Fraunhofer FEP auf der Display Week 2019 OLED-Mikrodisplay für industrielle AR-Datenbrillen

Die neue Generation von OLED-Mikrodisplays hat Fraunhofer FEP auf die Anforderungen industrieller AR-Datenbrillen abgestimmt.

Das Fraunhofer-Institut für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik FEP entwickelt Mikrodisplays in OLED-auf-Silizium-Technologie.

Auf der SID Display Week 2019 stellt das Institut ein neues OLED-Mikrodisplay vor, das sich besonders für industrielle Augmented-Reality (AR)-Datenbrillen eignet.
Die Anfänge von am Kopf zu tragenden Bildschirmen (Head-Mounted Displays, HMDs) reichen bis in die 1960er-Jahre zurück. Weiterentwickelte Datenbrillen, bei denen man zunächst an den Entertainment-/ Gaming-Sektor denkt, wurden in den 1990er-Jahren vor allem in professionellen Szenarien eingesetzt, zum Beispiel beim Training von Piloten oder auch zur Roboterprogrammierung. Heute sind Datenbrillen und HMDs inmitten des Zeitalters der Industrie 4.0 in der Produktion, der Wartung und im medizinischen Bereich nicht mehr wegzudenken.

Das Fraunhofer FEP entwickelt seit mehr als zehn Jahren Anwendungen und Displays auf Basis der OLED-auf-Silizium-Technologie, die für den Einsatz in Datenbrillen und HMDs prädestiniert sind. Inzwischen existiert eine ganze Reihe an OLED-Mikrodisplays, an deren Parametern die Wissenschaftler kontinuierlich weiterentwickeln. In Vorhaben wie dem öffentlich geförderten Projekt „Glass@Service“ stand konkret die Entwicklung von AR-Datenbrillen im Mittelpunkt. Dahingehend haben die Wissenschaftler nun die Anforderungen für OLED-Mikrodisplays passend für den industriellen Einsatz evaluiert.

Ein Teil dieser Anwendungsfälle deckt das Fraunhofer FEP bereits durch existierende OLED-Mikrodisplays ab: In Wearables kommt ein Look-Around-Display mit relativ geringer Auflösung und Bildwiederholrate zum Einsatz, das in der Anwendung jedoch durch sehr hohe Helligkeiten und eine extrem geringe Stromaufnahme punkten soll. Ganz andere Anforderungen stellen VR-Anwendungen – hierfür hat das Institut ein hochaufgelöstes WUXGA-Mikrodisplays mit 2,3 Millionen Pixeln und 1 Zoll Bildschirmdiagonale entwickelt.

Ergänzt wird dieses Portfolio nun durch eine neue Generation von OLED-Mikrodisplays, die perfekt auf die Anforderungen industrieller AR-Datenbrillen abgestimmt sind. Philipp Wartenberg, Abteilungsleiter für IC- und Systemdesign, stellt vor: »Unser neues 720p-Mikrodisplay zeichnet sich durch hohe Bildraten und hohe Kontrastverhältnisse auf Basis der OLED-auf-Silizium-Technologie aus. Es bietet gleichzeitig einen geringen Stromverbrauch und erfüllt damit ein wichtiges Kriterium für AR-Anwendungen. Mit einer Auflösung von 1280 × 720 Pixeln bei einer Bildschirmdiagonale von 0,64 Zoll und einer Subpixelgröße von 5,5 Mikrometer bietet es qualitativ hochwertige Bilder bei einer geringen Leistungsaufnahme von 160 Milliwatt bei 120 Hertz Bildwiederholrate.«

Neben den Displayparametern soll das neue OLED-Mikrodisplay mit einer einfachen Ansteuerung zur unkomplizierten Integration in tragbare Systeme aufwarten und ist darüber hinaus als Evaluation-Kit verfügbar. Dabei arbeitet das Fraunhofer FEP mit Partnern zusammen; beteiligt sind u.a. Siemens, UVEX und Ubimax.

Ein erster Prototyp eines HMDs mit Durchsichtoptik für AR-Anwendungen in der Industrie ist mit diesen 720p-Displays ausgestattet. Auf der SID Display Week vom 12. bis 16. Mai in San José, USA, stellt das Fraunhofer FEP die neue Generation der OLED-Mikrodisplays vor. Die Wissenschaftler stehen für Projekte zu weiteren Entwicklungen dieser Displaytechnologie bereit.