng)用。將紅綠藍(lán)三色的微納激光作為單個(gè)像素，構(gòu)建主動(dòng)發(fā)光的全色激光陣列作為顯示面板，是發(fā)展平板激光顯示的關(guān)鍵。

在國(guó)家自然科學(xué)基金委、科技部和中國(guó)科學(xué)院戰(zhàn)略先導(dǎo)專項(xiàng)的支持下，中國(guó)科學(xué)院光化學(xué)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室趙永生研究員課題組科研人員多年來(lái)一直致力于有機(jī)微納激光材料與器件方面的研究，在有機(jī)微納諧振腔結(jié)構(gòu)的可控組裝（J. Am. Chem. Soc.2011， 133， 7276-7279；Chem. Soc. Rev.2014， 43， 4325-4340），有機(jī)微納激光材料的激發(fā)態(tài)過(guò)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(jī)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(kāi)展了系統(tǒng)的研究工作。

圖1 有機(jī)全色激光顯示面板的構(gòu)筑

最近，研究人員充分發(fā)揮有機(jī)材料在溶液加工方面的優(yōu)勢(shì)，利用噴墨打印的方式精準(zhǔn)構(gòu)建了紅綠藍(lán)微納激光陣列作為顯示面板（圖1），實(shí)現(xiàn)了主動(dòng)發(fā)光激光顯示，解決了當(dāng)前激光投影顯示無(wú)法用于手機(jī)、平板、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域的問(wèn)題。在制得的面板上，每個(gè)像素點(diǎn)都由三個(gè)獨(dú)立的紅綠藍(lán)激光器組成。遠(yuǎn)場(chǎng)圖像表明，這樣制備的像素點(diǎn)具有良好的混色效果，且色域覆蓋范圍超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)RGB空間的45%（圖2）。在一塊3×5陣列面板上實(shí)現(xiàn)了三原色的數(shù)字顯示，通過(guò)顏色混合可以得到其他的各種顏色。除數(shù)字外，該面板還能夠?qū)崿F(xiàn)所有字母的混色顯示。進(jìn)一步地，選用較大面積的陣列面板能夠動(dòng)態(tài)顯示更加復(fù)雜的圖案。利用這種主動(dòng)發(fā)光的激光面板還可以實(shí)現(xiàn)圖案的動(dòng)態(tài)顯示，用于信息滾動(dòng)播出，視頻播放等。該工作為發(fā)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(guān)工作發(fā)表在Nature Communications2019， 10， 870.