Projekt: DE-TW-MicroView – Hochauflösende, transparente Mikrodisplays für Augmented Reality und tragbare Geräte

Motivation

Die Mikroelektronik ist eine Schlüsseltechnologie für die digitale Transformation und die technologische Souveränität Europas. Um die Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands nachhaltig zu stärken, baut das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) die Forschungskooperation mit Taiwan aus – einem weltweit führenden Standort für Halbleitertechnologien und Chipfertigung.

Das Verbundprojekt fördert den wissenschaftlichen Austausch zwischen deutschen Forschungseinrichtungen und taiwanischen Partnern, erschließt neue Forschungspotenziale für innovative Display- und Halbleitertechnologien und unterstützt die Ausbildung hochqualifizierter Fachkräfte im Bereich Mikroelektronik und Chipdesign.

Ziele und Vorgehen

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines transparenten Augmented-Reality-Displays (AR-Display) der nächsten Generation. Das Display soll eine Auflösung von mehr als 10.000 dpi bei einer Lichtdurchlässigkeit von über 65 % erreichen und damit neue Maßstäbe für Near-to-Eye-Anwendungen setzen.

Zur Umsetzung werden drei innovative Technologien kombiniert:

• Halbtransparente CMOS-Schaltungen
• Hochauflösende Mikro-LEDs
• Metalinsen-Arrays zur präzisen Lichtführung

Ein wesentlicher Entwicklungsschritt besteht in der Reduzierung der Pixelgröße von aktuell 3,5 µm auf 2,5 µm. Die entwickelten Komponenten werden anschließend zu einem transparenten Near-to-Eye-Display-Modul integriert. Den Abschluss bildet die Realisierung eines gemeinsamen AR-Demonstrators, der die technische Machbarkeit des Konzepts unter realen Bedingungen nachweist.

Innovationen und Perspektiven

Das Projekt stärkt die deutsch-taiwanische Zusammenarbeit in der Mikroelektronik und trägt zur Weiterentwicklung von Kompetenzen in der Chipentwicklung, Mikro-LED-Technologie und fortschrittlichen Displaysystemen bei.

Die Forschung an transparenten Mikro-LED-Displays, innovativen CMOS-Backplanes und der erforderlichen Integrationstechnologie schafft die Grundlage für zukünftige AR-Brillen und weitere Anwendungen der erweiterten Realität. Gleichzeitig fördert das Vorhaben den Wissenstransfer, die Ausbildung von Fachkräften sowie die Innovationskraft des Forschungs- und Technologiestandorts Deutschland.

Was ist das Ziel des Projekts?

Das Projekt entwickelt ein transparentes Augmented-Reality-Display (AR-Display) mit einer Auflösung von über 10.000 dpi und einer Lichtdurchlässigkeit von mehr als 65 %. Ziel ist es, die Grundlage für leistungsfähige und kompakte AR-Brillen der nächsten Generation zu schaffen.

Welche Technologien werden im Projekt erforscht?

Im Fokus stehen halbtransparente CMOS-Schaltungen, hochauflösende Mikro-LEDs und innovative Metalinsen-Arrays. Durch die Kombination dieser Technologien soll ein transparentes Near-to-Eye-Display mit hoher Bildqualität und hoher Transparenz entstehen.

Welche Rolle spielt das Fraunhofer IPMS?

Das Fraunhofer IPMS bringt seine Expertise in der Entwicklung von Mikroelektronik, CMOS-Technologien, Mikrodisplays und innovativen Aufbau- und Verbindungstechnologien in das Verbundprojekt ein.

Warum arbeitet Deutschland mit Taiwan zusammen?

Taiwan zählt zu den weltweit führenden Standorten für Halbleiterforschung und Chipfertigung. Die Zusammenarbeit ermöglicht den Zugang zu komplementärem Know-how, stärkt die Forschungskompetenz beider Partner und fördert die technologische Souveränität Europas.

Was sind die Vorteile transparenter AR-Displays?

Transparente AR-Displays ermöglichen die gleichzeitige Wahrnehmung der realen Umgebung und digitaler Inhalte. Dadurch eignen sie sich für Anwendungen in Industrie, Medizin, Mobilität, Bildung und Unterhaltung.

Welche Anwendungen sind künftig möglich?

Die entwickelten Technologien können in AR-Brillen für industrielle Assistenzsysteme, medizinische Visualisierung, Wartung und Instandhaltung, Navigation sowie für zukünftige Consumer-Anwendungen eingesetzt werden.

Wie trägt das Projekt zur Mikroelektronik in Deutschland bei?

Das Projekt stärkt die Forschungskompetenz im Bereich Halbleitertechnologien, fördert die Ausbildung von Fachkräften und unterstützt den Ausbau internationaler Forschungsnetzwerke. Damit leistet es einen Beitrag zur Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit des Technologiestandorts Deutschland.

Wer sind die Projektpartner?

• National Taiwan University, Taipeh
• National Cheng Kung University, Tainan
• Fraunhofer IPMS