Das Fraunhofer FEP stellte vor zwei Jahren erste
ultra-low power OLED-Mikrodisplays auf der electronica vor. Diese
Mikrodisplays punkten durch ihre extrem stromsparende Konzeption. Sie
eröffnen in vielen Einsatzgebieten eine Alternative für die gestochen
scharfe Anzeige einfacher Informationen. In Zeiten, in denen immer
höhere Auflösungen von HD+ und immer höheren Frameraten den allgemeinen
Trend bestimmen, hielten die Wissenschaftler kontinuierlich an ihrem
Ansatz fest, fanden das richtige Konzept und wurden belohnt. In der
Zwischenzeit wurde ein namhafter europäischer Displayhersteller auf
diese Fraunhofer-Eigenentwicklung aufmerksam und produziert und
vermarktet diese in Serie: Ein Paradebeispiel für die
anwendungsorientierte Forschung von Fraunhofer – die ultra-low power
OLED-Mikrodisplays konnten erfolgreich in die Produktion überführt und
somit auf den Markt gebracht werden.

Aber ein Display allein macht noch keine AR-App! Die Wissenschaftler
des Bereiches IC- und Systemdesign am Fraunhofer FEP haben nun die
Elektronik und das Display weiterentwickelt, um es schnell in
Anwendungen bringen zu können. Ein Anzeigeelement allein reicht nicht
aus. Die Kommunikation des Displays mit anderen Schnittstellen und
Systemen ist der Schlüssel zur Anwendung. Vielfältige Anfragen, Ideen
und Anwendungsszenarios lassen sich mit der Mikrodisplaylösung und ihren
ureigenen Vorteilen adressieren.

Die extrem geringe Baugröße des ultra-low power OLED-Mikrodisplays
ist prädestiniert für kleine, miniaturisierte und auch leichtgewichtige
Systeme, die tragbar und leicht in Kleidung, Helme oder Brillen
integrierbar sind. Die OLED-Technologie des Displays ermöglicht scharfe
Bilder mit sehr hohen Kontrasten und Helligkeiten von 20 bis zu 5.000
nits (monochrom grün). Interessierte Entwickler können inzwischen aus
drei verschiedenen Displayvarianten auswählen: 304 × 256 Pixel oder 304 ×
128 Pixel mit einer Pixelgröße von 12 µm² und 4 Bit
Graustufendarstellung oder 720 × 256 Pixel mit einer Pixelgröße von 5
µm² und 1 Bit Schwarz-Weiß-Darstellung.

Das ultra-low-power Elektronik-Konzept adressiert z.B. Anwendungen in
rauen Einsatzgebiete wie im Katastrophenschutz, aber auch in der
Industrie oder Telemedizin, wo lange Laufzeiten ohne Unterbrechung für
Ladezeiten unabdingbar sind. Diese Eigenschaften sind erfüllt. Das
Display lebt jedoch von den Informationen, die eine Datenquelle sendet
und die angezeigt werden sollen. Beim ultra-low power Konzept geht es
nicht um höchstauflösende Videodaten schnellster Bildwiederholraten,
sondern um die Anzeige einfacher Zeichen, Daten oder Informationen, die
latenzarm als Kommandos übertragen werden. Bei einem Großbrand bspw. mit
einer Vielzahl an Einsatzkräften kann die Leitstelle über im Helm
integrierte Displays schnell präzise und einfach zu erfassende
Anweisungen an die Feuerwehrmänner vor Ort senden. Durch die Integration
eines Displays im Helm ist die Anzeige auch in Räumen mit geringer
Sicht durch Rauch möglich.

Mit dem innovativen Bluetooth-Bausatz des Fraunhofer FEP werden die
Grundlagen für Augmented-Reality-Entwicklungen – wie die eines
Datenhelmes für Einsatzkräfte oder eines Werkers in der Industrie 4.0 –
ohne lange Ladezeiten gelegt.

Das ultra-low power-Konzept lebt von der geringen
Datenübertragungsrate, die es benötigt. Es lag daher nahe, die
Informationsübertragung über Bluetooth Low Energy zu realisieren, da
diese Technologie nur sehr wenig Strom aus der Batterie nutzt.
Prinzipiell ist aber auch die Anbindung an schmalbandige low-power
Datenfunk-Netze denkbar, z.B. NB-IoT oder LoRaWAN.

Philipp Wartenberg, Abteilungsleiter für IC- und Systemdesign am
Fraunhofer FEP erläutert dazu: „Wir bieten unseren Industriepartnern ein
komplettes Systemkonzept zur Ansteuerung von ultra-low power
OLED-Mikrodisplays mit einer universellen Bluetooth-Verbindung an. Damit
ist die direkte Kommunikation mit dem Display kabellos und „out of the
box“ über unterschiedliche Eingabegeräte wie Smartphone, Laptop oder
Armband möglich.“ Die Entwickler haben eine Vision: Künftig könnte
Jedermann über ein passendes Mikrodisplay für seine gewünschte Anwendung
verfügen, die einfach selbst programmiert werden kann.

Die verfügbaren Entwicklungs-Kits enthalten als Komplettpaket neben
dem Display alles Nötige von der Optik bis zur grafischen Oberfläche für
Windows oder Android. Es sind Tools, mit dem Produktentwickler aber
auch App-Entwickler leichter und einfach ihre Ideen testen und mit der
Technologie spielen können. Diese können auch auf den Markt für
Datenbrillen zielen, welchem in den kommenden Jahren bis 2020
Wachstumsraten von über 200 % vorausgesagt werden.  

Aber nicht nur für Datenbrillen bietet die Systemplattform vom
Fraunhofer FEP Vorteile. Das Internet of Things ist ein enormer Markt
 für smarte Sensoren und Geräte, die miteinander kommunizieren und Daten
erzeugen, die letztlich an einer Nutzerschnittstelle dargestellt werden
müssen. Mit dem ultra-low power OLED- Mikrodisplays und der
Bluetooth-Systemplattform steht ein leistungsfähiges
Entwicklungswerkzeug für mobile Geräte der Zukunft zur Verfügung.

Die Wissenschaftler des Fraunhofer FEP stellen die neue Generation
der Displays mit verschiedenen Anwendungsszenarien auf der electronica
2018, vom 13.-16. November 2018 in München, am
Fraunhofer-Gemeinschaftsstand Nr. 426, in Halle C5 vor. Vor Ort kann die
neue Elektronikentwicklung mit unterschiedlichen Anwendungsszenarien
live getestet und mit den Entwicklern diskutiert werden.

Fraunhofer FEP auf der electronica 2018
13.-16. November 2018, München