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Projekt SmartVIZ erforscht Visualisierungstechnologien mit µLEDs

Osram arbeitet zusammen mit ASM Amicra und dem Fraunhofer IISB an helleren, robusteren und effizienteren Lichtlösungen verglichen mit LCD oder OLED. Seit dem Projektstart im November 2018 erforscht das Konsortium die Grundlagen für hochauflösende Visualisierungslösungen.

Gefördert wird das Projekt vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie. Für den Begriff µLED gibt es noch keine standardisierte Definition, aber meist wird die Grenze von

Vereinfacht gesagt sind µLEDs also sehr kleine LEDs. Da die µLED-Technologie extrem hohe Leuchtdichten in einem weiten Dynamikbereich ermöglicht, könnte ihr insbesondere im Bereich der Augmented Reality (erweiterte Realität) eine Schlüsselrolle zukommen. Der Fokus des Projekts liegt auf Anwendungen für den Automotive Interior Bereich. Zum Projektabschluss im Oktober 2021 soll ein erster Demonstrator präsentiert werden.

Anzeigen basierend auf direktemittierenden µLED-Pixeln gelten als eine disruptive Entwicklung im Visualisierungsmarkt und könnten herkömmliche LCD- oder LED-Technologien ablösen. Insbesondere letztere haben Nachteile in puncto Energieeffizienz, Kontrast, Leuchtdichte, Funktionalität und den damit verbundenen Einschränkungen.

In den kommenden zweieinhalb Jahren soll mit dem Forschungsprojekt SmartVIZ die Basis für zukünftige transparente, hochauflösende und direkt-emittierende Visualisierungslösungen mit µLEDs gelegt werden.

Im Wesentlichen konzentrieren sich die Arbeiten dabei auf drei Schlüsseltechnologien: Ein Fokus liegt auf der Konzeption von effizienten µLED-Lichtquellen sowie deren Handhabung und Montage. Rote, grüne und blaue µLED-Strukturen fungieren hier als effiziente Bildpixel mit hoher Leuchtdichte. Zur Realisierung solcher Konzepte und Applikationen sind tiefgehende Untersuchungen über physikalische Grundlagen jenseits heutiger Makro-LED-Chips nötig.

Im Projekt wird zudem die Integration mit einem neuartigen Ansatz für transparente und flexible Bildgeber erforscht: Auf Indium-Gallium-Zink-Oxid-Dünnschichttransistoren (IGZOTFTs) basierende, transparente Substrate für die Ansteuerung der Pixel. Dieser Ansatz ermöglicht quasi-transparente Oberflächen, die nur dann mit Inhalten bespielt werden, wenn die µLEDs aktiv geschaltet sind. Die transparente Aktivmatrix-Backplane als Treiberelektronik liefert dabei die für die Bildwiedergabe benötigte Leistung sub-pixelfein an die µLEDs.

Darüber hinaus wird an einem Prozesskonzept gearbeitet, mit dem die schnelle Übertragung großer Mengen an µLED-Chips mittels automatisierter Parallelmontage vom Quellwafer auf die Backplane-Treiberelektronik möglich wird. Eine zentrale Rahmenbedingung dafür ist eine Positioniergenauigkeit von etwa 1,5 µm. Hierfür wird das Projekt insbesondere für Chipgrößen im Bereich von weniger als 40 µm neue Technologieansätze erforschen.

www.osram.de

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