针对我国新型显示技术和产业发展面临的新战略需求，本实验室开展面向光电显示技术全链条的基础技术攻关与前沿技术创新，重点克服当前主流显示技术的关键材料和技术瓶颈，并发展源头创新的新型显示材料和技术，增强新型显示技术领域的自主可控能力，引领新型显示技术的未来发展，为我国从显示大国迈向显示强国奠定理论基础、材料基础、技术基础和人才基础，推动数字经济高质量发展。
目前设置的主要研究方向及其具体研究内容为：
1．光电材料设计与理论
深入研究涵盖发光材料与显示驱动材料的非晶态材料结构理论（即玻璃态理论）、包括有机半导体与无机氧化物在内的非晶态半导体的电子结构、电子输运及激发态调控等基础科学问题。
2．发光材料与器件
在理论研究基础上，开展高色纯度、高效率、高稳定性、低成本且环境友好的新型发光材料及其器件相关研究，发展新一代发光材料及显示技术，重点开展具有自主知识产权的OLED 蓝光材料、可应用于 Micro-LED、激光荧光显示的高性能稀土发光材料等研究。
3．显示驱动与集成
针对大面积、超高清、高刷新的高世代发光显示的迫切需求，开展新型显示驱动材料及相关技术的研究。实验室致力于研发具有自主知识产权的高迁移率、高稳定性的氧化物TFT 材料。
4．光电成像与传感
针对光电（数码）成像技术从二维成像到三维成像（显示），从可见光成像到近红外/红外成像发展的趋势需求，开展新型光电成像材料及器件的研究。将自主研发超低暗电流、高外量子效率和快速响应的柔性光电传感技术与集成技术及新一代窄带隙半导体材料及高性能短波红外成像芯片。
5．先进激光光源
实验室将深入发展玻璃结构相图模型和光学玻璃基因工程研新范式，创制具有国际前沿水平的高性能激光玻璃光纤和激光器、以及可服务于显示与传感应用的核心激光光源。
