Les dispositifs micro-nano-émetteurs de lumière jouent un rôle important dans le développement de l'optique intégrée, notamment : les matériaux à gain de lumière dans les lasers organiques et les écrans électroniques dans le domaine des grandes perspectives d'application ; la pression ou les substances chimiques ont une réponse aux matériaux émetteurs de lumière peuvent être utilisés comme capteurs ; en plus des différents matériaux émetteurs de lumière préparés par les réseaux microstructurels, grâce à la régulation raisonnable de la lumière dans le domaine de la lutte contre la contrefaçon a également montré une très bonne valeur de l'application.

Dans les applications réelles, les dispositifs à l'état solide (par exemple, les films minces, les structures fonctionnelles) ont un éventail d'applications beaucoup plus large que certaines substances à l'état liquide ou libre, ce qui exige que certains matériaux luminescents aient encore une bonne efficacité de luminescence à l'état solide ou agrégé. Il est donc important de trouver des matériaux luminescents efficaces à l'état solide et de les appliquer dans des dispositifs polymères.

Parmi les différents types de matériaux luminescents, les matériaux luminescents induits par agrégation (AIE), en tant que classe émergente de matériaux luminescents, ont attiré beaucoup d'attention et de recherches en raison de leurs propriétés luminescentes uniques. Les AIE présentent les avantages d'une efficacité luminescente élevée à l'état solide, et les structures micro-nano luminescentes en polymère ont été préparées avec succès en dopant les AIE dans des résines époxy avec les résines composites qui en résultent. Les dispositifs électroluminescents en polymère constituent une classe importante de dispositifs photoniques fonctionnels, dans le processus de préparation des matériaux électroluminescents dopés ou modifiés dans le complexe polymère, puis par le biais de l'auto-assemblage et d'une technologie de traitement mature pour préparer de manière flexible une variété de dispositifs photoniques à l'état solide. Ces dispositifs électroluminescents ont une bonne valeur d'application dans les lasers, la communication optique, la détection, l'affichage lumineux, l'impression, le diagnostic biologique, la lutte contre la contrefaçon et bien d'autres domaines.

La meilleure compatibilité des matériaux polymères permet le dopage et le traitement d'une large gamme de matériaux fonctionnels. Par exemple, Sun et al. ont dopé le colorant laser rhodamine B (RhB) dans la résine photosensible SU-8, puis ont utilisé l'écriture directe par laser femtoseconde pour préparer une variété de structures de cavités résonnantes miniatures et obtenir une sortie laser à faible seuil. Yang et al. de l'université de Tsinghua ont réalisé une série de travaux liés à la détection autour de polymères dopés aux points de carbone (par exemple, des hydrogels), en utilisant des structures de guide d'ondes pour réaliser la détection d'une large gamme de substances. Il est évident que l'orientation de l'application des dispositifs électroluminescents en polymère dépend principalement des propriétés spéciales des matériaux électroluminescents et des fonctions des dispositifs photoniques structurés. Afin d'élargir le champ d'application des dispositifs polymères électroluminescents et d'accroître leur efficacité, il est nécessaire d'améliorer continuellement les performances des matériaux électroluminescents et de trouver des moyens de traitement adéquats pour fabriquer des dispositifs fonctionnels répondant à l'orientation de l'application.

Dans les dispositifs polymères électroluminescents, les matériaux électroluminescents (par exemple, les petites molécules organiques, les matériaux à conversion ascendante des terres rares, les points quantiques, etc.) sont mélangés à la matrice polymère par dopage ou modification, et émettent de la lumière sous une excitation lumineuse ou électrique appropriée. Dans la pratique, compte tenu de la consommation d'énergie, de la durée de vie du dispositif et d'autres facteurs, la recherche de dispositifs d'émission de lumière plus efficaces, c'est-à-dire aussi faibles que possible sous l'excitation lumineuse ou électrique, permet au dispositif d'atteindre l'intensité lumineuse visée. Pour les dispositifs à semi-conducteurs, l'intensité lumineuse est principalement liée à l'efficacité lumineuse du composant luminescent lui-même et au rapport de dopage. Les matériaux luminescents traditionnels présentent des forces intermoléculaires accrues à des concentrations élevées ou à l'état solide, et le fort effet d'empilement π-π provoque l'éclatement de la fluorescence des molécules de colorant, ce qui limite considérablement l'application des colorants luminescents organiques dans les dispositifs luminescents à l'état solide. Selon les travaux précédemment rapportés sur les micro-lasers en polymère RhB, le rapport de dopage optimal du matériau de gain RhB dans le polymère est de 1 wt%, et une augmentation supplémentaire de la concentration de dopage entraînera non seulement une forte explosion de fluorescence, mais les molécules de RhB dans le polymère apparaîtront également dans le phénomène de regroupement de polymères, ce qui affectera la morphologie et la performance du dispositif.

Les matériaux luminescents induits par l'agrégation, une classe émergente de matériaux luminescents organiques, ont fondamentalement surmonté le problème de l'éclatement de l'agrégation des molécules de colorant grâce à leur mécanisme de luminescence unique de limitation du mouvement intramoléculaire, et ont réalisé une luminescence à haute efficacité à l'état solide, ce qui injecte sans aucun doute un courant de sang frais dans le développement de dispositifs luminescents à l'état solide.

Technologie de traitement des dispositifs micro-optiques en polymère :

1. lithographie par masque

Structuration de matériaux polymères photosensibles par exposition au masque.

2. technologie d'écriture directe par laser et faisceau d'électrons

L'écriture directe est une technique de photolithographie sans masque qui produit des informations structurelles en contrôlant la position coordonnée d'un point focalisé sur un revêtement photosensible.

3. la technologie de la nanoimpression

La nanoimpression est un procédé de reproduction de motifs micro et nanostructurés qui peut être utilisé pour préparer des micro et nanostructures de grande précision et de grande surface.