Transparentna elektronika već pruža pouzdane usluge u nekim aplikacijama. Na primer, mogu se naći kao ultra-tanki slojevi za ekrane osetljive na dodir ili kao providni filmovi sa štampanim antenama za mobilne komunikacije. Međutim, OLED mikrodispleji do sada nisu bili transparentni.
U okviru HOT projekta („Providna i fleksibilna mikroelektronika visokih performansi za fotonske i optičke aplikacije“) razvijeni su OLED mikrodispleji sa 20% transparentnosti. Tehnologija je sada dalje napredovala i po prvi put je postignuto 45% transparentnosti na CMOS OLED mikro displeju.
Tehnologija OLED-na-silicijumu koristi silikonsku osnovnu ploču koja sadrži celokupnu elektroniku pogona aktivne matrice za piksele. Organska prednja ploča je monolitno integrisana na najvišem metalizacionom sloju, koji istovremeno služi kao pogonski kontakt za organsku svetleću diodu. Drugu vezu OLED-a formira poluprovidna gornja elektroda koju dele svi pikseli.
Pikselsko kolo je zasnovano na silicijumskoj CMOS tehnologiji i zahteva nekoliko metalnih slojeva za povezivanje tranzistora ugrađenih u podlogu. Ovi metalni spojevi su napravljeni od aluminijuma ili bakra. Pored toga, optička struktura OLED-a zahteva visoko reflektujuću donju elektrodu kako bi se osigurala visoka optička efikasnost naviše.
Ova dva aspekta dovode do toga da sami pikseli nisu transparentni.
„Međutim, transparentan mikrodisplej se može realizovati kroz prostorno raspoređen dizajn ove osnovne strukture piksela, stvarajući transparentne oblasti između piksela i minimizirajući kolone i redove ožičenja“, objašnjava Philipp Vartenberg, vođa grupe za IC i sistemski dizajn u Fraunhofer IPMS, „Dalja optimizacija OLED slojeva, na primer izbegavanjem OLED slojeva u providnim oblastima, uvođenjem antirefleksnih premaza i redizajn ožičenja takođe doprinosi povećanju transparentnosti.“
Rad je objavljen u časopisu Digital Optical Technologies 2023. Pored toga, nalazi će biti predstavljeni na IMID 2024.
Postoje dve osnovne metode za postizanje polutransparentnosti u optičkim sistemima:
Oba pristupa su relevantna za različite primene u praksi. Pikselski pristup je pogodan, na primer, za preklapanje slike unutar složenog optičkog sistema, gde se slika ubacuje između drugih ravni slike.
Klasterski pristup je posebno pogodan za aplikacije proširene stvarnosti (AR), kao što su naočare za podatke, gde se klasteri piksela kombinuju u jedinstvenu virtuelnu sliku pomoću mikro-optike iznad svakog klastera. Optika ne utiče na transparentne oblasti između klastera, omogućavajući jasan pogled na stvarno okruženje.
Tehnologija za transparentne mikrodispleje je razvijena da podrži obe tehnike. Mikrodisplej predstavljen na IMID-u prikazuje klaster pristup sa novom AR optikom.
Optička kombinacija pojedinačnih klastera piksela u jedinstvenu virtuelnu sliku realizovana je kroz niz mikro sočiva. Optika je dizajnirana da omogući postavljanje blizu oka na sličnoj udaljenosti od oka kao obične korektivne naočare.
