Fraunhofer FEP Schneller Datenbrillen entwickeln

Mikrodisplays sind ein entscheidender Bestandteil von Augmented-Reality- (AR) und Virtuelle-Realität- (VR) Datenbrillen.

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik zeigen auf der embedded world ihre neuesten Entwicklungen an speziellen Mikrodisplays für Augmented-Reality- und Virtuelle-Realität-Datenbrillen.

Die erweiterte Realität hält mittels Datenbrillen zunehmend Einzug in den Berufsalltag. Ein Grund dafür ist, dass die benötigten Technologien jetzt auf einem Stand sind, der kompakte, leistungsfähige und für den Nutzer angenehme Datenbrillen ermöglicht. „Wir verwenden für unsere Mikrodisplays die OLED-auf-Silizium-Technologie. OLEDs sind selbstleuchtend, benötigen im Gegensatz zu anderen Displayarten keine zusätzliche Beleuchtung und ermöglichen so vereinfachte Optiken und deutlich höhere Kontrastverhältnisse“, erläutert Bernd Richter, stellvertretender Bereichsleiter Mikrodisplays und Sensorik am Fraunhofer FEP. „Sogar weitere Funktionen können direkt in das Display integriert werden, wie eine Kamerafunktion, die eine Steuerung der in Brillen gezeigten Informationen mit den Augen ermöglicht.“

So unterschiedlich die Anwendungsgebiete von Datenbrillen sind – Unterstützung in der Wartung von Anlagen, Überprüfung des Gesundheitszustandes von Personen oder eine einfache Anzeige von Informationen für Jogger oder Radfahrer –, so verschieden sind auch die entsprechenden Datenbrillen aufgebaut.

Um es Entwicklern von Datenbrillen so leicht wie möglich zu machen, die OLED-auf-Silizium-Technologie in ihren Brillen anwendungsgerecht einzusetzen, bieten die Wissenschaftler Evaluation-Kits – also Entwicklungswerkzeuge – an.

Inhaltssteuerung mit den Augen

Eine Spezialität sind hierbei bidirektionale Mikrodisplays, die hochauflösende SVGA-OLED-Mikrodisplays mit eingebetteten SVGA-Bildsensoren in einem Aktivgebiet kombinieren. Mit diesen Evaluation-Kits können Brillen entwickelt werden, die es ermöglichen, die angezeigten Inhalte mit den Augen zu steuern und dadurch die Hände frei zu haben für bspw. Montagearbeiten. Darüber hinaus können diese bidirektionalen Displays als Basis für die Entwicklung und Evaluierung optischer Sensoren bspw. optischer Fingerprint-Sensoren genutzt werden.

Ultra-low power OLED-Mikrodisplay

Für die Anzeige einfacher Informationen eignen sich besonders Ultra-Low-Power-Displays. Diese haben zwar eine limitierte Auflösung, können jedoch durch einen innovativen Ansatz im Design der Display-Backplane die Stromaufnahme auf einen Bruchteil reduzieren und dadurch deutlich längere Batterielaufzeiten bei gleichzeitig kleinen und leichten Systemen ermöglichen. Hiervon profitieren vor allem Datenbrillen für Sportler, bspw. bei der Anzeige mobiler Navigations- oder Fitnessdaten.

Großflächiges OLED-Mikrodisplay

Auf der embedded world 2018 stellt das FEP erstmals ein Evaluation-Kit mit einem besonders großflächigen OLED-Mikrodisplay vor, das vor allem für VR-Anwendungen interessant ist. Dieses OLED-Mikrodisplay entstand im Projekt LOMID (Large-Area Cost-Efficient OLED Microdisplays and their Application).

Auch kundenspezifische OLED-Mikrodisplays können die Forscher auf Wunsch entwickeln – ganz dem Einsatzzweck des Displays angepasst. Die OLED-auf-Silizium-Technologie wird ebenfalls erfolgreich für Sensoren eingesetzt: für alle Sensoraufgaben, bei denen zunächst etwas angeleuchtet werden und das zurückfallende Licht in Echtzeit detektiert und ausgewertet werden muss, wie z.B. bei optischen Biosensoren oder Fingerprintsensoren.

Fraunhofer FEP, Halle 4, Stand 470