中科院化學(xué)所趙永生團(tuán)隊(duì)開發(fā)了用于激光顯示的有機(jī)微晶體的熱激活激光策略。相關(guān)研究成果發(fā)表在2021年11月19日出版的《美國(guó)化學(xué)會(huì)雜志》。

熱激活延遲熒光（TADF）材料有望克服電泵浦有機(jī)激光器的三重態(tài)光損耗。然而，由于在凝聚態(tài)中三重態(tài)到單重態(tài)的上轉(zhuǎn)換受到嚴(yán)重抑制，因此很難在這些材料中建立布居數(shù)反轉(zhuǎn)。

該文中，研究人員報(bào)告了溶液處理共組裝微晶中的熱激活激光，其中TADF染料均勻分散到晶體基質(zhì)中，以確保有效的反向系統(tǒng)間交叉（RISC）。RISC獲得的暗態(tài)三重態(tài)激子被有效地轉(zhuǎn)化為輻射單重態(tài)激子，隨后參與了布居數(shù)反轉(zhuǎn)，以不同尋常的溫度依賴性來(lái)增強(qiáng)激光。由于良好的兼容性，通過(guò)摻雜各種TADF激光染料可在整個(gè)可見光譜上調(diào)諧激光波長(zhǎng)。采用模板約束溶液生長(zhǎng)法，將三色TADF微激光器精確地陣列成周期性像素陣列。

以制備的TADF微激光器陣列為顯示面板，在可編程激勵(lì)下實(shí)現(xiàn)了逼真的激光顯示。研究結(jié)果為最小化高性能激光器的三重態(tài)相關(guān)能量損失提供了有價(jià)值的啟示。