突破性高壓CMOS背板技術 打造超亮眼OLED微顯示器

德國弗勞恩霍夫光子微系統研究所(IPMS)的科學家們，最近成功研發出一項革命性的高壓CMOS背板技術，這項突破將為OLED微顯示器帶來前所未有的超高亮度表現。這項創新技術預計將在2025年5月13日至15日，於美國聖荷西舉辦的SID Display Week 2025展會中首度亮相（德國館1135號展位）。

要同時提升OLED顯示器的亮度並延長使用壽命，目前業界普遍採用的方法是將多層OLED結構堆疊在一起。這項新開發的高壓CMOS背板技術，正是為了實現這專案標而誕生，它能完美驅動多層堆疊的OLED結構，創造出令人驚艷的顯示效果。

OLED微顯示器憑藉其優異的畫質與高亮度特性，在許多應用領域都展現出獨特優勢。舉例來說，在擴增實境(AR)眼鏡中，它能確保顯示內容在不同光線條件下依然鮮明可見；在虛擬實境(VR)頭戴裝置裡，則能呈現出逼真且明亮的影像。就連軍事領域也廣泛採用這項技術，讓各種指令與戰況指標在極端環境下仍能清晰顯示。

傳統OLED技術在惡劣環境下要達到超高亮度確實有其限制，這也是為什麼近年來微發光二極體(microLED)被視為潛力替代方案。microLED理論上可達到驚人的100萬cd/m²亮度，但在高解析度微顯示器所需的高畫素密度下，會面臨嚴重的效率衰減問題，操作電流密度往往需要超過1A/cm²。更何況這項技術尚未完全成熟，特別是在全綵顯示方面仍有待突破。相較之下，OLED在確保長壽命運作時，電流密度通常能控制在100mA/cm²以下。

弗勞恩霍夫IPMS微顯示器與感測器部門負責人Uwe Vogel博士表示：「我們開發出一種創新的畫素單元設計，能夠承受超過10伏特的電壓擺幅，這讓我們可以驅動多層堆疊的頂發射式OLED結構。根據堆疊層數的不同，我們可以在維持相同電流密度的情況下，實現數倍於單層結構的最大發光效率。這種設計讓全綵顯示的最大亮度突破10,000cd/m²，同時還能確保產品的使用壽命與可靠性。」

相較於microLED，OLED技術具有明顯優勢：成熟度高、能源效率佳、色彩表現優異。而透過這項新開發的高壓CMOS背板技術，搭配多層OLED堆疊結構，更可將亮度提升至約10,000cd/m²的水準，為超高亮度OLED微顯示器開拓更廣闊的市場機會。

弗勞恩霍夫IPMS多年來專注於各種顯示技術背板的研發，特別是在微顯示器領域累積了豐富經驗。該研究所從可行性研究到試量產（特別是OLED微顯示器）建立了完整的專業技術鏈。研究團隊正積極與產業夥伴合作，期待能將這項突破性的背板技術早日推向市場。

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