Des chercheurs ont mis au point un OLED ultra-minuscule doté de pixels imprimés aux UV, à l’instar des micropuces

Des chercheurs de l’ETH Zurich ont mis au point une nouvelle classe de matériaux organiques électroluminescents pouvant être traités par photolithographie, la technique de base utilisée dans la fabrication de puces pour créer des structures microscopiques sur des plaquettes de semi-conducteurs. Cette avancée pourrait à terme permettre la fabrication d’écrans OLED extrêmement petits et à haute résolution destinés aux lunettes de réalité augmentée, aux viseurs d’appareils photo, aux capteurs et aux dispositifs biomédicaux.

Les OLED sont particulièrement bien adaptées aux écrans de très petite taille, car leurs matériaux organiques électroluminescents conservent leur luminosité même à des dimensions infimes. Le défi consistait à les fabriquer avec une précision suffisante. La photolithographie, procédé utilisé pour fabriquer des puces semi-conductrices, pourrait contribuer à résoudre ce problème, mais les méthodes standard font appel à des solvants et des produits chimiques qui dégradent les molécules organiques sensibles présentes dans les matériaux OLED conventionnels.

L’équipe de l’ETH Zurich a résolu ce problème en développant des polymères luminescents capables de faire office de photorésines tout en résistant aux produits chimiques agressifs utilisés lors de la lithographie. Ce matériau présente une structure « cœur-enveloppe » : une molécule émettrice de lumière est protégée à l’intérieur, tandis que des groupes réactifs sont situés à l’extérieur. Sous l’effet de la lumière ultraviolette, ces groupes se réticulent, rendant les zones exposées insolubles et permettant de structurer le matériau en structures fines, à l’instar des photorésines classiques utilisées dans la fabrication des semi-conducteurs.

Pour illustrer cette technologie, les chercheurs ont créé une image multicolore d'un ara mesurant seulement 300 × 430 micromètres et comportant 250 × 350 pixels. Cette image n'est pas un écran fonctionnel : ses pixels émettent une fluorescence lorsqu'ils sont éclairés de l'extérieur, plutôt que de produire de la lumière par voie électrique. Les chercheurs affirment qu’il s’agit de l’image fluorescente multicolore à la plus haute résolution jamais produite à ce jour à l’aide de la photolithographie.

L’équipe a également présenté, dans le cadre d’une expérience distincte, des diodes électroluminescentes alimentées électriquement, créant ainsi un logo ETH lumineux mesurant 1 × 2,4 mm. La prochaine étape consiste à réduire encore davantage la taille des pixels. Cependant, les chercheurs doivent encore mettre au point des composants électroniques capables de contrôler chaque pixel de manière indépendante avant que cette technologie ne puisse donner naissance à un écran fonctionnel.

Les chercheurs envisagent des applications potentielles allant au-delà des écrans miniatures destinés aux lunettes de réalité augmentée et aux viseurs électroniques. De minuscules sources lumineuses contrôlées avec précision pourraient à terme être intégrées directement sur des puces pour la recherche médicale et biologique, la microscopie et les capteurs. Elles pourraient, par exemple, éclairer des cellules biologiques individuelles ou stimuler des cellules nerveuses à l’aide de la lumière. L’étude, intitulée « Electroluminescent photoresists extending lithographic scaling to OLEDs », a été publiée dans la revue *Nature* le 16 septembre 2026.