OLED-Mikrodisplay für industrielle AR-Datenbrillen

| Redakteur: Hendrik Härter

Forscher am Fraunhofer FEP einen einen Prototyp eines Head-Mounted-Displays (HMD) mit Durchsichtoptik für AR-Anwendungen entwickelt.
Forscher am Fraunhofer FEP einen einen Prototyp eines Head-Mounted-Displays (HMD) mit Durchsichtoptik für AR-Anwendungen entwickelt. (Bild: Fraunhofer FEP)

Ein Mikrodisplay in OLED-auf-Silizium-Technik haben Forscher des Fraunhofer FEP entwickelt. Neben seiner Auflösung von 1280 x 720 Pixel ist es vor allem die geringe Leistungsaufnahme, welches es für AR-Anwendungen interessant macht.

Die Anfänge von am Kopf zu tragenden Bildschirmlösungen, den sogenannten Head-Mounted-Displays (HMDs), reichen bereits 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, wie beim Training von Piloten oder auch zur Roboterprogrammierung. Heute finden sich Datenbrillen und HMDs beispielsweise in der Logistik aber auch in der Industrie.

Das Fraunhofer FEP entwickelt seit mehr als zehn Jahren Anwendungen und Displaylösungen auf Basis der OLED-auf-Silizium-Technologie, die für den Einsatz in Datenbrillen und HMDs prädestiniert sind. Inzwischen existiert bereits eine ganze Reihe an OLED-Mikrodisplays, an deren Parametern kontinuierlich weiterentwickelt wird. Dabei wird jedes Display applikationsspezifisch ausgelegt, denn Parameter wie Helligkeit, Auflösung, Stromverbrauch, Bildschirmgröße und Komplexität der Elektronik spielen eine große Rolle für die zunehmend professionellen und anspruchsvollen Anforderungen.

OLED-Mikrodisplays für die Industrie

In Vorhaben, wie dem öffentlich geförderten Projekt „Glass@Service“, stand konkret die Entwicklung von AR-Datenbrillen im Mittelpunkt. Dahingehend haben die Wissenschaftler die Anforderungen für OLED-Mikrodisplays passend für den industriellen Einsatz evaluiert. Ein Teil dieser Anwendungsfälle wird bereits durch existierende OLED-Mikrodisplays am Fraunhofer FEP abgedeckt: In Wearables kommt ein Look-Around-Display mit einer vergleichsweise geringen Auflösung und Bildwiederholrate zum Einsatz, welches in der Anwendung jedoch durch sehr hohe Helligkeiten und eine extrem geringe Stromaufnahme punkten kann. Ganz andere Anforderungen stellen VR-Anwendungen – hierfür wurde speziell ein hochaufgelöstes WUXGA – Mikrodisplays mit 2,3 MPixeln und einem Zoll Bildschirmdiagonale entwickelt.

Dieses Portfolio wird nun durch eine neue Generation von OLED-Mikrodisplays ergänzt, welche auf die Anforderungen industrieller AR-Datenbrillen abgestimmt ist. Entstanden ist das „720p Mikrodisplay“ auf Basis der OLED-auf-Siliziumtechnologie. Dank seine geringen Energiebedarfs eignet es sich für AR-Anwendungen. Mit einer Auflösung von 1280 x 720 Pixeln bei einer Bildschirmdiagonale von 0,64 Zoll und einer Subpixelgröße von 5,5 µm bietet es qualitativ hochwertige Bilder bei einer geringen Leistungsaufnahme von 160 mW bei einer Bildwiederholrate von 120 Hz.

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