LOMID-Forschungsprojekt Displays für 5K-VR-Brillen mit 120 Hz

Optik für VR-Brillen: Pro Auge erzeugen zwei Mikrodisplays ein hochauflösendes Bild.
Optik für VR-Brillen: Pro Auge erzeugen zwei Mikrodisplays ein hochauflösendes Bild.

Im LOMID-Projekt wurden Freiform-Optiken und OLED-Mikrodisplays auf CMOS-Wafern entwickelt. Sie sollen kompaktere VR-Brillen mit höherer Bildqualität ermöglichen. Einen Prototyp mit fast 5K Auflösung gibt es bereits.

Am Projekt waren Wissenschaftler des Fraunhofer FEP beteiligt. Sie entwickelten neue OLED-Mikrodisplays mit einer Größe von einem Zoll, 1920 × 1200 Pixeln (WUXGA, 2300 ppi) und einer erhöhten Bildrate von 120 Hz. Dafür wurde die parallele Schnittstelle der Mikrodisplays erweitert und ein Rolling-Emissions-Betriebsmodus entwickelt, der Bewegungsartefakte und Flimmern unterdrückt.

Flimmereffekte durch geringe Bildraten können bei VR-Brillen zur Simulationsübelkeit führen. Der Effekt wird durch geringe Auflösung und ein unnatürlich kleines Sichtfeld noch verstärkt.

Kompaktere Optik und 5K-Auflösung

Über eine kompakte Freiform-Optik, entwickelt vom Projektpartner Limbak, lassen sich nun zwei Mikrodisplays pro Auge nahtlos arrangieren. Damit sind in VR-Brillen Sichtfelder >100° möglich und eine Gesamtauflösung von 4800 x 1920 Pixeln, was fast 5K entspricht. Der Abstand zwischen Display und Auge wurde bei diesem System auf 37 Millimeter reduziert, üblich ist rund das Doppelte.

Als weiteres Projektziel verfolgten der belgische Halbleiterhersteller X-Fab und der französische Mikrodisplay-Hersteller Microoled eine wirtschaftliche Herstellungsmethode für die OLED-Mikrodisplays auf CMOS-Wafern. Angestrebt wurde eine Ausbeute von über 65 Prozent.

Der VR-Brillen-Prototyp wird zusammen mit den relevantesten Forschungsergebnissen auf der AR+VR-Konferenz Awe Europe vom 18.–19. Oktober in München präsentiert.