High-resolution multi-color printing relies upon pixelated optical nanostructures, which is crucial to promote color display by producing nonbleaching colors, yet requires simplicity in fabrication and dynamic switching. Antimony trisulfide (Sb₂S₃) is a newly rising chalcogenide material that possesses prompt and significant transition of its optical characteristics in the visible region between amorphous and crystalline phases, which holds the key to color-varying devices. Herein, we proposed a dynamically switchable color printing method using Sb₂S₃-based stepwise pixelated Fabry-Pérot (FP) cavities with various cavity lengths. The device was fabricated by employing a direct laser patterning that is a less time-consuming, more approachable, and low-cost technique. As switching the state of Sb₂S₃ between amorphous and crystalline, the multi-color of stepwise pixelated FP cavities can be actively changed. The color variation is due to the profound change in the refractive index of Sb₂S₃ over the visible spectrum during its phase transition. Moreover, we directly fabricated sub-50 nm nano-grating on ultrathin Sb₂S₃ laminate via microsphere 800-nm femtosecond laser irradiation in far field. The minimum feature size can be further decreased down to ~45 nm (λ/17) by varying the thickness of Sb₂S₃ film. Ultrafast switchable Sb₂S₃ photonic devices can take one step toward the next generation of inkless erasable papers or displays and enable information encryption, camouflaging surfaces, anticounterfeiting, etc. Importantly, our work explores the prospects of rapid and rewritable fabrication of periodic structures with nano-scale resolution and can serve as a guideline for further development of chalcogenide-based photonics components.

为提供高品质、智能健康的照明光源，基于三基色LED光源构建了线性调光混合照明系统，并提出一种调光调色的优化方法。混合光源的光色度和光强度分别用色温和明度等级来设定，使得混合照明效果更加符合“人因照明”的需求。在系统的智能优化配光过程中，将色温转化为CIE $ {u}'{v}' $色度坐标，明度转化为亮度，使优化计算更加精确。该系统采用线性调光的方式，既能有效避免混合光源闪烁带来的健康安全问题，配合优化算法又有效解决了线性调光色度漂移大的问题。实验结果表明，在2000 K~8000 K的色温范围内，混合照明系统混合光的色度稳定性保持在1阶CIE $ {u}'{v}' $圆内，在对应色温下的整个光强度调节范围内无可察觉的色差。采用线性调光方式在保持光色度稳定上比脉冲宽度调光方式效果更佳。理论探究和实验结果表明该混光照明系统简易可行，具有较高的实用价值。

针对反射式显示器彩色电润湿电子纸在不同色温环境光下显示颜色不一致，影响显示图片色彩还原度的问题，提出一种基于彩色电润湿电子纸光谱反射率特性的色彩校正方法。通过彩色电润湿电子纸的光谱反射率特性，得到不同色温环境光下显示颜色的光谱对应关系，以此建立不同色温环境光下彩色电润湿电子纸显示颜色的映射关系，并根据该映射关系对输入颜色数据进行校正，从而减小不同色温环境光下显示颜色的色差。设置标准光源A（5 000 K）、实验光源B（3 500 K）和实验光源C（6 500 K）对样品进行测试。在两个实验光源下，测量100个测试色块在经过本文方法校正前后的色度数据。实验结果表明，校正前后显示颜色与标准光源下显示颜色的平均色差分别减小了55%和35%，校正后的显示图像平均主观评价Z得分分别为0.45和0.25。

量子点（Quantum dots）由于具有优异的光电特性，广泛应用于发光与显示、太阳能电池、光催化等领域，它的发现和合成获得了2023年诺贝尔化学奖。采用量子点色转换的Micro?LED全彩化显示技术无需巨量转移，有望实现大规模量产，然而，量子点在高强度Micro?LED出光激发下的性能和寿命仍存在局限。基于此，本文研究了基于量子点@有序介孔（QDs@SBA?15）复合材料的Micro?LED色转换技术及其特性，有序介孔分子筛载体独特的孔道结构不仅能够有效提升Micro?LED色转换和光提取效率，且致密的有序介孔材料也一定程度上保障了量子点的稳定性。首先，通过时域有限差分方法（FDTD）建立了Micro?LED仿真模型，探究量子点粒径和有序介孔材料的孔径对光提取效率的影响；基于仿真结果指导，进一步采用物理共混法制备了QDs@SBA?15复合材料，通过透射光谱、荧光激发光谱、紫外?可见光吸收谱等手段对其进行表征并确定浓度配比；最后，将该复合材料与聚二甲基硅氧烷（PDMS）混合固化成膜，并研究了其光致发光性能。实验结果发现，量子点粒径和介孔材料孔径的匹配度以及量子点和有序介孔材料的比例浓度是影响QDs@SBA?15复合材料发光效率及Micro?LED色转换性能的关键因素；通过优化，所得复合材料可获得优异的发光性能以及良好的环境稳定性，相比于纯量子点色转换层，复合材料的光提取效率提升了81.73%，复合材料的环境稳定性提升了14.33%，以Micro?LED作为蓝光光源组成的三基色发光器件工作色域达到了104.52% NTSC。本研究为量子点色转换Micro?LED显示技术提供了理论指导，为实现Micro?LED全彩化开辟了新路径。