Revolutionerande blått ljus i mikroskala

Mikro-LED (μLED) är nästa generations LED-teknik, det som i folkmun kallas lysdioder. Dioderna har unika egenskaper vad gäller små dimensioner (ner till um), hög ljusstyrka och effektivitet, och väntas på sikt ersätta äldre tekniker i befintliga displayer. 

– Med mikroLED ryms 600 miljoner pixlar på en fingertopp, berättar Per-Olof Holtz, CSO och grundare av Polar Light Technologies. Det gör dem speciellt viktiga och tillämpliga för AR baserade applikationer såsom HUD (Head-Up-Display) och HMD (Head-Up-Display / smarta glasögon).

Nyttjar RISE renrumslaboratorier

Polar Light Technologies bildades redan 2014 och baseras på forskning kring nanostrukturer i halvledande material vid Linköpings universitet, men det är först de senaste två åren som verksamheten har kommit ur ”stealth mode”. I samband med det inleddes också ett samarbete med RISE, där renrumslaboratorierna i Kista (Electrum) och Lund (Pronano) nyttjas på olika sätt.

– Att vi har fått tillgång till RISE epitaxi-kunnande i Lund och Kista har varit en en absolut framgångsfaktor för oss. RISE forskarteam i Lund har stöttat oss och den MOCVD- maskin som finns på ProNano har medfört mycket högre kvalitet på våra kvantstrukturer, vilka utgör den ljusemitterande komponenten i våra mikro-LEDar, säger Per-Olof Holtz.

Ny tillverkningsmetod av mikroLED

Prototyping och produktion av Polar Lights mikroLEDs innefattar många olika processteg i renrumsmiljö och de pyramidala strukturerna är en nyhet inom LED-tillverkning. Polar Light-modellen bygger på en helt ny tillverkningsmetod: 

1. en unik hybridiseringsteknik för att integrera LED-frontplanet med bakplanet
2. de första pyramidformade mikro-LED:erna som uppvisar en optisk prestanda i framkant redan innan optimeringsstegen har tillämpats: 4 um-stora pyramidformade lysdioder med en ljusstyrka på 2,9 MNits vid 470 nm.

– Vi är oerhört glada och stolta över att nått den här punkten, det är ett bevis på att vår design och koncept håller. Mätningarna visade en anmärkningsvärd luminans på 2,9 miljoner nits[1] - en 10 000-faldig förbättring jämfört med hösten 22, då vi för första gången såg lite blått ljus, säger Per-Olof Holtz.

Stöd av erfarna forskare

På RISE i Lund arbetar Ashutosh Kumar och Peter Ramvall inom nanoteknik. De båda forskarna har lång erfarenhet från halvledarforskning och har stöttat Polar Light Technologies.

– Det är väldigt roligt att se resultatet av vårt jobb på ett så konkret sätt och att få stötta ett litet svenskt bolag som verkar på en så extremt konkurrensutsatt marknad, säger Peter Ramvall.

– Vi är jätteglada att ha nått den här punkten i utvecklingen och att kunna stötta ett litet svenskt high-tech bolag. Det är en delikat process och desto mer spännande att bokstavligen se ”ljuset” – det gör vårt arbete så mycket mer konkret. Vi  hoppas att det här bara är början på samarbetet med Polar Light Technologies, säger Ashutosh Kumar.

Polar Light Technologies är ännu ett litet SME men ser framför sig en världsmarknad inom Augmented Reality och det tekniska genombrottet är en milstolpe mot att kunna växa.

– Det här genombrottet medför ökade möjligheter för oss att skaffa finansering, så vi är väldigt glada över samarbetet med RISE, säger Polar Lights VD Peter Nilsson.

[1] Nits är en äldre term för SI-enheten Candela per kvadratmeter. https://en.wikipedia.org/wiki/Candela_per_square_metre