IT之家 10 月 24 日消息，德國維爾茨堡尤利烏斯-馬克西米利安大學的物理學家成功造出了迄今全球最小的發光像素，為未來智能眼鏡和超微型顯示技術的發展邁出關鍵一步。

該團隊由延斯?普夫勞姆（Jens Pflaum）和貝特?赫希特（Bert Hecht）教授領導。相關研究成果已于當地時間 10 月 22 日發表于《科學進展》（IT之家附 DOI: 10.1126 / sciadv.adz8579）。

研究人員利用“光學天線”技術，在 300nm×300nm 的面積上成功制造出了可獨立尋址的亞波長 OLED 像素，實驗獲得 1% 的 EQE、3000 cd / m2 的峰值亮度，以及超越視頻速率的快速響應時間。

赫希特解釋說：“通過一種金屬接觸結構，使電流可以注入有機發光二極管（OLED），同時放大并發射光，我們在極小的面積上實現了與傳統像素相同的亮度?！?/p>

像素縮小至納米級

研究團隊指出，1 納米是 100 萬分之一毫米，這意味著如果將這種像素用于顯示器或投影儀，1920×1080 分辨率的顯示畫面理論上可裝入僅一平方毫米的面積中。如此微小的顯示組件未來有望嵌入眼鏡鏡腿中，再將圖像投射至鏡片上，從而開發出輕量化的 AR 和 VR 設備。

OLED 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有機分子，進而釋放光子。由于每個像素可獨立發光，因此無需背光源，能呈現更深的黑色、更鮮艷的色彩，并具備更高能效 —— 這一特性對便攜式顯示設備尤為關鍵。

解決微縮 OLED 的物理難題

普夫勞姆指出，過去在進一步縮小像素時遇到的主要難題是電流分布不均?！叭绻苯涌s小傳統 OLED 結構，就像縮小避雷針一樣，電流會主要集中在天線的角落?！毖芯恐惺褂玫慕鹳|天線呈長方體結構，邊長約 300×300×50 納米。

這種不均勻的電場會導致金原子遷移，逐漸滲入發光層，形成被稱為“細絲”（filaments）的微結構，最終因短路而損壞像素。

為此，研究團隊在新結構中引入了一層專門設計的絕緣層，僅在天線中央保留直徑 200 納米的圓形開口。此設計可阻斷來自邊緣和角落的電流注入，從而實現穩定、持久的納米發光二極管運行。赫希特表示：“在這種條件下，我們制得的首批納米像素在常溫環境下可穩定工作長達兩周。”

下一步目標：提高效率與色域

目前這種納米像素的光電轉換效率約為 1%。研究團隊計劃繼續提升效率，并擴展至紅、綠、藍（RGB）全色域。赫希特表示，一旦實現這些改進，“新一代的超微型顯示技術‘維爾茨堡制造’將近在眼前?！?/p>

未來，這項技術有望讓顯示器和投影儀變得極為微小，可幾乎隱形地嵌入可穿戴設備中，從眼鏡鏡架到隱形眼鏡，應用前景廣闊。