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德国科学家突破纳米级OLED技术:300nm²发光像素助力超微型显示发展

时间:2025-10-24 23:57:12来源:互联网编辑:快讯

德国维尔茨堡尤利乌斯-马克西米利安大学的研究团队在显示技术领域取得突破性进展,成功开发出全球最小的可独立寻址发光像素。该成果由延斯·普夫劳姆与贝特·赫希特两位教授共同领衔,相关论文已于《科学进展》期刊发表,为超微型显示设备的实用化开辟了新路径。

研究团队通过创新的光学天线技术,在300纳米见方的极小区域内实现了有机发光二极管(OLED)的稳定运行。实验数据显示,该纳米像素的外部量子效率达1%,峰值亮度突破3000坎德拉每平方米,响应速度超越常规视频帧率要求。赫希特教授解释称,通过优化金属接触结构,电流得以精准注入有机发光层,同时实现光信号的定向放大,使纳米级像素的亮度与传统器件相当。

这项技术突破的关键在于解决了微缩化过程中的核心物理难题。传统OLED结构在尺寸缩减至纳米级时,会出现电流分布严重不均的现象,导致金属原子向发光层迁移形成导电细丝,最终引发器件短路。研究团队创造性地在金质天线(尺寸300×300×50纳米)与发光层之间引入绝缘层,仅在中心区域保留200纳米直径的导电通道。这种设计有效阻断了边缘电流,使首批纳米像素在常温下实现了两周的稳定运行。

纳米像素的微型化特性带来革命性应用前景。研究团队测算显示,采用该技术的1920×1080分辨率显示屏,理论面积可压缩至1平方毫米以内。这种超紧凑显示组件有望集成于智能眼镜镜腿,通过投影技术将图像投射至镜片,为AR/VR设备减重提供关键技术支撑。OLED本身的自发光特性使其无需背光源,在对比度、色彩饱和度和能效方面具有显著优势,特别适合便携式设备应用。

当前技术的光电转换效率约为1%,研究团队正着力提升器件效率并拓展全色域显示能力。普夫劳姆教授透露,通过材料改性和结构优化,团队计划将红、绿、蓝三基色像素整合至同一平台。若能实现效率突破和色彩覆盖,这项源自维尔茨堡的技术将推动显示设备进入"隐形集成"时代,从智能眼镜到隐形眼镜等可穿戴设备都将因此受益。

这项突破不仅重新定义了显示技术的物理极限,更为消费电子产品的形态革新提供了技术基础。随着纳米像素稳定性和效率的持续提升,未来显示组件可能完全融入日常穿戴物品,开启真正的"无感化"显示时代。

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