Schutzbrille ab, Datenbrille auf

Das Fraunhofer-Institut FEP entwickelt OLED-Mikrodisplays und Sensorik für intelligente Datenbrillen: Die Smart Factory und Arbeit 4.0 als Schwerpunkte.

Arbeit 4.0 Die Industrie 4.0 wird durch intelligente Fabriken, sogenannte Smart Factories, bestimmt. Die Art und Weise, wie zukünftig produziert und gearbeitet wird, verändert sich. Produktions- und Logistikprozesse werden intelligent miteinander verzahnt, um die Prozesse effizienter und flexibler zu gestalten. Themen wie Augmented und Virtual Reality werden dabei immer wichtiger.

Die Wissenschaftler des Fraunhofer FEP in Dresden sind spezialisiert auf die Entwicklung von speziellen Mikrodisplays für AR- und VR-Datenbrillen. Die Mikrodisplays basieren auf der OLED-auf-Silizium-Technologie. Im Unterschied zu anderen Displayarten wird für OLED-Mikrodisplays keine zusätzliche Beleuchtung benötigt, da diese selbstleuchtend sind. Durch sie werden vereinfachte Optiken und deutlich höhere Kontrastverhältnisse möglich. Mit einer direkt in das Display integrierten Kamerafunktion ist die Steuerung auch mit den Augen möglich.

"Die kompakten Displays eignen sich besonders für den industriellen Einsatz. Beispielweise können diese in Arbeitsbrillen verbaut werden und blenden dem Werker so alle erforderlichen Informationen wie Entnahmeplatz oder Teilenummer ein", erläutert Dr. Uwe Vogel, Leiter des Bereichs Mikrodisplays und Sensorik am Fraunhofer FEP. Fraunhofer FEP entwickelt seit über 10 Jahren OLED-Mikrodisplays und Sensoren für verschiedenste Anwendungen.

In Endanwendungen integrieren

Ein neuartiges Konzept für Ultra-low-Power-OLED-Mikrodisplays wurde in einem Fraunhofer FEP internen Strategieprojekt entwickelt und später für den französischen Partner Microled adaptiert. Ziel dabei: Die entwickelte Technologie der neuen OLED-Mikrodisplays in die Wirtschaft zu transferieren, damit diese in Endanwendungen integriert und in Massenfertigung produziert werden können. Diese Anstrengungen wurden Ende des letzten Jahres mit dem Deutsch-Französischen Wirtschaftspreis belohnt. Aktuell wird nun mit Partnern im Verbundprojekt Glass@Service, an dem unter anderem Siemens, Uvex und Ubimax beteiligt sind, an Use Cases der Datenbrille für die Industrie 4.0 gearbeitet.

Die Logistik stellt dabei eines der großen Anwendungsfelder dar. Dank Datenbrille hat der Lagerist beide Hände frei für seine Tätigkeiten und wird konsequent über das Display seiner Datenbrille durch die einzelnen Prozesse geleitet. Während er sich ganz seiner primären Aufgabe widmen kann, werden zeitgleich alle Daten übertragen – was wurde gepickt oder gepackt und wo geht es als nächstes hin. Auch das Rüsten kann mithilfe der Datenbrille deutlich vereinfacht werden. Die AR-Anwendung zeigt die Maschine im gerüsteten Zustand, wobei die einzubauenden Maschinenteile direkt in das Sichtfeld eingeblendet werden. Abweichungen zwischen bereits eingebauten und auszutauschenden Maschinenteilen können ebenfalls angezeigt werden.

Um die OLED-auf-Silizium-Technologie in den Datenbrillen anwendungsgerecht einzusetzen, bieten die Wissenschaftler des Fraunhofer FEP sogenannte Evaluation Kits, sprich Entwicklungswerkzeuge, an. Auch kundenspezifische OLED-Mikrodisplays können entwickelt werden, welche speziell auf den Einsatzzweck des Displays angepasst sind. Insbesondere für Mikrodisplays in consumer-tauglichen AR-Brillen sehen die Forscher jedoch bislang die größten Herausforderungen: Sehr hohe Helligkeiten und Effizienz, gute Ausbeute bei großer (Chip-)Fläche, gekrümmte Oberflächen und irreguläre Pixelmatrizen bei noch höherer Pixeldichte, integrierte Augenverfolgung sowie transparente Substrate.

db