Nouvelle technologie de fabrication pour les microécrans de prochaine génération

Avec les nouvelles installations, il est possible de déposer thermiquement des empilements organiques complexes, des couches métalliques et des oxydes, ce qui permet le développement et la fabrication de microécrans OLED à très haute résolution, mais aussi de capteurs, tels que des photodiodes organiques. © 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” Microafficheur OLED SXGA © Fraunhofer IPMS / Plan de masse CMOS haute tension de 0,62 pouce SXGA avec OLED © Fraunhofer IPMS

Microécran OLED avec une résolution de 1440 x 1080 pixels et les pixels les plus petits au monde de 2,5 micromètres. © Fraunhofer IPMS / Microécran OLED avec une résolution de 1440 x 1080 pixels et les pixels les plus petits au monde de 2,5 micromètres. © Fraunhofer IPMS

L'institut Fraunhofer pour les microsystèmes photonique IPMS a joué un rôle de premier plan dans le développement des microdisplays au cours des dernières décennies et présente désormais une avancée significative dans la technologie des équipements. La nouvelle technologie, spécifiée dans le cadre du projet EdgeVision-Mikrodisplay (FKZ 03RU2U061C) et également financée par le ministère saxon de la Science, de la Culture et du Tourisme ainsi que par la société Fraunhofer, promet des améliorations considérables en termes d'efficacité et de qualité de la fabrication de microdisplays haute résolution. Les premiers résultats seront présentés lors de la conférence SID-MEC 2025, qui se tiendra du 3 au 4 novembre 2025 à Göttingen.

Les microdisplays sont utilisés dans une grande variété d'applications, allant de l'électronique grand public à des secteurs industriels spécialisés. Voici quelques-uns des principaux domaines d'application :

– Réalité augmentée (AR) et réalité virtuelle (VR) : permettent des expériences immersives dans les casques.
– Technologies portables : affichage compact et économe en énergie dans des lunettes, montres intelligentes et trackers de fitness.
– Dispositifs médicaux : affichages d'images haute résolution dans des endoscopes et instruments de diagnostic.
– Applications industrielles : informations essentielles dans des affichages tête haute (HUD) pour véhicules.
– Caméras et projecteurs : solutions compactes pour la représentation d'images numériques.
– Défense et aéronautique : affichage d'informations critiques dans les cockpits et les casques.

Grâce à leur polyvalence et leur conception compacte, les microdisplays sont un élément central des technologies modernes et contribuent à permettre des solutions innovantes dans divers secteurs – et le marché connaît une croissance rapide.

Le Fraunhofer IPMS est considéré comme le seul centre de recherche et développement indépendant dans le monde spécialisé dans les technologies de microdisplays, qui combine également la conception de circuits intégrés pour backplanes dans des procédés de fonderie de silicium et la fabrication de OLED sur silicium dans ses propres salles blanches. Cela permet à l'institut de développer et de fabriquer des microdisplays OLED spécifiques aux clients et à leurs applications. Les chercheurs développent également des backplanes pour d'autres technologies d'affichage, telles que micro-LED et LCOS (liquid crystal on silicon).

Pour continuer à être un leader dans le développement technologique, l'institut a récemment modernisé et renouvelé ses équipements. Cette technologie innovante promet une amélioration significative de l'efficacité et de la qualité dans la fabrication de microdisplays haute résolution.

« Nous pouvons avec ces nouveaux équipements déposer thermiquement des stacks organiques complexes, des couches métalliques et des oxydes, ce qui nous permet de développer et de fabriquer des microdisplays OLED à très haute résolution, mais aussi des capteurs, comme par exemple des photodiodes organiques », explique Bernd Richter, responsable de la technologie des microdisplays et des capteurs au Fraunhofer IPMS. « Les équipements compatibles avec l'industrie respectent les dernières avancées technologiques et sont suffisamment flexibles pour répondre à la fois aux exigences élevées des projets de recherche et développement et pour offrir une grande efficacité pour une production pilote. »

Concrètement, la nouvelle technologie permet d'atteindre un débit plus élevé et une gestion du processus nettement améliorée, ce qui conduit à des processus de fabrication stables. La nouvelle chambre de dépôt de l’équipement est capable d’effectuer différentes prétraitements des wafers provenant de différents fournisseurs.

Le plus grand défi dans ce contexte a été de coupler les nouvelles pièces d’équipement sous vide avec la technologie existante.

Les chercheurs sont confiants de pouvoir ainsi continuer à rester compétitifs à l’avenir et à offrir à leurs clients un portefeuille unique : de la conception des microdisplays à la fabrication des premiers prototypes, jusqu’à une production pilote, le tout sous un même toit.

La mise en service du nouvel équipement est prévue pour la fin octobre, et la pleine capacité opérationnelle d’ici la fin de l’année. Les chercheurs sont convaincus que l’augmentation des capacités permettra à l’institut de rester à la pointe des technologies de microdisplays et d’offrir un portefeuille unique – de la conception à la fabrication en passant par la production pilote.