科学家攻克纳米级OLED难题开启超微型显示新时代

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2025-10-25 15:15:26 环球网科技

德国维尔茨堡尤利乌斯-马克西米利安大学的物理学家团队近日取得重大技术突破，成功研制出迄今全球最小的发光像素。这一成果为未来智能眼镜、增强现实（AR）、虚拟现实（VR）等领域的超微型显示技术发展开辟了新路径，相关研究成果已发表在国际权威期刊《科学进展》上。

该研究团队由延斯·普夫劳姆和贝特·赫希特教授联合领衔。他们创新运用“光学天线”技术，在仅300纳米×300纳米的微小面积上，成功制造出可独立寻址的亚波长有机发光二极管（OLED）像素。实验数据显示，这款纳米级像素的外量子效率达到1%，峰值亮度高达3000坎德拉每平方米，同时具备超越视频速率的快速响应能力，性能可与传统像素媲美。

赫希特教授解释说，通过特殊的金属接触结构，实现了电流向OLED的有效注入，同时完成光的放大与发射，最终在极小面积内达成与传统像素相当的亮度水平。从尺寸来看，1纳米相当于100万分之一毫米，这意味着若将该纳米像素应用于显示设备，1920×1080分辨率的显示画面理论上可压缩至仅1平方毫米的面积内。这一特性为显示组件的微型化提供了可能，未来有望将其嵌入智能眼镜镜腿等微小空间，通过图像投射至镜片，助力研发更轻量化的AR、VR设备。

OLED技术本身具备显著优势，其结构由多层超薄有机材料夹在两层电极之间构成。当电流通过时，电子与空穴结合并激发有机分子释放光子，由于每个像素可独立发光，无需额外背光源，不仅能呈现更深邃的黑色与更鲜艳的色彩，还拥有更高能效，这对依赖电池供电的便携式显示设备至关重要。

然而，将OLED像素进一步缩小至纳米级别曾长期面临物理难题。普夫劳姆教授指出，传统OLED结构直接缩小后，会出现类似“避雷针缩小”的问题——电流会集中在天线角落，导致电场分布不均。此次研究中使用的金质天线为长方体结构，边长约300×300×50纳米，而不均匀的电场会促使金原子迁移并渗入发光层，形成名为“细丝”的微结构，最终引发短路，导致像素损坏。

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