Microschermi OLED ad alte prestazioni per gli occhiali intelligenti di prossima generazione

Essi sono sempre più considerati come indispensabili per le applicazioni vicine all’occhio, come ad esempio gli occhiali per la realtà virtuale: nel giro di pochi anni, i microschermi OLED giocheranno probabilmente un ruolo importante in un mercato che nel 2027 avrà un valore pari a 1,7 miliardi di dollari USA.

Per essere in grado di dimostrare i loro benefici nelle applicazioni commerciali, tuttavia, l’industria avrà bisogno che questi microschermi siano altamente flessibili, raggiungano una risoluzione elevata su grandi aree e forniscano delle rese sufficientemente alte.

Il progetto LOMID (Large cost-effective OLED microdisplays and their applications), che è coordinato dal dott. Uwe Vogel del Fraunhofer FEP, è sulla buona strada per riuscire a soddisfare queste aspettative. I microschermi curvi da 13 x 21 mm del progetto, che vantano un conteggio di pixel di 1 920 x 1 200 (WUXGA) e superano i 2 000 ppi sono già stati fabbricati con rese soddisfacenti, e il consorzio sta migliorando ancora queste rese allo scopo di competere in mercati dove il prezzo è importante al pari delle prestazioni. La tecnologia è già stata dimostrata negli occhiali intelligenti, sia per la realtà virtuale che per le persone ipovedenti.

Che cosa rende i microschermi di LOMID così innovativi?

Gli schermi di LOMID sono più grandi (1”) e con una risoluzione (WUXGA) molto superiore rispetto a tutto quello che era disponibile sul mercato fino a pochissimo tempo fa. Ci siamo impegnati molto per garantire un alto contrasto e un rapporto elevato tra larghezza di banda/frequenza dei fotogrammi – il secondo è molto importante per rimuovere gli artefatti da movimento e rendere l’utilizzo della VR sia immersivo che confortevole.

Lo schermo OLED ha naturalmente una luminosità elevata e una eccellente resa dei colori. Una novità del progetto è la capacità di fabbricare schermi CMOS/OLED curvi – riteniamo che l’utilizzo di schermi curvi in futuro renderà possibili delle progettazioni ottiche più semplici e ultracompatte per la visione vicina all’occhio, come ad esempio negli occhiali intelligenti.

Ci può dire di più riguardo al processo di produzione?

Preferiremmo di no! Possiamo dire che una sfida fondamentale per il progetto è stata rappresentata dall’interfaccia CMOS-OLED – questa deve essere estremamente piatta per rese e prestazioni del dispositivo buone. Dal momento che gli schermi più grandi sono naturalmente più costosi da produrre, abbiamo anche posto una grande enfasi sul tentativo di migliorare le rese in ogni fase del processo di produzione, allo scopo di mantenere il costo finale dello schermo a un livello ragionevole.

Quali sono state le principali difficoltà che avete incontrato durante la creazione del chip LOMID?

A parte l’interfaccia CMOS-OLED, la nostra sfida più grande è stata quella di ottenere la larghezza di banda necessaria per il grande chip, pur mantenendo i circuiti compatti e con un basso consumo energetico.

Il dispositivo si è rivelato all’altezza delle vostre aspettative iniziali?

Sì! Abbiamo ottenuto i primi chip del tutto specificati del progetto (con e senza filtri del colore) verso la fine di settembre e siamo molto felici delle prestazioni degli schermi ottenuti dal primo numero ridotto di wafer.

Il settore come ha reagito finora?

In modo molto positivo. In particolare, abbiamo mostrato alcuni risultati provvisori del progetto all’incontro della Society for Information Display sui “Wearable and Projection Displays” a Dresda all’inizio dell’anno, e il riscontro che abbiamo ottenuto ha confermato che sia i nuovi microschermi che la nostra innovativa progettazione ottica stanno soddisfacendo le domande del mercato. Ci aspettiamo ulteriori commenti durante l’imminente evento EFECS a Bruxelles dal 5 al 7 dicembre 2017, dove intendiamo mostrare il chip del microschermo LOMID al pubblico.

Il progetto ha creato degli occhiali intelligenti. Può dirci qualcosa in più su questi occhiali?

Uno dei partner nel progetto, la start-up spagnola Limbak, ha brevettato un approccio ottico che ci consente di fabbricare degli schermi da indossare sulla testa molto più compatti e con un campo visivo molto ampio. Questo rende gli occhiali intelligenti più confortevoli e meno vistosi, e migliora il senso di immersione per le applicazioni riguardanti la realtà virtuale. Per le persone che indosseranno gli occhiali intelligenti tutto il giorno per lavorare, o perché devono portare delle protesi visive, è importante che gli occhiali siano confortevoli ed esteticamente accettabili. Un altro partner nel progetto, la Oxford University, testerà i nuovi microschermi in occhiali intelligenti che miglioreranno la qualità di vita delle persone ipovedenti, sfruttando al meglio la loro vista residua.

Quali sono i vostri piani per la commercializzazione?

I microschermi sviluppati dal progetto saranno resi disponibili dall’azienda Microoled – ci aspettiamo che dei kit dimostrativi siano disponibili dal 2018, e siamo già a conoscenza di alcuni clienti molto interessati. Le progettazioni ottiche possono essere autorizzare dalla Limbak – essi sono molto felici di parlare con i partner riguardo a progettazioni su misura.

LOMID
Pagina web del progetto su CORDIS