Kutatók UV-nyomtatott képpontokkal rendelkező, mikroszálakhoz hasonló, rendkívül apró OLED-eket hoztak létre

Az ETH Zürich kutatói kifejlesztettek egy új osztályú, fénykibocsátó szerves anyagot, amely fotolitográfiával feldolgozható – ez az alapvető chipgyártási technika, amelyet mikroszkopikus struktúrák létrehozására használnak félvezető szeleteken. Ez az áttörés végső soron lehetővé teheti rendkívül kicsi, nagy felbontású OLED-kijelzők gyártását AR-szemüvegekhez, fényképezőgép-keresőkhöz, érzékelőkhöz és orvosbiológiai eszközökhöz.

Az OLED-ek különösen alkalmasak nagyon kicsi kijelzőkhöz, mivel szerves fénykibocsátó anyagaik apró méretek mellett is megőrzik fényességüket. A kihívás eddig az volt, hogy ezeket megfelelő pontossággal gyártsák. A fotolitográfia – a félvezető chipek gyártásához használt eljárás – segíthetne megoldani ezt a problémát, de a hagyományos módszerek olyan oldószereket és vegyszereket alkalmaznak, amelyek lebontják a hagyományos OLED-anyagokban található érzékeny szerves molekulákat.

Az ETH Zürich kutatócsoportja úgy oldotta meg ezt a problémát, hogy olyan lumineszcens polimereket fejlesztett ki, amelyek fotorezisztként működnek, ugyanakkor ellenállnak a litográfia során alkalmazott agresszív vegyszereknek. Az anyag mag-héj szerkezetű: a fénykibocsátó molekula belül védve van, míg a reaktív csoportok a külső rétegen helyezkednek el. Ultraibolya fény hatására ezek a csoportok térhálósodnak, így a megvilágított területek oldhatatlanná válnak, és az anyag finom struktúrákba mintázható, hasonlóan a félvezetőgyártásban használt hagyományos fotorezisztekhez.

A technológia bemutatására a kutatók egy mindössze 300 × 430 mikrométer méretű, 250 × 350 képpontból álló, többszínű arakán képet hoztak létre. A kép nem működő kijelző: képpontjai nem elektromosan bocsátanak ki fényt, hanem külső megvilágítás hatására fluoreszkálnak. A kutatók szerint ez a fotolitográfia segítségével eddig előállított legmagasabb felbontású többszínű fluoreszkáló kép.

A csapat egy külön kísérletben elektromosan meghajtott fénykibocsátó diódákat is bemutatott, amelyekkel egy 1 × 2,4 mm-es, világító ETH-logót hoztak létre. A következő lépés a képpontok méretének további csökkentése. A technológia azonban csak akkor válhat működőképes kijelzővé, ha a kutatók kifejlesztik az egyes képpontok független vezérlésére alkalmas elektronikát.

A kutatók a miniatűr képernyőkön túlmutató alkalmazási lehetőségeket látnak az AR-szemüvegek és az elektronikus keresők területén. A apró, pontosan vezérelhető fényforrások végül közvetlenül integrálhatók lennének a chipekbe orvosi és biológiai kutatások, mikroszkópos vizsgálatok és érzékelők céljára. Például megvilágíthatnák az egyes biológiai sejteket, vagy fény segítségével stimulálhatnák az idegsejteket. A „Electroluminescent photoresists extending lithographic scaling to OLEDs” című tanulmány 2026. szeptember 16-án jelent meg a Nature folyóiratban.