德國維爾茨堡尤利烏斯-馬克西米利安大學的研究團隊在顯示技術領域取得突破性進展,成功開發出全球最小的可獨立尋址發光像素。該成果由延斯·普夫勞姆與貝特·赫希特兩位教授共同領銜,相關論文已于《科學進展》期刊發表,為超微型顯示設備的實用化開辟了新路徑。
研究團隊通過創新的光學天線技術,在300納米見方的極小區域內實現了有機發光二極管(OLED)的穩定運行。實驗數據顯示,該納米像素的外部量子效率達1%,峰值亮度突破3000坎德拉每平方米,響應速度超越常規視頻幀率要求。赫希特教授解釋稱,通過優化金屬接觸結構,電流得以精準注入有機發光層,同時實現光信號的定向放大,使納米級像素的亮度與傳統器件相當。
這項技術突破的關鍵在于解決了微縮化過程中的核心物理難題。傳統OLED結構在尺寸縮減至納米級時,會出現電流分布嚴重不均的現象,導致金屬原子向發光層遷移形成導電細絲,最終引發器件短路。研究團隊創造性地在金質天線(尺寸300×300×50納米)與發光層之間引入絕緣層,僅在中心區域保留200納米直徑的導電通道。這種設計有效阻斷了邊緣電流,使首批納米像素在常溫下實現了兩周的穩定運行。
納米像素的微型化特性帶來革命性應用前景。研究團隊測算顯示,采用該技術的1920×1080分辨率顯示屏,理論面積可壓縮至1平方毫米以內。這種超緊湊顯示組件有望集成于智能眼鏡鏡腿,通過投影技術將圖像投射至鏡片,為AR/VR設備減重提供關鍵技術支撐。OLED本身的自發光特性使其無需背光源,在對比度、色彩飽和度和能效方面具有顯著優勢,特別適合便攜式設備應用。
當前技術的光電轉換效率約為1%,研究團隊正著力提升器件效率并拓展全色域顯示能力。普夫勞姆教授透露,通過材料改性和結構優化,團隊計劃將紅、綠、藍三基色像素整合至同一平臺。若能實現效率突破和色彩覆蓋,這項源自維爾茨堡的技術將推動顯示設備進入"隱形集成"時代,從智能眼鏡到隱形眼鏡等可穿戴設備都將因此受益。
這項突破不僅重新定義了顯示技術的物理極限,更為消費電子產品的形態革新提供了技術基礎。隨著納米像素穩定性和效率的持續提升,未來顯示組件可能完全融入日常穿戴物品,開啟真正的"無感化"顯示時代。











