OLED-Mikrodisplay mit einer Auflösung von 1440 x 1080 Pixel und den weltweit kleinsten Pixeln von 2,5 Mikrometern. (Quelle: Fraunhofer IPMS)

 

Das Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme IPMS hat in den letzten Jahrzehnten eine führende Rolle in der Entwicklung von Mikrodisplays übernommen und stellt nun einen bedeutenden Fortschritt in der Anlagentechnik vor. Die neue Technologie, die im Rahmen des Projekts EdgeVision-Mikrodisplay spezifiziert wurde, verspricht erhebliche Verbesserungen in der Effizienz und Qualität der Herstellung von hochauflösenden Mikrodisplays.

 

Mikrodisplays finden in einer Vielzahl von Anwendungen Verwendung, die von der Unterhaltungselektronik bis hin zu spezialisierten Industriebereichen reichen. Hier sind einige der wichtigsten Einsatzgebiete:

 

• Augmented Reality (AR) und Virtual Reality (VR): Ermöglichen immersive Erlebnisse in Headsets.
• Tragbare Technologien: Kompakte und energieeffiziente Anzeige in Brillen, Smartwatches und Fitness-Trackern.
• Medizinische Geräte: Hochauflösende Bildanzeigen in Endoskopen und diagnostischen Instrumenten.
• Industrieanwendungen: Wichtige Informationen in Head-up-Displays (HUDs) für Fahrzeuge.
• Kameras und Projektoren: Kompakte Lösungen für digitale Bilddarstellung.
• Defense und Luftfahrt: Anzeige kritischer Informationen in Cockpits und in Helmen.

 

Durch ihre Vielseitigkeit und kompakte Bauweise sind Mikrodisplays ein zentraler Bestandteil moderner Technologien und tragen dazu bei, innovative Lösungen in unterschiedlichen Branchen zu ermöglichen – und der Markt wächst rasant.

 

Mit den neuen Anlagen können komplexe organische Stacks, Metallschichten und Oxide thermisch abgeschieden werden, die die Entwicklung und Fertigung höchstauflösender OLED-Mikrodisplays ermöglichen, aber auch von Sensoren, wie bspw. organischen Photodioden. (Quelle: Sebastian Lassak/Fraunhofer IPMS)

 

Das Fraunhofer IPMS gilt als das einzige, unabhängige Forschungs- und Entwicklungszentrum weltweit für Mikrodisplaytechnologien, welches zudem Backplane IC-Design in Silicon Foundry-Prozessen und OLED-auf-Silizium Fertigungstechnologie im eigenen Reinraum unter einem Dach vereint. Dadurch können am Institut kunden- und anwendungsspezifische OLED- Mikrodisplays entwickelt und gefertigt werden. Die Wissenschaftler entwickeln jedoch auch Backplanes für weitere Displaytechnologien, wie Mikro-LED und LCOS (liquid crystal on silicon).

 

Um künftig auch weiterhin ein führender Anbieter von Technologie- Entwicklungen sein zu können, hat das Institut nun seine Anlagentechnik erweitert und erneuert. Diese innovative Technologie verspricht eine signifikante Verbesserung der Effizienz und Qualität in der Herstellung von hochauflösenden Mikrodisplays. „Wir können mit den neuen Anlagen komplexe organische Stacks, Metallschichten und Oxide thermisch abscheiden, die uns die Entwicklung und Fertigung höchstauflösender OLED-Mikrodisplays ermöglichen, aber auch von Sensoren, wie bspw. organischen Photodioden,“ erläutert Bernd Richter, Leiter Mikrodisplay- und Sensortechnologie am Fraunhofer IPMS. „Die industriekompatiblen Anlagen entsprechen dem neuesten Stand der Technik und sind so flexibel kombinierbar, dass sie sowohl den hohen Anforderungen von Forschungs- und Entwicklungsprojekten entsprechen als auch eine hohe Effizienz für eine Pilotproduktion bieten.“

 

0,62” SXGA-OLED-Mikrodisplay. (Quelle: Fraunhofer IPMS)

 

Ganz konkret wird mit der neuen Technik ein höherer Durchsatz erreicht und eine stark verbesserte Prozesssteuerung führt zu stabilen Fertigungsprozessen. Die neue Ätzkammer der Anlage ist in der Lage, verschiedene Vorbehandlungen von Wafern von unterschiedlichen Zulieferern durchzuführen.

 

Die größte Herausforderung war in dem Zusammenhang, die neuen Vakuumanlagenteile mit der bestehenden Anlagentechnik zu koppeln.

 

Die Wissenschaftler sind zuversichtlich, dass sie so auch künftig wettbewerbsfähig sind und ihren Kunden ein einzigartiges Portfolio anbieten können: vom Design der Mikrodisplays über die Herstellung erster Prototypen bis zu einer Pilotfertigung aus einer Hand.

 

Die Abnahme der neuen Anlage ist für Ende Oktober geplant und die vollständige Betriebsbereitschaft bis Ende des Jahres angestrebt. Die Wissenschaftler sind überzeugt, dass die erweiterten Kapazitäten es dem Institut ermöglichen, an der Spitze der Mikrodisplaytechnologien zu bleiben und ein einzigartiges Portfolio anzubieten – vom Design über die Herstellung bis zur Pilotproduktion.

 

Erste Ergebnisse werden auf der SID-MEC Conference 2025, die vom 3. bis 4. November 2025 in Göttingen stattfindet, präsentiert.

 

Siehe auch:

https://www.ipms.fraunhofer.de/