超表面驅(qū)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?？梢栽鰪姾涂刂乒獠ǖ陌l(fā)射、調(diào)制、動態(tài)整形和檢測。在相關(guān)研究中，《科學》報道了有機發(fā)光二極管（OLED）顯示器的體系結(jié)構(gòu)可以通過引入納米圖案的超表面反射鏡得以實現(xiàn)。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(fā)光體中優(yōu)化提取這些顏色。這種新的體系結(jié)構(gòu)有助于創(chuàng)建使用可縮放納米壓印光刻技術(shù)的新興顯示應用程序（例如虛擬現(xiàn)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(qū)動的OLED顯示屏所制造的像素具有兩倍的發(fā)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(qū)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(shù)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）?？梢酝ㄟ^控制每個metamirror的反射相位進行廣泛調(diào)整meta-OLED的發(fā)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(qū)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(fā)射的連續(xù)光譜進行調(diào)諧。對于這些測量，創(chuàng)建了較大的像素（600 μm×600 μm）以實現(xiàn)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