2026 年 9 月 23 日
随着增强现实眼镜和电子取景器等设备屏幕尺寸不断缩小至对角线不足 1 厘米（约 0.4 英寸），对像素精度的要求日益提高。有机发光二极管（OLED）因其碳基化合物特性，在极小像素制造方面展现出潜力，相比传统晶体 LED 在缩小尺寸时亮度衰减的问题更具优势。
然而，传统光刻工艺中使用的溶剂和化学物质会降解有机分子，导致 OLED 材料难以适配半导体工业的高精度制造流程。针对这一瓶颈，苏黎世联邦理工学院（ETH Zurich）的研究团队开发了一种新型耐化学腐蚀的光敏聚合物，使得微小 OLED 像素能够像微芯片一样通过光刻技术进行制造。
核心-外壳结构实现化学防护
该研究由 ETH 教授施志仁（Chih-Jen Shih）领导，成果已发表于《自然》杂志。研究人员设计了一种基于“核心-外壳”原理的分子复合物：中心为发色分子，周围环绕着星形臂结构。这些星形臂的外端含有对紫外线敏感的反应基团，受光照后可发生交联反应，使材料在该区域变得不溶，从而形成微小的几何图案。
为了在光刻过程中保护脆弱的发光核心，星形臂的内部部分起到了关键的空间隔离作用，将反应性末端远离发光分子。来自墨尔本皇家理工大学（RMIT University）的合作者通过计算机模拟进一步验证了这种保护机制的有效性。施志仁解释道：“我们在空间上分离了这两个功能。光发射分子在内部受到保护，而反应性交联组位于外部。这使得光阻剂在光刻过程中能够发生反应，同时不会对发光核心造成显著损害。”
最高分辨率多色光图像与电致发光验证
研究人员利用该方法展示了高分辨率的多色发光图案。在一幅尺寸为 300×430 微米、包含 250×350 个像素的静态图像中，不同颜色的发光材料被精确模拟。值得注意的是，这并非传统的电致发光显示屏，而是由外界光源激发产生的荧光图像，代表了迄今为止使用光刻法制作的最高分辨率多色光图像。
此外，团队还与 ETH 苏黎世电子学教授王华（Hua Wang）领导的团队合作，制备了一个尺寸为 1×2.4 毫米的发光 ETH 标志。该标志证明了该技术同样适用于生产需要电源驱动的电致发光二极管（EL）。这一进展标志着从被动发光演示向主动显示器件的关键跨越。
未来应用展望
下一步，研究团队计划进一步缩小发光二极管的像素尺寸，并开发允许独立控制单个像素的电子设备，以构建功能性屏幕。
除了微型显示领域，这项技术在医疗技术和生物神经科学研究中也具有广阔前景。施志仁指出：“我们可以利用这种技术在小规模、高精度地产生光线，准确地在需要的地方。”例如，微小的 OLED 可用于检查单个生物细胞，或在培养皿中用光激发神经细胞。这种直接集成在微芯片上的小型可控光源，也将提升显微镜和传感器的性能。
参考文献：
Lo, S.W., et al. Electroluminescent photoresists extend lithography scaling to OLEDs. Nature (2026). DOI: 10.1038/s41586-026-11042-0
