I ricercatori realizzano OLED ultracompatti con pixel stampati con tecnologia UV, proprio come i microchip

I ricercatori dell’ETH di Zurigo hanno sviluppato una nuova classe di materiali organici luminescenti che possono essere lavorati mediante fotolitografia, la tecnica di base utilizzata nella produzione di chip per creare strutture microscopiche su wafer semiconduttori. Questa scoperta potrebbe consentire, in futuro, la realizzazione di display OLED estremamente piccoli e ad alta risoluzione per occhiali AR, mirini fotografici, sensori e dispositivi biomedici.

Gli OLED sono particolarmente adatti ai display di dimensioni molto ridotte poiché i loro materiali organici luminescenti mantengono la luminosità anche in presenza di dimensioni minime. La sfida è stata quella di produrli con sufficiente precisione. La fotolitografia, il processo utilizzato per la produzione di chip semiconduttori, potrebbe contribuire a risolvere tale problema, ma i metodi standard impiegano solventi e sostanze chimiche che degradano le molecole organiche sensibili presenti nei materiali OLED convenzionali.

Il team dell’ETH di Zurigo ha risolto questo problema sviluppando polimeri luminescenti in grado di fungere da fotoresist, pur resistendo alle sostanze chimiche aggressive durante la litografia. Il materiale presenta una struttura «core-shell»: una molecola emettitrice di luce è protetta all’interno, mentre i gruppi reattivi sono posizionati all’esterno. Sotto la luce ultravioletta, questi gruppi si reticolano, rendendo insolubili le aree illuminate e consentendo di modellare il materiale in strutture fini, proprio come i fotoresist convenzionali utilizzati nella produzione di semiconduttori.

Per dimostrare la tecnologia, i ricercatori hanno creato un’immagine multicolore di un ara delle dimensioni di soli 300 × 430 micrometri e composta da 250 × 350 pixel. L’immagine non costituisce un display funzionante: i suoi pixel emettono fluorescenza quando illuminati dall’esterno, anziché produrre luce elettricamente. I ricercatori affermano che si tratta dell’immagine fluorescente multicolore ad altissima risoluzione prodotta finora mediante fotolitografia.

Il team ha inoltre dimostrato il funzionamento di diodi a emissione luminosa alimentati elettricamente in un esperimento separato, creando un logo ETH luminoso delle dimensioni di 1 × 2,4 mm. Il passo successivo consiste nel ridurre ulteriormente la dimensione dei pixel. Tuttavia, i ricercatori devono ancora sviluppare componenti elettronici in grado di controllare i singoli pixel in modo indipendente prima che la tecnologia possa diventare un display funzionante.

I ricercatori intravedono potenziali applicazioni che vanno oltre gli schermi in miniatura per occhiali AR e mirini elettronici. Piccole sorgenti luminose controllate con precisione potrebbero, a lungo termine, essere integrate direttamente nei chip per la ricerca medica e biologica, la microscopia e i sensori. Ad esempio, potrebbero illuminare singole cellule biologiche o stimolare le cellule nervose con la luce. Lo studio, intitolato «Fotoresist elettroluminescenti che estendono il ridimensionamento litografico agli OLED», è stato pubblicato su *Nature* il 16 settembre 2026.