Neuentwicklung von 3M Eine Spezialfolie macht´s möglich: 3D ohne Brille

Erste Geräte mit der Folie sind bereits erhältlich. Welche Display- bzw. Geräte-Hersteller sich dahinter verbergen, gibt 3M allerdings nicht preis.

Die Forscher von 3M haben eine Folie für Displays entwickelt, die eine 3D-Darstellung ohne Shutter-Brille ermöglicht. Die Technologie eignet sich für TFT-Displays bis zu einer Diagonale von 8 Zoll. Im Gegensatz zu bislang eingesetzten »brillenlosen« 3D-Technologien wie der Parallax-Barrier-Technik ermöglicht die 3M-Technologie ein Umschalten in den 2D-Modus und bietet eine sehr gute Auflösung – sowohl im 2D- als auch im 3D-Modus.

Das technische Prinzip ist simpel: Die Hintergrundbeleuchtung im Display-Backlight wird abwechselnd aus zwei räumlich getrennten Lichtquellen erzeugt. Das Licht dieser Lichtquellen fällt auf die optische Spezial-Folie. Diese Folie lenkt das eintreffende Licht je nach Einfallsrichtung durch das LCD-Modul zum rechten oder linken Auge. Dabei wird die vom LCD-Panel erzeugte Bildinformation mit der Frequenz der Lichtquellen synchronisiert. Weil die beiden Augen auf diese Weise unterschiedliche Bildinformationen erhalten, entsteht ein räumliches Bild.
Voraussetzung dafür, dass dieser Effekt auch funktioniert, ist, dass das mit der Folie ausgestattete Display transmissiv ist und über ein LED-Backlight verfügt. »Das LED-Backlight ist entscheidend, denn der 3D-Effekt der Folie basiert darauf, dass das Display mit 120 Hz schaltet, ansonsten entstünde beim Betrachter der Eindruck, als würde das Bild flimmern«, erläutert Guido Hitschmann, Technischer Manager bei 3M. »Dadurch generiert das Display unterschiedliche Blick-Felder für das rechte und linke Auge und füttert abwechselnd das rechte und das linke Auge mit der Bildinformation.« Das Licht wird rechts oder links in den Lichtleiter eingespeist. Die Strukturen der 3M-Folie sorgen dafür, dass das Licht und damit die Bildinformationen abwechselnd das rechte oder linke Auge erreichen. Die Strukturen steuern, wohin das Licht geschickt wird, die Bildinformationen legen fest, was gesendet wird.

Nanometergenaue Strukturen bewirken den 3D-Effekt

 Jede Folie ist eine kundenspezifische Entwicklung: Den 3D-Effekt bewirken winzige Linsen auf der Oberseite und kleine Prismen auf der Unterseite. »Die unteren und oberen Mikrostrukturen müssen auf  einige Nanometer genau zueinander positioniert sein, deshalb müssen wir die Mikrostrukturen für jedes Display exakt neu berechnen«, erklärt Hitschmann. Die Spezifikationen für die Folie definieren die Experten von 3M zusammen mit dem Display-Hersteller und dem Geräte-Hersteller der End-Applikation. Dabei beinflussen unter anderem Pixelgröße, Displaygröße und bevorzugter Leseabstand den Aufbau der Mikrostrukturen. Das System funktioniert allerdings nur, wenn man senkrecht  auf das Display schaut. Weicht der Betrachtungswinkel zu sehr von der Senkrechten ab, sieht man das Bild in 2D.