据德国维尔茨堡大学最新消息，该校物理学家团队成功研制出了全球最小的光发射像素，为智能眼镜等可穿戴设备实现超微型显示带来突破性进展。智能眼镜作为可将数字信息直接投射到用户视野中的关键未来技术之一，其发展受到显示器元件体积限制及光学性能瓶颈制约。此前，当像素尺寸缩减到只有一个波长时，光的有效发射效率一直难以突破。

维尔茨堡大学的研究团队通过采用光学天线技术，制造出了迄今最小的发光像素。该项研究由Jens Pflaum教授和Bert Hecht教授主导，并已发表于《Science Advances》杂志。研究人员介绍，他们通过将金属电极与有机发光二极管结合，成功在仅300纳米×300纳米的面积上点亮了一枚橙色光像素，其亮度可与常规尺寸（5微米×5微米）的OLED像素媲美。举例而言，1920×1080分辨率的显示屏材料，可以完全集成于1平方毫米区域内，并可用于眼镜镜架，投射光线到镜片上实现显示。

OLED显示的核心由多层超薄有机材料夹在两个电极之间构成，通电后，电子与空穴在活性层中复合，激发有机分子释放能量形成光子。每个像素都能独立发光，无需背光源，有助于呈现更深的黑色、鲜艳的色彩，并在虚拟现实和增强现实设备领域提升便携设备的能效管理。

研究人员指出，简单缩小传统OLED像素无法解决微型化的技术瓶颈。由于在极小尺寸下，电流分布不均，如避雷针效应导致电流主要集中在天线的角落，从而在光学活性材料中形成金属“细丝”，随着时间增长极易导致短路失效。

此次团队开发的新结构在光学天线顶部加入特制绝缘层，仅在中央预留直径200纳米的开口。这样一来，来自边角的电流被有效屏蔽，保证了纳米光二极管的可靠稳定工作，并防止了细丝的产生。实验显示，首批纳米像素在常态条件下能稳定工作两周。

下一步，团队计划提升像素发光效率（目前为1%），拓宽色域覆盖RGB全谱，力争实现微型显示的大规模应用。此项新技术有望使显示器及投影设备变得极为微小，实现无形集成于各类可穿戴设备——包括眼镜、甚至隐形眼镜。

编译自/ScitechDaily