Fraunhofer FEP: Hochaufgelöste OLED-Mikrodisplays für Virtual-Reality Anwendungen
© Fraunhofer FEP
Das Fraunhofer FEP stellt eine neue Generation von OLED-Mikrodisplays auf der Konferenz des SID-Mid-Europe Chapter Spring Meetings vom 13.–14. März 2017, in Dresden vor. Fokus der Konferenz sind „Wearable and Projection Displays“. Eine Reihe von hochkarätigen und interessanten Speakern referieren und diskutieren zu Märkten, Technologien, Systemen und Anwendungsgebieten von mikro- und kleinflächigen Displaytechnologien.
Angefangen bei Anwendungen für Unterhaltung und Spiele bis hin zu professionellen wie z. B. in der Industrie bei Design, virtueller Absicherung, Montage- oder Wartungsarbeiten oder in der Pilotenausbildung mit Flugsimulatoren – Virtual-Reality Brillen und deren Systeme etablieren sich mehr und mehr, und die Bandbreite an Möglichkeiten für Anwendungen und Weiterentwicklungen ist noch längst nicht ausgeschöpft. Ein wichtiger Teil zur Darstellung dieser virtuellen Welten ist ihre Displaytechnologie. OLED-Mikrodisplays rücken durch ihre technologischen Vorteile hierfür immer mehr in den Fokus.
Das Projekt LOMID
Das Fraunhofer FEP hat langjährige Erfahrungen und ein weitreichendes
Know-how in der Entwicklung und Fertigung passgenauer
OLED-Mikrodisplays für verschiedenste Anwendungen. Im Rahmen des
EU-geförderten Horizon 2020 Projektes LOMID (Large cost-effective OLED
microdisplays and their applications) entwickeln die Wissenschaftler des
Fraunhofer FEP als Konsortialführer eine neue Generation von
großflächigen OLED-Mikrodisplays. Diese fokussieren sowohl Anwendungen
für die virtuelle (VR) sowie erweiterte Realität (augmented-reality/AR),
wobei letztere innerhalb des Projektes in Prothesen zur Unterstützung
visuell beeinträchtigter Menschen getestet werden.
Ziel des LOMID-Projektes ist die kostengünstige und effiziente Entwicklung und Fertigung flexibler OLED-Mikrodisplays einer neuen Größe (13 mm × 21 mm) mit einer Bilddiagonale von 24,9 mm (~1”) bei gleichzeitig anspruchsvollen Ausbeuteraten (>60 %). Erste Prototypen eines solchen OLED-Mikrodisplays wurden bereits hergestellt – erreicht durch die Entwicklung eines robusten silizium-basierten Chip-Designs, welches hohe Auflösungen (1200 × 1920 (WUXGA) mit Pixelgrößen von 11 µm × 11 µm für eine Pixeldichte von 2300 ppi) und die hochzuverlässige Fertigung der Backplane ermöglicht.
Mike Thieme, Projektmanager bei LOMID-Partner X-FAB erläutert: "Es wurden sehr wirtschaftliche Prozesse (z. B. auf 0,18 und 0,35 µm Lithographie) in der CMOS-Foundry entwickelt. Spezielles Augenmerk wurde dabei auf die Schnittstelle zwischen der Deckelektrode der CMOS-Backplane und den nachfolgenden OLED Schichten gelegt. Um die Kosten der CMOS-Fertigung niedrig zu halten, wurden die Grenzen einer Vielzahl von Designregeln ausgeschöpft."
Außerdem werden weitere neue Herausforderungen im Projekt LOMID angegangen. Eine davon ist die Biegbarkeit der OLED-Mikrodisplays. Die Forscher wollen einen Biegeradius von 50 mm erreichen, wobei gleichzeitig die gesamte Haltbarkeit des Displays bei Biegung beibehalten werden muss und vergleichbar mit derer von starren Bauelementen sein soll. Erzielt werden soll diese neue Funktionalität durch die Verbesserung der Stabilität der OLED und durch die Veränderung der Verkapselung. Gleichzeitig müssen dabei sehr stringente Barriereanforderungen (WVTR < 10-6 g/d m2) eingehalten werden sowie ein ausreichender mechanischer Schutz des Bauelementes zu gewährleistet sein.
