相比于传统的阴极射线管、液晶、LED等显示技术，激光显示具有全色域、高亮度等颠覆性优势，被认为是下一代显示技术的核心。通过对红绿蓝三基色激光进行投影的方式，激光显示已经在影院实现了应用，然而可用于手机、电脑等设备的平板激光显示尚未实现，根本原因在于缺乏稳定可靠的自发射激光显示面板。
　　
　　图1 有机核壳异质结阵列的构筑
　　在国家自然科学基金委、科技部和中国科学院战略先导专项的支持下，中国科学院光化学重点实验室赵永生研究员课题组科研人员近年来一直致力于有机微纳激光材料与器件方面的研究（Acc. Chem. Res. 2016, 49, 1691-1700），发展了大面积有机激光阵列的可控加工技术（Sci. Adv. 2015, 1, e1500257），首次构建了基于红绿蓝有机微纳激光阵列的主动发光激光显示面板（Nat. Commun. 2019, 10, 870）最近，研究人员利用水系和油系有机染料溶液的浸润性差异，通过分步喷墨打印技术精准构筑了有机核壳异质结微纳激光器阵列（图1），从而在全可见光谱范围内调谐激光颜色。在此基础上基于核壳异质结阵列构筑了不同颜色的激光显示面板（图2），显示的色域范围超过标准RGB空间的66%，从而可以表达更丰富的色彩。研究成果发表于近期出版的德国应用化学（Angew. Chem. Int. Ed. 2020, doi:10.1002/anie.202002580）上。
　　
　　图2 基于有机核壳异质结微纳激光阵列的激光显示
　　在此工作基础上，他们利用浸润性辅助的丝网印刷技术，精准且快速地构建了大面积的微纳激光阵列结构（图3），并实现了多色的激光出射。利用这种主动发光的激光面板实现了图案的动态显示，用于信息滚动播出，视频播放等。这种印刷法制备的微激光器可以与LED的器件结构有效兼容，组成了微型LED阵列面板。在制得的面板上，用微电极阵列选择性控制每个像素点的发光，最终实现了电驱动的主动发光显示，为激光显示在平板及可穿戴设备等领域的应用提供了一种可行的方案。相关工作发表在Adv. Mater. 2020, 32, 2001999，通讯作者是闫永丽研究员和赵永生研究员，第一作者是王康博士。
　　
　　图3 基于浸润性辅助的丝网印刷法制备的微纳激光阵列的电驱动显示
　　
　　
　　光化学院重点实验室
　　2020年6月15日