研究团队用2800个纳米OLED像素点复原了苏黎世联邦理工学院的校徽。

瑞士研究人员研制的有机纳米OLED（有机发光二极管）元件的尺寸仅人类细胞宽度的百分之一，这种元件可用于超清晰显示屏和显微镜，并能实现相控阵光学技术来调控和聚焦光束。

在苏黎世联邦理工学院化学工程系副教授Chih-Jen Shih博士的带领下，研究团队开发出了一种制造有机发光二极管的一步法新工艺。有机发光二极管可以将电能转化为可见光。采用这种新方法后，科学家得以显著缩小有机发光二极管的尺寸。这种固态装置被广泛用于高端智能手机和电视机。

苏黎世联邦理工学院的博士生Jiwoo Oh透露说："迄今为止我们研发出的最小的OLED像素直径约为100纳米，这意味着它们比当前最先进的OLED像素还要小大约50倍。"

每个二极管的尺寸仅人类细胞宽度的百分之一。科学家认为，这一成果将催生出超清晰屏幕、高级显微镜，以及由这种极小的像素尺寸实现的新的波动光学应用。为了展示这种纳米有机发光二极管的潜力，研究团队用2800个单独的二极管复原了大学的校徽。这个结构只有20微米高，大约相当于一个人类细胞的尺寸。

苏黎世联邦理工学院化学与应用生物科学系的讲师Tommaso Marcato博士解释说："采用这种一步法，像素密度最大值比之前提高了2500倍。"每个像素的尺寸约为0.2微米（200纳米），理论上分辨率可达到大约每英寸5万像素。这种像素密度可以为未来的可穿戴设备和近眼设备实现超清晰屏幕。

Shih强调说："作为光源的纳米像素阵列可以照亮样本的最小区域，接着可以在电脑上将单个图像组合起来，生成一张极为细致的图像。"

由于这种新型二极管的尺寸小于可见光的波长，它们可以超高精度地调控发射光。当它们被排列在一起，相邻像素的光波可以相互作用，相互增强或抵消。工程师在相控阵光学中运用的也是同样的原理，无需移动部件就能通过电子方式调控和聚焦光束。Marcato说："当两个相同颜色的光波以小于其波长一半的距离（所谓的衍射极限）汇聚时，它们不再彼此独立振动，而是开始相互作用。"

这项技术可以实现全息显示器和微型激光器，以及通过在芯片上直接塑形来传输光信号的光学系统。它还可以为高级显微镜和能够探测单个细胞信号的灵敏生物传感器提供动力。

Marcato透露说："未来，将纳米OLED矩阵发出的光集中到一个方向并用来制造强大的微型激光器也将成为可能。"

研究团队用氮化硅薄膜制造出了比标准OLED生产所用的金属掩模版薄3000倍的模板。Oh详细说道："我们的方法还有一个优势，就是可以直接集成到生产计算机芯片的标准光刻工艺中。"

Shih确信，未来的设计可以将一组OLED组合成元像素，在空间中排列以生成新型3D图像。他在一份新闻稿中总结道："这将使观看者可以看到环绕他们的3D图像。"

这项研究被发表在《自然·光子学》期刊上。

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