德国科学家研发300×300纳米发光像素，解锁超紧凑型可穿戴显示新可能
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为智能眼镜及其他可穿戴设备的超紧凑型显示屏研发迈出了关键一步
（映维网Nweon 2025年11月12日）德国维尔茨堡大学的物理学家研发出了全球最小的发光像素，这一突破为智能眼镜及其他可穿戴设备的超紧凑型显示屏研发迈出了关键一步。
智能眼镜是未来可穿戴技术的核心。但迄今为止，由于组件体积庞大以及光学限制 —— 当像素缩小至单个波长尺度时，无法实现高效发光 —— 其发展一直受限。
如今，德国维尔茨堡大学的研究人员在打造高亮度、超小型显示屏方面取得了重大突破。他们利用光学天线，研发出了有史以来最小的发光像素。
平方毫米级显示屏
研究人员解释道：“通过一种金属触点，我们既能将电流注入OLED，同时又能放大并发射产生的光线，由此制造出了一个橙光像素，其面积仅为300×300纳米。这个像素的亮度与常规尺寸为5×5微米的传统OLED像素相当。” 打个比方，1纳米是1毫米的百万分之一。
这意味着，一个1920×1080分辨率的显示屏或投影仪，完全可以轻松集成在仅1平方毫米的区域内。例如，这使得将显示屏嵌入眼镜镜腿成为可能，进而将产生的光线投射到镜片上。
OLED由嵌入两个电极之间的多个超薄有机层构成。当电流通过这一叠层时，电子与空穴复合，使活性层中的有机分子发生电激发，随后这些分子以光量子的形式释放能量。由于每个像素自行发光，无需背光，这使得增强现实和虚拟现实领域的便携式设备能够实现极致的深黑色、鲜艳的色彩以及高效的能量管理。
单纯微型化行不通
维尔茨堡的研究人员在进一步缩小像素尺寸时面临的一个关键问题是，在这种小尺寸下电流分布不均：“就像避雷针一样，若单纯缩小成熟的OLED结构尺寸，电流将主要从天线的角落处发射。这种天线由黄金制成，形状为长方体，边长为300×300×50纳米。
他们进一步说道：“由此产生的电场会产生极强的作用力，导致黄金原子变得可移动，并逐渐生长到光学活性材料中。” 这种称为 “细丝” 的超薄结构会持续生长，直至像素因短路而损坏。
下一步：提升效率
维尔茨堡大学此次研发的结构，在光学天线上方新增了一层特制的绝缘层，仅在天线中心留下一个直径为200纳米的圆形开口。这种设计能够阻挡从边缘和角落注入的电流，从而实现纳米发光二极管的可靠、长效运行。在这种情况下，细丝不再形成：“即便是首批纳米像素，在室温环境下也稳定工作了两周。”
接下来，物理学家们计划将目前1%的效率进一步提升，并将色域扩展至RGB光谱范围（红绿蓝光谱）。届时，新一代 “维尔茨堡制造” 的微型显示屏将几乎无障碍地走向现实。借助这项技术，未来的显示屏和投影仪有望变得极其微小，能够几乎隐形地集成到可穿戴设备中 —— 从眼镜框架到隐形眼镜皆可适用。
