Virtuelle Modelle für perfekte Kristalle

Hightech für brillante Bildschirme

Ob gestochen scharfe Bilder oder intensive Farben – moderne µLED-Bildschirme basieren auf hochreinen Saphirkristallen. µLED steht für „Micro Light Emitting Diode“ und bezeichnet winzige, selbstleuchtende LEDs, die besonders helle, kontrastreiche und energieeffiziente Displays ermöglichen.

Deren Herstellung ist hochkomplex: In Spezialöfen entstehen bei extremen Temperaturen Kristalle, bei denen kleinste Fehler die Qualität beeinträchtigen können. Hier setzen neue digitale Methoden an, die die Prozesse erstmals vollständig transparent machen.

Simulation macht Unsichtbares sichtbar

Im COMET-K2 Zentrum IC-MPPE (Integrated Computational Materials Process and Product Engineering) entwickeln Forschende der Materials Center Leoben Forschung GmbH umfassende Simulationsmodelle für die Saphirproduktion.

Diese bilden den gesamten Prozess ab – von der Temperaturverteilung im Ofen über Strömungen in der Schmelze bis hin zur Abkühlung und Defektbildung im Kristall. Das Ergebnis: ein digitaler Zwilling der Produktion, der Einblicke liefert, die bisher nicht möglich waren.

Mehr Effizienz durch Forschung und Förderung

Die entwickelten Modelle ermöglichen gezielte Optimierungen in Design und Prozessführung. So lassen sich Energieeinsparungen realisieren und gleichzeitig die Qualität der Saphirkristalle steigern. Ein patentiertes Verfahren des Unternehmens FameTec erlaubt zudem die gleichzeitige Züchtung mehrerer Kristalle – mit einer Emissionsreduktion von über 90 % im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren.

Das COMET-K2 Zentrum IC-MPPE wird im Rahmen des österreichischen COMET-Programms gefördert und verbindet wissenschaftliche Exzellenz mit industrieller Anwendung.