功能材料是以聲、光、電、磁、熱等物理特性為特征的材料，例如半導體材料、液晶材料（liquid crystal materials）、儲氫材料（hydrogen storage materials）、激光材料（laser materials）等。與無機材料相比，有機光功能材料（organic opto-functional materials）具有諸多優(yōu)越的性能，例如優(yōu)異的耐熱性和化學穩(wěn)定性、良好的絕緣性和介電性能、理想的成膜性以及簡單的成型工藝等，在半導體光刻、有機光致發(fā)光和電致發(fā)光、傳感器、生物熒光探針等領域有著廣泛應用。集成顯示是電子信息產業(yè)目前最關鍵、最重要也是最主要的基礎，而有機光功能材料已成為顯示技術中不可或缺的關鍵性材料。

在20世紀人類科技進步史上，激光是與原子能、計算機、半導體并駕齊驅的四項重大發(fā)明之一，也被認為是影響全球未來發(fā)展的18項重大關鍵技術之一。隨著科技的進步，激光技術也在向微型化、多功能化、集成化快速發(fā)展。尤其是近年來，激光全色顯示技術因其具有色域廣（對人眼識別顏色90%以上的覆蓋）、色飽和度高、亮度高、極限高清、真三維（3D）等顛覆性的優(yōu)勢，受到業(yè)界的廣泛關注。

■全色激光顯示

由于激光顯示技術（laser display technology）在能耗和色域等方面具有優(yōu)勢，其已成為當今顯示產業(yè)的生力軍。在同等尺寸及顯示條件下，激光顯示器的功耗僅為普通顯示器的70%，同時激光因其自身超窄光譜特性，可以實現更純的單色顯示和更寬色域，這意味著激光顯示器的色彩質量和能耗較普通顯示器都會有質的飛躍。

目前，激光顯示的核心：紅、綠、藍三色激光光源還依賴于GaN、GaAs等材料作為增益介質的無機半導體激光器。因此激光顯示器的成本在純有機材料主導的有機發(fā)光二極管（organic light emitting diode，OLED）顯示器和有機材料無機復合的薄膜晶體管液晶顯示器（thin film transistor liquid crystal display，TFT-LCD）中處于不利地位，這極大地限制了激光顯示技術的發(fā)展和推廣。

目前，激光顯示器僅在60英寸以上的大尺寸市場占有一定份額，而在電腦、手機等中小尺寸市場缺乏競爭力。而有機激光顯示（organic laser display，OLSD）技術結合了激光顯示低功耗、廣色域以及OLED低成本、小尺寸的優(yōu)勢，成為次世代顯示技術的研究重點。 

■含有多色微型激光器陣列的激光顯示面板示意圖，有機微型激光器在實際應用中的突破也將出現在顯示面板領域，即激光顯示面板。與面板由獨立OLED 構成不同，激光顯示面板每一個像素都是一個有機微腔結構，可以發(fā)射出高純度的激光。這可以提高面板的空間分辨率、亮度和顏色范圍等評價顯示質量的關鍵參數。

與傳統(tǒng)的無機半導體材料相比，有機光功能材料具有結構可設計、性能可剪裁、受激輻射截面大、激發(fā)態(tài)過程豐富、可溶液加工等優(yōu)點，易于實現激光發(fā)射波長的連續(xù)可調諧，為大面積、柔性可穿戴激光顯示提供了全新的解決方案。

近年來，有機微納激光材料及其器件取得了突破性進展，在光泵浦和電泵浦激光器件、大面積激光顯示器件應用上展現出巨大潛力。然而，有機電泵浦微納激光是整個有機激光顯示的核心，是研究人員長久以來追求的目標，被認為是有機光電子學研究領域發(fā)展的瓶頸和挑戰(zhàn)性科學問題之一。

■兩種電泵浦激光結構示意圖，如圖所示，反射層(反射鏡)不能插入電極對之間，也很難在二極管型器件外部集成。另一種類型的有機發(fā)光器件是基于晶體管的幾何結構，這種結構中增益材料將比二極管更容易與自組裝微腔結構兼容。

為了實現有機微型激光器作為顯示面板的目標，我們需要將驅動微型激光器的泵浦源的成本降低到合理范圍。目前，幾乎所有的有機微型激光器都依賴于高強度飛秒/皮秒脈沖激光的光激勵。如果有機微型激光器可以用連續(xù)波段半導體激光器進行光泵浦，只需掃描印刷微型激光器陣列上的激發(fā)點即可實現光學顯示。迄今為止，電泵浦有機激光器的實現仍然具有極大的挑戰(zhàn)性。盡管現在OLED的效率可以與半導體LED相媲美，但將光學諧振腔結構并入OLED中仍然是一個難點。