EU-Projekt LOMID Eine neue Generation von Mikrodisplays

Am Fraunhofer FEP werden EU-gefördert OLED-Mikrodisplays mit Full-HD-Auflösung und reduzierter Leistungsaufnahme entwickelt. Ein erster Prototyp existiert bereits.

»Unser Ziel ist es, eine neue Generation von OLED-Mikrodisplays zu entwickeln, die ein kompaktes Design der VR-Brillen erlauben und eine exzellente Bildqualität haben«, fasst Philipp Wartenberg die Aktivitäten rund um das EU-Projekt LOMID zusammen.

Wartenberg ist Abteilungsleiter am Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP). Hier werden bereits seit über zehn Jahren in Kooperation mit Industriepartnern Designs und Herstellungsprozesse für Mikrodisplays entwickelt, die auf der Fertigung von OLEDs auf CMOS basieren.

Mikrodisplays heutiger VR-Brillen

Kommerziell verfügbare VR-Brillen nutzen in der Regel Displays aus dem Smartphone-Markt. Sie sind relativ kostengünstig und erlauben ein großes Sichtfeld mit einfachen Optiken. Ihre Auflösung ist allerdings begrenzt, was in VR-Brillen zu einer verpixelten Bilddarstellung führt.

Modulierende LCD- und LCOS-basierte Mikrodisplays sind am Markt ebenfalls üblich, erfordern allerdings eine externe Beleuchtung. Um die VR-Brillen leicht und ergonomisch werden zu lassen, setzen einige Hersteller bereits auf OLED-Mikrodisplays: Sie sind energieeffizient und bieten hohe Kontrastverhältnisse >10.000:1. Eine Display-Hinterleuchtung ist nicht nötig und der Systemaufbau lässt sich mit weniger optischen Komponenten realisieren.

OLED-Mikrodisplay-Prototyp

Innerhalb des Projekts LOMID (Large-area cost-efficient OLED microdisplays and their application), das am 31.12.2017 ausläuft, haben die Forscher am Fraunhofer FEP mit Industriepartnern wie der X-FAB Dresden den Herstellungsprozess und die Ansteuerelektronik für die OLED-Mikrodisplays weiterentwickelt. Die Auflösung der 1-Zoll-Displays beträgt im aktuellen Prototyp 1920 x 1200 Pixel (WUXGA) und die integrierte Schaltung im Silizium-Chip ermöglicht Bildraten von bis zu 120 Hz.

Laut Wartenberg gehe es aber nicht nur darum »die Auflösung und Bildwiederholrate möglichst hoch zu schrauben, sondern dabei den Stromverbrauch auch noch möglichst gering zu halten«. Das alles sei im LOMID-Projekt sehr gut gelungen. Das Mikrodisplay besteht aus zwei Komponenten: Dem Silizium-Chip zur Ansteuerung der Pixel sowie der OLED. Sie besteht aus mehreren organischen Schichten, die monolithisch auf Silizium-Wafern integriert werden.

Ein erster Prototyp wird Anfang Dezember auf dem European Forum for Electronic Components and Systems (EFECS) in Brüssel zu sehen sein. Weitere sollen bis Mitte 2018 folgen.