Suchen

Virtual Reality Mikrodisplays machen VR-Brillen handlicher

| Redakteur: Rebecca Vogt

Aktuell sind Virtual-Reality-Brillen noch recht groß und sperrig. Großflächige Mikrodisplays sollen das nun ändern. Künftig könnten VR-Brillen so ergonomischer und leichter werden. Die Mikrodisplays erreichen hohe Taktraten und zudem eine sehr gute Auflösung.

Firma zum Thema

Ein Demo-Kit des neuen Wuxga-OLED-Mikrodisplays, das VR-Brillen künftig leichter und ergonomischer machen soll.
Ein Demo-Kit des neuen Wuxga-OLED-Mikrodisplays, das VR-Brillen künftig leichter und ergonomischer machen soll.
(Bild: Claudia Jacquemin/Fraunhofer-FEP)

Virtual Reality (VR) ist längst keine Zukunftsvision mehr. Aktuell liegen VR-Brillen stark im Trend. Mit ihnen können Nutzer in eine Welt jenseits der Realität abtauchen. Das Bild ist dabei stechend scharf und man fühlt sich, als würde man tatsächlich durch die fantastischen Welten wandeln, die die VR-Brille um einen herum entstehen lässt.

Allerdings sind die Brillen bisher meist noch recht schwer und sperrig. Ein Umstand, der vor allem den Displays geschuldet ist, die das Kernstück einer jeden VR-Brille bilden. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Organische Elektronik, Elektronenstrahl- und Plasmatechnik (FEP) arbeiten im EU-Projekt LOMID („Large-area cost-efficient OLED microdisplays and their application“) gemeinsam mit Industriepartnern an der Entwicklung neuartiger OLED-Mikrodisplays. Diese sollen deutlich bessere Eigenschaften haben als die handelsüblichen Lösungen.

Bildergalerie

„Unser Ziel ist es, eine neue Generation von OLED-Mikrodisplays zu entwickeln, die ein kompaktes Design der VR-Brillen erlauben und eine exzellente Bildqualität haben“, erläutert Philipp Wartenberg, Abteilungsleiter am Fraunhofer-FEP. „Erreichen wollen wir das über ein spezielles Design des OLED-Mikrodisplays.“ Im Projekt ist das Institut für den Entwurf der integrierten Schaltung im Silizium-Chip, das OLED-Prototyping sowie die Gesamtprojektkoordination zuständig.

Ziele: Hohe Auflösung und Bildrate, geringer Stromverbrauch

Die Mikrodisplays, die im Projekt entwickelt werden, zeichnen sich laut Fraunhofer durch ihre Auflösung aus. Sie erreichen extended full-HD, das heißt, ihre Auflösung beträgt 1920 × 1200 Pixel (Wuxga). Die Bildschirmdiagonalen liegen bei einem Zoll, die Bildwiederholrate bei 120 Hz. Es werden also 120 Bilder pro Sekunde eingeblendet. So wirkten die Bewegungen in der virtuellen Welt sehr flüssig, heißt es.

Das Mikrodisplay besteht aus zwei Komponenten: dem Silizium-Chip zur Ansteuerung der Pixel sowie der OLED. Diese setzt sich aus mehreren organischen Schichten zusammen, welche monolithisch auf Silizium-Wafern integriert werden. Welche Auflösung und Bildrate das Mikrodisplay hat, gibt der Chip vor – durch seine integrierte Schaltung.

„Die Kunst besteht nicht nur darin, Auflösung und Bildwiederholrate möglichst hochzuschrauben, sondern dabei den Stromverbrauch auch noch möglichst gering zu halten“, erklärt Wartenberg. Was durch ein ausgeklügeltes Systemkonzept und moderne Designmethodik gelungen sei.

Anwendungspotenzial in der optischen Messtechnik

Einen ersten Prototypen gibt es bereits. Dieser wurde von den Forschern im Dezember 2017 auf dem European Forum for Electronic Components and Systems (EFECS) vorgestellt. Bis Mitte dieses Jahres sollen weitere Prototypen folgen. Für die zeitnahe Überführung des Mikrodisplays in ein Marktprodukt hätten die beteiligten Industriepartner bereits Interesse signalisiert.

Die Anwendungen der OLED-Mikrodisplays seien dabei nicht nur auf VR-Brillen begrenzt. Sie eignen sich nach Ansicht der Forscher auch für andere Produkte, etwa Augmented-Reality-Brillen oder View-Finder in Kameras. Die Basistechnik bietet laut Fraunhofer zudem Anwendungspotenzial in anderen Marktsegmenten – zum Beispiel könne sie in der optischen Messtechnik, der Identifikation oder der Optogenetik eingesetzt werden.

(ID:45031701)