Nuova tecnologia di impianto per i microdisplay di prossima generazione

Con le nuove apparecchiature è possibile depositare termicamente stack organici complessi, strati metallici e ossidi, consentendo lo sviluppo e la produzione di microdisplays OLED ad altissima risoluzione, ma anche di sensori, come ad esempio fotodiodi organici. © 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 / 0,62-Inch SXGA High-Voltage CMOS Backplane con OLED © Fraunhofer IPMS

Microdisplay OLED con una risoluzione di 1440 x 1080 pixel e i pixel più piccoli al mondo di 2,5 micrometri. © Fraunhofer IPMS / Microdisplay OLED con una risoluzione di 1440 x 1080 pixel e i pixel più piccoli al mondo di 2,5 micrometri. © Fraunhofer IPMS

Il Fraunhofer Institute for Photonic Microsystems IPMS ha assunto negli ultimi decenni un ruolo di leadership nello sviluppo di microdisplays e ora presenta un progresso significativo nella tecnologia di impianto. La nuova tecnologia, specificata nell'ambito del progetto EdgeVision-Mikrodisplay (FKZ 03RU2U061C) e finanziata anche dal Ministero Statale della Sassonia per la Scienza, la Cultura e il Turismo e dalla Gesellschaft Fraunhofer, promette miglioramenti sostanziali nell'efficienza e nella qualità della produzione di microdisplays ad alta risoluzione. I primi risultati saranno presentati alla SID-MEC Conference 2025, che si terrà dal 3 al 4 novembre 2025 a Göttingen.

I microdisplays trovano impiego in una vasta gamma di applicazioni, che vanno dall'elettronica di consumo a settori industriali specializzati. Ecco alcuni dei principali campi di utilizzo:

– Realtà Aumentata (AR) e Realtà Virtuale (VR): consentono esperienze immersive negli headset.
– Tecnologie portatili: display compatti ed efficienti in energia in occhiali, smartwatch e fitness tracker.
– Dispositivi medici: immagini ad alta risoluzione in endoscopi e strumenti diagnostici.
– Applicazioni industriali: informazioni essenziali in head-up display (HUD) per veicoli.
– Fotocamere e proiettori: soluzioni compatte per la visualizzazione digitale delle immagini.
– Difesa e aeronautica: visualizzazione di informazioni critiche in cockpit e caschi.

Grazie alla loro versatilità e compattezza, i microdisplays sono componenti centrali delle tecnologie moderne e contribuiscono a consentire soluzioni innovative in diversi settori – e il mercato cresce rapidamente.

Il Fraunhofer IPMS è considerato l'unico centro di ricerca e sviluppo indipendente al mondo per le tecnologie di microdisplay, che combina anche la progettazione di backplane IC in processi di silicio foundry e la tecnologia di produzione OLED su silicio nel proprio ambiente pulito. Ciò permette all'istituto di sviluppare e produrre microdisplays OLED specifici per clienti e applicazioni. Tuttavia, i ricercatori sviluppano anche backplane per altre tecnologie di display, come micro-LED e LCOS (liquid crystal on silicon).

Per poter continuare a essere un fornitore leader nello sviluppo tecnologico, l'istituto ha ora ampliato e rinnovato la propria tecnologia di impianto. Questa tecnologia innovativa promette un miglioramento significativo dell'efficienza e della qualità nella produzione di microdisplays ad alta risoluzione.

“Con le nuove apparecchiature possiamo depositare termicamente stack organici complessi, strati metallici e ossidi, consentendoci di sviluppare e produrre microdisplays OLED ad altissima risoluzione, ma anche sensori come, ad esempio, fotodiodi organici,” spiega Bernd Richter, responsabile della tecnologia di microdisplay e sensori al Fraunhofer IPMS. “Le apparecchiature compatibili con l'industria sono all'avanguardia e sono così flessibili da poter essere combinate in modo da soddisfare sia le elevate esigenze di progetti di ricerca e sviluppo sia offrire un'elevata efficienza per una produzione pilota.”

In modo concreto, con la nuova tecnologia si ottiene un throughput superiore e un controllo di processo notevolmente migliorato, che porta a processi di produzione stabili. La nuova camera di deposizione dell'impianto è in grado di eseguire diversi pre-trattamenti dei wafer provenienti da diversi fornitori.

La sfida più grande in questo contesto è stata collegare le nuove parti dell'impianto a vuoto con la tecnologia di impianto esistente.

I ricercatori sono fiduciosi che così potranno rimanere competitivi anche in futuro e offrire ai clienti un portafoglio unico: dal design dei microdisplays alla produzione dei primi prototipi fino a una produzione pilota, tutto da un'unica fonte.

La messa in servizio del nuovo impianto è prevista per fine ottobre e si punta a una piena operatività entro la fine dell'anno. I ricercatori sono convinti che le capacità ampliata permetteranno all'istituto di rimanere all'avanguardia nelle tecnologie di microdisplay e di offrire un portafoglio unico – dal design alla produzione fino alla produzione pilota.