超表面驅動OLED顯示屏每英寸超10000像素

光學表面材料被廣泛集成于設備中。可以增強和控制光波的發射、調制、動態整形和檢測。在相關研究中，《科學》報道了有機發光二極管（OLED）顯示器的體系結構可以通過引入納米圖案的超表面反射鏡得以實現。在最終的meta-OLED顯示器中，不同的metasurface圖案定義了紅色、綠色和藍色的像素，并確保從有機白色發光體中優化提取這些顏色。這種新的體系結構有助于創建使用可縮放納米壓印光刻技術的新興顯示應用程序（例如虛擬現實）所需的超高像素密度（每英寸＞10000像素）設備。相對于標準的彩色濾光白色OLED，超表面驅動的OLED顯示屏所制造的像素具有兩倍的發光效率和出色的色純度。

圖A：具有超表面鏡的meta-OLED設計示意圖。

圖B：（左）由四個部分組成且以3V驅動的meta-OLED測試單元的照片。插圖顯示了具有不同間距（P1至P9）的三乘三鏡光學顯微鏡（OM）圖像。（右）后視鏡的原子力顯微鏡圖像顯示納米柱陣列具有不同的間距（P1=160 nm至P9=380 nm），恒定的直徑（80 nm）和高度（80 nm）。

圖C：通過納米壓印光刻技術制作的Ag超鏡鳥瞰圖（上）和橫截面圖（下）的SEM圖像。

圖D：以3V偏置的meta-OLED的OM圖像（三乘三布局）。可以通過控制每個metamirror的反射相位進行廣泛調整meta-OLED的發射顏色。在三乘三布局中，每個元鏡的面積為300 μm×300 μm。納米柱直徑為80 nm、100 nm和120 nm。決定平面鏡區域背景顏色的總OLED厚度對于藍色和綠色分別為135 nm和165 nm。

圖E：EL光譜顯示隨著柱距發射的連續光譜進行調諧。對于這些測量，創建了較大的像素（600 μm×600 μm）以實現高信噪比光譜。柱的高度和直徑分別保持恒定在80 nm和100 nm，OLED厚度為135 nm。

圖文來源：Science23 Oct 2020: Vol. 370, Issue 6515, pp. 459-463DOI:10.1126/science.abc8530

原標題：Metasurface-driven OLED displays beyond 10,000 pixels per inch

原作者：Won-Jae Joo, Jisoo Kyoung1, Majid Esfandyarpour, Sung-Hoon Lee, Hyun Koo, Sunjin Song1, Young-Nam Kwon, Seok Ho Song, Jun Cheol Bae, Ara Jo, Myong-Jong Kwon1, Sung Hyun Han, Sung-Han Kim, Sungwoo Hwang, Mark L. Brongersma