科學家攻克納米級OLED難題開啟超微型顯示新時代

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2025-10-25 15:15:26 環(huán)球網(wǎng)科技

德國維爾茨堡尤利烏斯-馬克西米利安大學的物理學家團隊近日取得重大技術突破，成功研制出迄今全球最小的發(fā)光像素。這一成果為未來智能眼鏡、增強現(xiàn)實（AR）、虛擬現(xiàn)實（VR）等領域的超微型顯示技術發(fā)展開辟了新路徑，相關研究成果已發(fā)表在國際權威期刊《科學進展》上。

該研究團隊由延斯·普夫勞姆和貝特·赫希特教授聯(lián)合領銜。他們創(chuàng)新運用“光學天線”技術，在僅300納米×300納米的微小面積上，成功制造出可獨立尋址的亞波長有機發(fā)光二極管（OLED）像素。實驗數(shù)據(jù)顯示，這款納米級像素的外量子效率達到1%，峰值亮度高達3000坎德拉每平方米，同時具備超越視頻速率的快速響應能力，性能可與傳統(tǒng)像素媲美。

赫希特教授解釋說，通過特殊的金屬接觸結構，實現(xiàn)了電流向OLED的有效注入，同時完成光的放大與發(fā)射，最終在極小面積內達成與傳統(tǒng)像素相當?shù)牧炼人健某叽鐏砜矗?納米相當于100萬分之一毫米，這意味著若將該納米像素應用于顯示設備，1920×1080分辨率的顯示畫面理論上可壓縮至僅1平方毫米的面積內。這一特性為顯示組件的微型化提供了可能，未來有望將其嵌入智能眼鏡鏡腿等微小空間，通過圖像投射至鏡片，助力研發(fā)更輕量化的AR、VR設備。

OLED技術本身具備顯著優(yōu)勢，其結構由多層超薄有機材料夾在兩層電極之間構成。當電流通過時，電子與空穴結合并激發(fā)有機分子釋放光子，由于每個像素可獨立發(fā)光，無需額外背光源，不僅能呈現(xiàn)更深邃的黑色與更鮮艷的色彩，還擁有更高能效，這對依賴電池供電的便攜式顯示設備至關重要。

然而，將OLED像素進一步縮小至納米級別曾長期面臨物理難題。普夫勞姆教授指出，傳統(tǒng)OLED結構直接縮小后，會出現(xiàn)類似“避雷針縮小”的問題——電流會集中在天線角落，導致電場分布不均。此次研究中使用的金質天線為長方體結構，邊長約300×300×50納米，而不均勻的電場會促使金原子遷移并滲入發(fā)光層，形成名為“細絲”的微結構，最終引發(fā)短路，導致像素損壞。

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