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Ein Bildschirm so klein wie eine Briefmarke

Vier Millionen Pixel auf 2,7 Zentimetern: Das 2K-OLED-Mikrodisplay aus Dresden soll künftig in Datenbrillen und medizinischen Geräten zum Einsatz kommen.
Ein Bildschirm, kaum größer als eine Briefmarke: Das neue 2K-OLED-Mikrodisplay des Fraunhofer IPMS Dresden zeigt vier Millionen Pixel auf kleinstem Raum. © Fraunhofer IPMS/Sebastian Lassak
Von: Wissensland
Ein Bildschirm kaum größer als eine Briefmarke, aber mit mehr als vier Millionen Pixeln: Forschende des Fraunhofer IPMS in Dresden haben ein neues Mikrodisplay entwickelt, das Augmented-Reality-Brillen heller, schärfer und alltagstauglicher machen soll.

Datenbrillen und erweiterte Realität – diese Technologien sind immer weiter auf dem Vormarsch. In Dresden arbeiten Forschende daran, sie alltagstauglich zu machen. Ihr neuestes Bauteil ist ein Bildschirm, nur wenige Zentimeter groß.

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden haben ein sogenanntes 2K-OLED-Mikrodisplay entwickelt. OLED steht für eine Technik, die auch in modernen Fernsehern und Smartphones steckt. Organische Materialien senden dabei Licht aus, sobald Strom angelegt wird. Jeder einzelne Bildpunkt leuchtet selbst, ohne Hintergrundbeleuchtung. Das macht Bilder besonders scharf, kontrastreich und hell. "Mikrodisplay" heißt schlicht, dass der Bildschirm sehr klein ist, gerade mal 2,7 Zentimeter Diagonale. Trotzdem zeigt er rund vier Millionen Bildpunkte.

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Warum leuchtet es so hell?

Das Ziel von Unternehmen und Instituten weltweit ist es aktuell, Displays immer kleiner, heller und sparsamer zu machen, für Datenbrillen, medizinische Geräte oder Industriesysteme. Große Technologiekonzerne setzen dabei zunehmend auf Mikrodisplays, weil sie hohe Auflösungen auf kleinstem Raum ermöglichen. Parallel entsteht eine weitere Technik: sogenannte Micro-LED-Displays, die noch höhere Helligkeiten versprechen. Ziel ist bei allem ein Display, das auch im grellen Sonnenlicht gut sichtbar ist und dabei möglichst wenig Strom frisst. Das Fraunhofer IPMS verfolgt diesen Weg mit einem klaren Fokus auf besonders helle, kompakte Mikrodisplays für spezialisierte Anwendungen.

Das Besondere an diesem Display steckt im Inneren. Eine spezielle Steuerschaltung regelt, wie viel Strom und Spannung jeder einzelne Bildpunkt bekommt. Sie arbeitet mit vergleichsweise hohen Spannungen, sodass sich mehrere OLED-Schichten übereinander betreiben lassen. Das Ergebnis ist ein besonders helles Bild. Das ist unter anderem wichtig, wenn man das Display in einer Augmented-Reality-Brille trägt und trotzdem die Umgebung klar erkennen muss.

Einfacher einbauen, schneller nutzen

"Neben der erweiterten Ansteuermöglichkeit der Pixel in einem weiten Dynamikbereich kann das Display über eine chipintegrierte LVDS-Schnittstelle angesteuert werden, was die Anzahl der benötigten Leitungen reduziert", erklärt Philipp Wartenberg, Abteilungsleiter IC- & System-Design am Fraunhofer IPMS. Eine LVDS-Schnittstelle ist eine Art schnelle, rauscharme Datenverbindung. Wartenberg betont, dass trotzdem Bildwiederholraten von bis zu 120 Bildern pro Sekunde möglich seien.

Das gesamte Modul braucht nur eine einzige Stromversorgung. Alle nötigen Spannungen erzeugt es selbst. Das macht den Einbau in bestehende Geräte deutlich einfacher. Für Hersteller von Datenbrillen oder medizinischen Geräten, die solche Displays nutzen wollen, wäre das ein Vorteil.

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