Die starke Einbindung und hohe Beteiligung von Industriepartnern in diesem Projekt demonstriert das hohe Interesse an großflächigen Mikrodisplays.
Die Partner
X-FAB Dresden GmbH & Co. KG ist für die Entwicklung der CMOS
Backplane-Wafer verantwortlich, diese werden vom Partner MICROOLED
S.A.S. zur OLED-Mikrodisplay-Fertigung weiterverwendet. Als Vertreter
der Anwendungsseite agiert Limbak SL, die die Mikrodisplays für
Virtual-Reality Brillen einsetzen werden. Die Forschungsinstitut
CEA-LETI entwickelt die Prozesse zur Umsetzung der Biegbarkeit und einer
geeigneten Verkapselung, währenddessen das Fraunhofer FEP sich auf das
IC-Design der CMOS-Wafer fokussiert. Die Universität Leipzig arbeitet im
Projekt an anorganischen transparenten FET Materialien und die
Universität Oxford entwickelt darüber hinaus Prothesen für Personen mit
eingeschränktem Sehvermögen. Die Firma Amanuensis unterstützt das
LOMID-Konsortium in der Koordination, Veröffentlichung und Verwertung
der Projektergebnisse.
Das Projekt LOMID läuft bis zum 31.12.2017 und wird bis dahin hochleistungsfähige OLED-Mikrodisplays mit neuen Funktionalitäten für eine neue Bandbreite an Anwendungen hervorbringen.
SID-ME Chapter Spring Meeting 2017 "Wearable and Projection Displays"
Erste Prototypen der neuen Generation OLED-Mikrodisplays aus dem
LOMID-Projekt und einen Überblick über den Stand und die Technologie der
Entwicklungen stellt Projektleiterin Dr. Beatrice Beyer auf der
Konferenz zum Mid-Europe Chapter Spring Meeting der SID vom 13. bis 14.
März 2017 in Dresden vor.
Dr. Uwe Vogel, Organisator des SID-ME
Spring Meetings 2017 und Leiter des Bereichs „Mikrodisplays und
Sensoren“ am Fraunhofer FEP: „Im Rahmen dieses Chapter Meetings der
Society for Information Display SID fokussiert sich diese Konferenz
unter dem Titel "Wearable und Projection Displays" auf Technologien für
mikro- und kleinflächige Displays, Back- und Frontplane Technologien,
integrierte Sensoren und Aspekte wie Hardware/Software-Design und
Systemintegration. Wir freuen uns sehr, dass wir bereits zahlreiche
renommierte Sprecher aus aller Welt (z.B. von Siemens, Microsoft,
Microoled, Kopin, der Universitäten Cambridge, Strathclyde &
Edinburgh) gewinnen konnten. Diese werden interessante Vorträge zu den
Märkten, Technologien, Systemen halten und richten sich an Vertreter von
Anwender-Branchen wie Automotive, Medizin, Sport, Sicherheit, Smarte
Bauelemente, Bildung oder Training.“
Neben der Konferenz im Quality Hotel Plaza Dresden wird eine begleitende Poster-Session angeboten. Während des zweiten Konferenztages am 14. März wird der SID-ME Chapter Best Student Award verliehen.
Einreichungen für Abstracts zu Vorträgen oder/und Postern sind bis zum 9. Januar 2017 möglich.
Ein Template und weitere Informationen zur Paper Submission finden sich
online. Die Anmeldung zur Konferenz und alle aktuellen Informationen
sowie das Programm und der Flyer sind verfügbar unter: www.fep.fraunhofer.de/sidme17.
LOMID ist ein EU-gefördertes Projekt im Rahmen des Europäischen Forschungsprogrammes Horizon 2020 mit dem Förderkennzeichen 644101. Weitere Informationen zum Projekt: www.lomid.eu