Исследователи создали сверхминиатюрный OLED-дисплей с пикселями, напечатанными с помощью УФ-печати, подобно микрочипам

Исследователи из Цюрихского федерального политехнического института (ETH Zurich) разработали новый класс светоизлучающих органических материалов, которые можно обрабатывать с помощью фотолитографии — основной технологии производства микросхем, используемой для создания микроскопических структур на полупроводниковых пластинках. Этот прорыв в конечном итоге может позволить создавать чрезвычайно миниатюрные OLED-дисплеи с высоким разрешением для очков дополненной реальности, видоискателей фотоаппаратов, датчиков и биомедицинских устройств.

OLED-дисплеи особенно хорошо подходят для очень маленьких экранов, поскольку их органические светоизлучающие материалы сохраняют яркость даже при крошечных размерах. Проблема заключалась в том, чтобы изготовить их с достаточной точностью. Фотолитография — процесс, используемый для изготовления полупроводниковых микросхем, — могла бы помочь решить эту проблему, однако стандартные методы предполагают использование растворителей и химических веществ, которые разрушают чувствительные органические молекулы в традиционных материалах OLED.

Команда Цюрихского федерального технологического института (ETH Zurich) решила эту проблему, разработав люминесцентные полимеры, которые могут выступать в качестве фоторезистов, при этом выдерживая воздействие агрессивных химических веществ во время литографии. Материал имеет структуру «ядро-оболочка»: светящаяся молекула защищена внутри, а реакционноспособные группы расположены снаружи. Под воздействием ультрафиолетового излучения эти группы сшиваются, делая освещённые участки нерастворимыми и позволяя формировать из материала тонкие структуры, подобно традиционным фоторезистам, используемым в производстве полупроводников.

Для демонстрации технологии исследователи создали многоцветное изображение ара размером всего 300 × 430 микрометров, состоящее из 250 × 350 пикселей. Это изображение не является рабочим дисплеем: его пиксели светятся под воздействием внешнего освещения, а не генерируют свет под действием электрического тока. Исследователи отмечают, что на сегодняшний день это многоцветное флуоресцентное изображение с самым высоким разрешением, созданное с использованием фотолитографии.

В ходе отдельного эксперимента команда также продемонстрировала светодиоды с электрическим питанием, создав светящийся логотип ETH размером 1 × 2,4 мм. Следующим шагом станет дальнейшее уменьшение размера пикселей. Однако прежде чем эта технология сможет превратиться в полноценный дисплей, исследователям ещё предстоит разработать электронные компоненты, способные независимо управлять отдельными пикселями.

Исследователи видят потенциальные области применения, выходящие за рамки миниатюрных экранов для очков дополненной реальности и электронных видоискателей. Крошечные, точно управляемые источники света в конечном итоге могут быть интегрированы непосредственно в микросхемы для использования в медицинских и биологических исследованиях, микроскопии и датчиках. Например, они могли бы освещать отдельные биологические клетки или стимулировать нервные клетки с помощью света. Исследование под названием «Электролюминесцентные фоторезисты, расширяющие возможности литографического масштабирования для OLED» было опубликовано в журнале Nature 16 сентября 2026 года.