Neue Backplane-Architektur für Displays
Fraunhofer FEP beschleunigt die Lichtmodulation
Mit einer neuen Backplane-Architektur zur Hochgeschwindigkeits-Lichtmodulation will das Fraunhofer FEP deutlich höhere Bildwiederholraten und eine verbesserte Bildqualität bei OLED-, Mikro-LED- und LCOS-Displays ermöglichen.
In modernen Displays werden zentrale Funktionen wie die Intensität, Phase oder Polarisation des Lichtes über Lichtmodulatoren gesteuert und kontrolliert. Deshalb spielt die hochaufgelöste Lichtmodulation eine tragende Rolle bei der Verbesserung von Anzeigen für Einsatzbereiche mit hohen Anforderungen an die Darstellungsqualität, wie etwa bei VR-/AR-Brillen oder besonders hochauflösenden Displays. Genau für solche Zwecke hat das Fraunhofer FEP nun auf der Photonics West 2024 nun eine neue Backplane-Architektur zur Hochgeschwindigkeits-Lichtmodulation vorgestellt. Sie soll extrem hohe Bildwiederholraten erlauben und gleichzeitig eine verbesserte Bildqualität sowie optische Modulation ermöglichen. Das Ergebnis ist eine performantere visuelle Erfahrung durch klare Bilder mit geringer Bewegungsunschärfe und hoher Bildwiederholfrequenz. Auf der Messe in San Francisco zeigte das Fraunhofer FEP etwa entsprechende Displays mit Bildwiederholraten von bis zu 10 kHz.
Highspeed-Modulation für OLED, Mikro-LED und LCOS
Die Wissenschaftler versprechen für ihre Architektur eine maximale Datenübertragungsrate von 576 Gbit/s zu einem Pixelarray mit einer Auflösung von 1440 × 1080 Pixeln und einer Pixelgröße von 2,5 µm. Dabei haben sie die Pixelansteuerung so konzipiert, dass sie anwendungs- und kundenspezifische Entwicklungen für verschiedene Frontplane-Technologien ermöglicht. Neben der OLED kann die Backplane-Architektur beispielsweise auch Mikro-LED oder die für optische Modulationsanwendungen interessanten LCOS bedienen. »Durch unsere neu entwickelte Backplane-Architektur werden die Möglichkeiten zur Lichtmodulation stark erweitert und übertreffen bisherige Bildwiederholraten um ein Vielfaches«, fasst Philipp Wartenberg, Abteilungsleiter IC- und Systemdesign beim Fraunhofer FEP, zusammen und erklärt: »Dies wird durch die Integration eines kompletten Framebuffers sowie einer Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle zur Pixelmatrix ermöglicht.«
Eine wichtige Ausgangsbasis für die Entwicklung war die Arbeit der Wissenschaftler an anwendungsspezifisch designten Mikrodisplays auf Basis der OLED-auf-Silizium-Technologie. Insbesondere im Bereich AR/VR konnten sie hier in den vergangenen Jahren bereits verschiedene Displays mit einer ausgeklügelten Kombination aus stromsparender Backplane und optimierten Pixeldichten realisieren.
Lesen Sie mehr zum Thema
