Nová technologie zařízení pro mikrodispleje příští generace

S novými zařízeními lze tepelně nanášet složité organické vrstvy, kovové vrstvy a oxidy, což umožňuje vývoj a výrobu vysoce rozlišených OLED mikrodisplejů, ale také senzorů, například organických fotodiod. © Fraunhofer IPMS / The new tools enable the thermal deposition of complex organic stacks, metal layers, and oxides, facilitating the development and manufacture of high-resolution OLED microdisplays as well as sensors such as organic photodiodes. © Fraunhofer IPMS

0,62" SXGA-OLED-Mikrodisplay © Fraunhofer IPMS / 0,62palcový SXGA vysokonapěťový CMOS backplane s OLED © Fraunhofer IPMS

OLED mikrodisplej s rozlišením 1440 x 1080 pixelů a nejmenšími pixely na světě o velikosti 2,5 mikrometrů. © Fraunhofer IPMS / OLED mikrodisplej s rozlišením 1440 x 1080 pixelů a nejmenšími pixely na světě o velikosti 2,5 mikrometrů. © Fraunhofer IPMS

Fraunhoferův ústav pro fotonické mikro-systémy IPMS v posledních desetiletích převzal vedoucí roli ve vývoji mikrodisplejů a nyní představuje významný pokrok v technologiích zařízení. Nová technologie, která byla specifikována v rámci projektu EdgeVision-Mikrodisplay (FKZ 03RU2U061C) a rovněž financována Saským státním ministerstvem pro vědu, kulturu a turismus a Fraunhoferovou společností, slibuje výrazná zlepšení v efektivitě a kvalitě výroby vysoce rozlišených mikrodisplejů. První výsledky budou představeny na konferenci SID-MEC 2025, která se koná od 3. do 4. listopadu 2025 v Göttingenu.

Mikrodispleje nacházejí uplatnění v široké škále aplikací, od zábavní elektroniky po specializované průmyslové odvětví. Zde jsou některé z nejdůležitějších oblastí použití:

– Rozšířená realita (AR) a virtuální realita (VR): umožňují pohlcující zážitky v headsetech.
– Přenosné technologie: kompaktní a energeticky úsporné displeje v brýlích, chytrých hodinkách a fitness náramcích.
– Lékařské přístroje: vysoce rozlišené zobrazovací displeje v endoskopech a diagnostických přístrojích.
– Průmyslové aplikace: důležité informace v head-up displejích (HUD) pro vozidla.
– Kamery a projektory: kompaktní řešení pro digitální zobrazení obrazu.
– Obranný průmysl a letectví: zobrazování kritických informací v kokpitech a helmách.

Pro svou všestrannost a kompaktní konstrukci jsou mikrodispleje klíčovou součástí moderních technologií a přispívají k umožnění inovativních řešení v různých odvětvích – a trh rychle roste.

Fraunhofer IPMS je považován za jediný nezávislý výzkumný a vývojový centrum na světě zaměřené na technologie mikrodisplejů, které rovněž spojuje návrh backplane IC v silicon foundry procesech a výrobu OLED na křemíku ve vlastním čistém prostoru pod jednou střechou. Díky tomu může ústav vyvíjet a vyrábět zákaznicky a aplikacemi specifické OLED mikrodispleje. Vědci rovněž vyvíjejí backplane pro další technologie displejů, jako jsou mikro-LED a LCOS (liquid crystal on silicon).

Aby mohl ústav i nadále zůstat vedoucím poskytovatelem technologických inovací, rozšířil a modernizoval své zařízení. Tato inovativní technologie slibuje významné zlepšení efektivity a kvality výroby vysoce rozlišených mikrodisplejů.

„S novými zařízeními můžeme termicky nanášet složité organické vrstvy, kovové vrstvy a oxidy, což nám umožňuje vývoj a výrobu vysoce rozlišených OLED mikrodisplejů, ale také například senzorů, jako jsou organické fotodiodové senzory,“ vysvětluje Bernd Richter, vedoucí technologie mikrodisplejů a senzorů v Fraunhofer IPMS. „Zařízení jsou v souladu s nejnovějšími průmyslovými standardy a jsou tak flexibilní, že splňují vysoké požadavky výzkumných a vývojových projektů a zároveň nabízejí vysokou efektivitu pro pilotní výrobu.“

Konkrétně nová technologie umožní vyšší průchodnost a výrazně zlepšené řízení procesu, což povede k stabilním výrobním procesům. Nová vakuová komora zařízení je schopna provádět různé předúpravy waferů od různých dodavatelů.

Největší výzvou bylo v tomto kontextu propojení nových vakuových částí zařízení s existující technologií.

Vědci jsou přesvědčeni, že tímto způsobem budou i nadále konkurenceschopní a budou moci svým zákazníkům nabídnout jedinečné portfolio: od návrhu mikrodisplejů přes výrobu prvních prototypů až po pilotní výrobu z jednoho zdroje.

Akceptace nového zařízení je plánována na konec října a úplná provozuschopnost do konce roku. Vědci jsou přesvědčeni, že rozšířené kapacity umožní ústavu zůstat na špici technologií mikrodisplejů a nabídnout jedinečné portfolio – od návrhu přes výrobu až po pilotní produkci.