瑞士蘇黎世聯邦理工學院 (ETH Zurich) 的研究人員開發了他們聲稱是世界上最小的有機發光二極體。
這些「奈米OLED」極為微小，100個奈米OLED加起來也只能容納在一個人體細胞的直徑之內，比傳統OLED像素小50倍。像素尺寸在100到200奈米之間，使得像素排列密度遠高於傳統技術。
預計這項技術將應用於醫療技術領域，例如眼鏡式設備中的超高解析度顯示器、顯微鏡中微小區域的照明以及檢測單個神經細胞訊號的生物感測器。
由於其波長小於可見光波長，預計可用於利用光學效應的新型應用，例如微型雷射和全像成像。研究人員使用氮化矽超薄陶瓷薄膜作為模板進行製造，在單次製造過程中實現了前所未有的微型化。這項研究成果發表在學術期刊《自然·光子學》。
從： 
ETH技術有望將螢幕清晰度提升到一個新的水平。
【社論】
蘇黎世聯邦理工學院的研究成果不僅僅是“提高螢幕解析度”，它預示著光學技術的範式轉移。
最大的突破在於像素尺寸（100-200奈米）小於可見光波長（380-750奈米）。這屬於「波動光學」領域，是傳統顯示技術先前無法實現的。透過將相鄰像素以小於光波長（亞波長）的距離排列，光波之間會發生干涉，從而可以自由操控光的方向、偏振和相位。
研究團隊將其定義為「電致發光超表面」。這意味著未來的顯示器將從簡單的影像投影螢幕發展成為能夠將全像投影到空間或用作光通訊天線的「主動光學元件」。
製造製程創新<br>這項創新得益於「奈米模板光刻」技術。透過使用厚度僅30至50奈米的氮化矽薄膜作為“模板”，在一次製程中即可實現傳統金屬掩模無法完成的精細加工。論文中所報導的100,000 ppi（約為目前智慧型手機像素密度的200倍）的像素密度，正是得益於這項製程。
挑戰與前景<br>對於奈米裝置而言，13.1%的外部量子效率非常出色，但要實現商業化，還需要提高亮度（目前為4000 cd/m²），並開發能夠獨立驅動數萬至數億個奈米像素的背板電路。然而，這些「光粒子」所開啟的可能性是無限的，包括在單一神經元層面進行互動的生物感測器，以及能夠將影像直接投射到視網膜上的真正擴增實境隱形眼鏡。
[術語]
奈米OLED（有機發光二極體）
這些微型有機發光二極體的尺寸僅100-200奈米，比傳統OLED像素小50倍，甚至小於可見光的波長。這種小型化使得利用光的波動特性實現新型光學控制技術成為可能。
氮化矽
本研究採用一種具有高機械強度和化學穩定性的陶瓷材料，製成厚度為 30 至 50 奈米的超薄膜，作為傳統金屬掩模無法實現的微加工模板。
奈米模板光刻技術<br>一種使用超薄陶瓷薄膜作為模板的製造技術。它是一種創新方法，突破了傳統光學微影的繞射極限，可以在單次製程中製造尺寸小於100奈米的微結構。
電致發光超表面<br>一種光學元件，它透過排列奈米級發光元件，可以精確控制光的相位、偏振和方向。這是一個超越簡單顯示的新概念，可應用於全像術和光通訊等多種領域。
ppi（每英吋像素數）
像素密度單位表示每英吋（2.54公分）的像素數。數值越高，顯示效果越清晰。本研究實現了最高100,000 ppi的像素密度，遠遠超過傳統技術的水平。
[參考連結]
蘇黎世聯邦理工學院官方新聞（外部連結）
官方新聞稿公佈了這項研究的成果，並從研究團隊的角度詳細解釋了製造過程和潛在應用。
《自然·光子學》原始論文（外部連結）
本文詳細描述了奈米模板光刻技術的製造工藝，像素密度為 100,000 ppi，外部量子效率為 13.1%，以及其他技術數據。
[參考文章]
製造世界上最小的發光二極體（外部）
據報道，氮化矽薄膜厚度為 30-50 奈米，像素密度已達 100,000 ppi。
超越衍射極限的有機發光二極體可擴展奈米圖案化（外部）
提供了具體性能數據，包括 13.1% 的外部量子效率、約 4,000 cd/m² 的最大亮度以及 100 至 200 奈米的像素尺寸。
[編者註]
顯示技術的演進總是領先我們的想像。我們原本以為智慧型手機螢幕已經夠精美，如今卻出現了比可見光波長還要小的像素。
這項技術真正令人興奮之處在於，它不僅能讓事物“更美”，更開啟了控制光本身的新篇章。我們每天使用的AR眼鏡和智慧手錶，或許幾年後就能帶來前所未有的視覺體驗。它甚至有可能成為醫療領域的救命技術。讓我們拭目以待，看看這些微小的光粒子究竟會照亮怎樣的未來。
