Nieuwe installatietechnologie voor microdisplays van de volgende generatie

Mit den neuen Anlagen können komplexe organische Schichten, Metallschichten und Oxide thermisch abgeschieden werden, die die Entwicklung und Fertigung hochauflösender OLED-Mikrodisplays ermöglichen, aber auch von Sensoren, wie z.B. organischen Photodioden. © Fraunhofer IPMS / De nieuwe tools maken de thermische afzetting van complexe organische stacks, metalen lagen en oxides mogelijk, wat de ontwikkeling en productie van hoogresolutie OLED-mikrodisplays en sensoren zoals organische fotodioden vergemakkelijkt. © Fraunhofer IPMS

0,62” SXGA-OLED-Mikrodisplay © Fraunhofer IPMS / 0,62-inch SXGA High-Voltage CMOS-Backplane mit OLED © Fraunhofer IPMS

OLED-microdisplay met een resolutie van 1440 x 1080 pixels en de kleinste pixels ter wereld van 2,5 micrometer. © Fraunhofer IPMS / OLED-microdisplay met een resolutie van 1440 x 1080 pixels en de kleinste pixels ter wereld van 2,5 micrometer. © Fraunhofer IPMS

Het Fraunhofer-Institut voor Photonische Mikrosystemen IPMS heeft de afgelopen decennia een leidende rol gespeeld in de ontwikkeling van microdisplays en presenteert nu een belangrijke vooruitgang in de apparatuurtechnologie. De nieuwe technologie, gespecificeerd binnen het kader van het project EdgeVision-Mikrodisplay (FKZ 03RU2U061C) en eveneens gefinancierd door het Saksische Staatsministerium voor Wetenschap, Cultuur en Toerisme en de Fraunhofer-Gesellschaft, belooft aanzienlijke verbeteringen in de efficiëntie en kwaliteit van de productie van hoogwaardig microdisplays. Eerste resultaten worden gepresenteerd op de SID-MEC Conference 2025, die plaatsvindt van 3 tot 4 november 2025 in Göttingen.

Microdisplays worden in een breed scala van toepassingen gebruikt, variërend van consumentenelektronica tot gespecialiseerde industriële sectoren. Hier zijn enkele van de belangrijkste toepassingsgebieden:

– Augmented Reality (AR) en Virtual Reality (VR): Mogelijkheden voor meeslepende ervaringen in headsets.
– Draagbare technologieën: compacte en energie-efficiënte displays in brillen, smartwatches en fitness trackers.
– Medische apparatuur: hoogwaardig beeldscherm in endoscopen en diagnostische instrumenten.
– Industriële toepassingen: belangrijke informatie in head-up displays (HUDs) voor voertuigen.
– Camera's en projectoren: compacte oplossingen voor digitale beeldweergave.
– Defensie en luchtvaart: weergave van kritieke informatie in cockpits en helmen.

Door hun veelzijdigheid en compacte bouwvorm zijn microdisplays een essentieel onderdeel van moderne technologieën en dragen ze bij aan het mogelijk maken van innovatieve oplossingen in diverse sectoren – en de markt groeit snel.

Het Fraunhofer IPMS geldt als het enige onafhankelijke onderzoeks- en ontwikkelingscentrum wereldwijd voor microdisplaytechnologieën, dat bovendien backplane-IC-ontwerp in siliciumfoundry-processen en OLED-op-silicon productie-technologie onder één dak combineert. Hierdoor kunnen aan het instituut klant- en toepassingsspecifieke OLED-microdisplays worden ontwikkeld en vervaardigd. De wetenschappers ontwikkelen echter ook backplanes voor andere displaytechnologieën, zoals micro-LED en LCOS (liquid crystal on silicon).

Om ook in de toekomst een toonaangevende aanbieder van technologische ontwikkelingen te blijven, heeft het instituut zijn apparatuurtechnologie uitgebreid en vernieuwd. Deze innovatieve technologie belooft een significante verbetering in efficiëntie en kwaliteit bij de productie van hoogwaardig microdisplays.

“Wij kunnen met de nieuwe installaties complexe organische stacks, metalen lagen en oxiden thermisch afzetten, waardoor we de ontwikkeling en productie van uiterst hoogwaardig OLED-microdisplays mogelijk maken, maar ook van sensoren, zoals bijvoorbeeld organische fotodioden,” legt Bernd Richter uit, hoofd Microdisplay- en Sensor Technologie bij het Fraunhofer IPMS. “De industriecompatibele installaties voldoen aan de nieuwste technologische standaarden en zijn zodanig flexibel te combineren dat ze zowel voldoen aan de hoge eisen van onderzoeks- en ontwikkelingsprojecten als een hoge efficiëntie bieden voor pilotproductie.”

Specifiek wordt met de nieuwe technologie een hogere doorvoer gerealiseerd en zorgt een sterk verbeterde procescontrole voor stabiele productieprocessen. De nieuwe ovenkamer van de installatie is in staat om verschillende voorbehandelingen van wafers van diverse leveranciers uit te voeren.

De grootste uitdaging in dit verband was het koppelen van de nieuwe vacuümonderdelen aan de bestaande apparatuurtechnologie.

De wetenschappers zijn optimistisch dat ze zo ook in de toekomst concurrerend blijven en hun klanten een uniek portfolio kunnen aanbieden: van het ontwerp van microdisplays via de productie van eerste prototypes tot een pilotproductie uit één hand.

De ingebruikname van de nieuwe installatie is gepland voor eind oktober en volledige operationele gereedheid wordt eind dit jaar verwacht. De wetenschappers zijn ervan overtuigd dat de uitgebreide capaciteiten het instituut in staat stellen om aan de top van de microdisplaytechnologie te blijven en een uniek portfolio aan te bieden – van ontwerp tot productie en pilotfase.