近日，德國明斯特大學(xué)與中國蘇州大學(xué)的聯(lián)合科研團(tuán)隊(duì)，已成功研發(fā)出分辨率超越20K PPI（每英寸像素點(diǎn)數(shù)）的Micro OLED顯示器。

   研究團(tuán)隊(duì)指出，行業(yè)借助先進(jìn)的光刻技術(shù)，可精準(zhǔn)地將無機(jī)半導(dǎo)體如硅材料器件尺寸縮小至接近1納米級(jí)別，在一平方毫米的面積內(nèi)集成高達(dá)2億個(gè)晶體管。然而，光刻技術(shù)在有機(jī)材料的應(yīng)用，卻面臨紫外線和溶劑侵蝕的問題。針對該問題，研究團(tuán)隊(duì)采用了“先圖案化表面，后生長圖案”的策略，成功繞開了傳統(tǒng)制造的限制。

   團(tuán)隊(duì)首先在襯底表面通過光刻技術(shù)繪制精細(xì)圖案，隨后引入有機(jī)半導(dǎo)體分子，讓它們在這些預(yù)設(shè)的圖案上自然擴(kuò)散并選擇性生長，從而實(shí)現(xiàn)了在襯底上直接形成高分辨率圖案及器件的制造。這一策略不僅保留了光刻技術(shù)的高精度，還巧妙避免了對有機(jī)材料的潛在損害。

圖片來源：Eurekalert!

   最終，團(tuán)隊(duì)成功地將Micro OLED的分辨率提升至20K PPI以上，滿足下一代顯示器應(yīng)用的嚴(yán)苛要求。然而研究團(tuán)隊(duì)也指出，當(dāng)前該技術(shù)具有局限性，尤其是在器件性能上，相較于傳統(tǒng)器件仍有一定差距。

   這主要?dú)w咎于較為簡單的雙層OLED結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以及Au電極與有機(jī)半導(dǎo)體能級(jí)的不匹配，導(dǎo)致載流子注入效率問題。此外，對于可穿戴設(shè)備而言，器件在動(dòng)態(tài)使用中的應(yīng)變耐受性也是亟待解決的問題。

   盡管面臨諸多挑戰(zhàn)，研究團(tuán)隊(duì)堅(jiān)信“圖案生長”策略作為一種大面積、高效生成高分辨率圖案的通用方法，在光刻兼容的有機(jī)半導(dǎo)體器件處理平臺(tái)上展現(xiàn)出巨大潛力。研究團(tuán)隊(duì)表示，未來將集中力量攻克產(chǎn)量、均勻性和成本控制等難題，實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)預(yù)計(jì)，這一創(chuàng)新制造策略，將引領(lǐng)超高分辨率有機(jī)半導(dǎo)體器件領(lǐng)域迎來新一輪發(fā)展。

   研究人員表示，新的Micro OLED顯示器制造方法不僅保護(hù)了有機(jī)半導(dǎo)體免受光刻過程的傷害，還極大地提升了表面工程精度和設(shè)備分辨率。隨著可穿戴電子產(chǎn)品向多功能一體化方向發(fā)展，未來團(tuán)隊(duì)將努力構(gòu)建集信息收集、傳輸、處理、存儲(chǔ)與顯示于一體的綜合性系統(tǒng)。