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(dǎo)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(jī)材料相比，有機(jī)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(xué)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(dǎo)體光刻、有機(jī)光致發(fā)光和電致發(fā)光、傳感器、生物熒光探針等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。集成顯示是電子信息產(chǎn)業(yè)目前最關(guān)鍵、最重要也是最主要的基礎(chǔ)，而有機(jī)光功能材料已成為顯示技術(shù)中不可或缺的關(guān)鍵性材料。

在20世紀(jì)人類科技進(jìn)步史上，激光是與原子能、計算機(jī)、半導(dǎo)體并駕齊驅(qū)的四項重大發(fā)明之一，也被認(rèn)為是影響全球未來發(fā)展的18項重大關(guān)鍵技術(shù)之一。隨著科技的進(jìn)步，激光技術(shù)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(shù)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(guān)注。

■全色激光顯示

由于激光顯示技術(shù)（laser display technology）在能耗和色域等方面具有優(yōu)勢，其已成為當(dāng)今顯示產(chǎn)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(shí)現(xiàn)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(zhì)量和能耗較普通顯示器都會有質(zhì)的飛躍。

目前，激光顯示的核心：紅、綠、藍(lán)三色激光光源還依賴于GaN、GaAs等材料作為增益介質(zhì)的無機(jī)半導(dǎo)體激光器。因此激光顯示器的成本在純有機(jī)材料主導(dǎo)的有機(jī)發(fā)光二極管（organic light emitting diode，OLED）顯示器和有機(jī)材料無機(jī)復(fù)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(shù)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(jī)等中小尺寸市場缺乏競爭力。而有機(jī)激光顯示（organic laser display，OLSD）技術(shù)結(jié)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(shù)的研究重點(diǎn)。 

■含有多色微型激光器陣列的激光顯示面板示意圖，有機(jī)微型激光器在實(shí)際應(yīng)用中的突破也將出現(xiàn)在顯示面板領(lǐng)域，即激光顯示面板。與面板由獨(dú)立OLED 構(gòu)成不同，激光顯示面板每一個像素都是一個有機(jī)微腔結(jié)構(gòu)，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(zhì)量的關(guān)鍵參數(shù)。

與傳統(tǒng)的無機(jī)半導(dǎo)體材料相比，有機(jī)光功能材料具有結(jié)構(gòu)可設(shè)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(diǎn)，易于實(shí)現(xiàn)激光發(fā)射波長的連續(xù)可調(diào)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(jī)微納激光材料及其器件取得了突破性進(jìn)展，在光泵浦和電泵浦激光器件、大面積激光顯示器件應(yīng)用上展現(xiàn)出巨大潛力。然而，有機(jī)電泵浦微納激光是整個有機(jī)激光顯示的核心，是研究人員長久以來追求的目標(biāo)，被認(rèn)為是有機(jī)光電子學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸和挑戰(zhàn)性科學(xué)問題之一。

■兩種電泵浦激光結(jié)構(gòu)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(jī)發(fā)光器件是基于晶體管的幾何結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)中增益材料將比二極管更容易與自組裝微腔結(jié)構(gòu)兼容。

為了實(shí)現(xiàn)有機(jī)微型激光器作為顯示面板的目標(biāo)，我們需要將驅(qū)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(jī)微型激光器都依賴于高強(qiáng)度飛秒/皮秒脈沖激光的光激勵。如果有機(jī)微型激光器可以用連續(xù)波段半導(dǎo)體激光器進(jìn)行光泵浦，只需掃描印刷微型激光器陣列上的激發(fā)點(diǎn)即可實(shí)現(xiàn)光學(xué)顯示。迄今為止，電泵浦有機(jī)激光器的實(shí)現(xiàn)仍然具有極大的挑戰(zhàn)性。盡管現(xiàn)在OLED的效率可以與半導(dǎo)體LED相媲美，但將光學(xué)諧振腔結(jié)構(gòu)并入OLED中仍然是一個難點(diǎn)。