增強現實（AR）眼鏡正面臨一項重大挑戰：在明亮環境中提供清晰、高對比度的圖像，同時保持低功耗以延長設備壽命。為了應對這一挑戰，德國弗勞恩霍夫光子微系統研究所（IPMS）的研究人員開發出一種創新的多堆疊 OLED 架構。
在 AR 顯示器中，由於光學傳輸路徑上的每個元件都可能降低到達用戶眼睛的光強度，特別是在戶外明亮環境下，初始亮度必須非常高。然而，AR 眼鏡通常由電池供電，無法長時間提供大電流，這就在提高亮度與保持低功耗之間產生了矛盾。
弗勞恩霍夫 IPMS 的研究人員通過堆疊單個 OLED 單元，巧妙地解決了這一問題。他們採用串聯 OLED 結構，將 OLED 層串聯排列，使得當相同電流流過堆疊時，每一層都會發光。這種設計不僅有效地增加了亮度（單色微型顯示器亮度超過 70000 尼特），而且保持了每層內的電流密度與單層設計相同，從而減少了每個發射單元的總體應力，為延長設備壽命鋪平了道路。
實驗數據表明，這種多堆疊 OLED 架構在 50000 尼特亮度下，將亮度下降 5% 的時間（LT95）從 900 小時提高到 1300 小時，增加了工作壽命。此外，該架構還具有在高亮度下實現窄帶發射的潛力，這有利于波導耦合提高效率或依賴精確波長的全息元件，進一步優化了 AR 光學結構。
然而，隨著 OLED 厚度的增加，光串擾的風險也隨之上升。為了減輕這種像素間的干擾，研究人員正在探索創新的光學隔離方法，如保護屏障、微結構、先進的平面化技術等，以保持微型顯示器的高對比度和色彩保真度。
目前，弗勞恩霍夫 IPMS 正在積極尋求全球範圍內的合作者和商業夥伴，旨在將這一實驗室級的創新成果轉化為市場就緒的解決方案。
