SID 2007

Dresden, / 12.4.2007

vom 22.-24. Mai 2007 in Long Beach (USA)

German Pavilion Stand 1437

Am Fraunhofer Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) in Dresden werden kundenspezifische Entwicklungen in den Bereichen Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik durchgeführt. Das Fraunhofer IPMS kann von der ersten Idee über Machbarkeitsuntersuchungen bis zur Prototypenentwicklung Partner sein. In der eigenen Prozesslinie ist eine Pilotfertigung der entwickelten Produkte möglich. Etwa 200 Wissenschaftler arbeiten mit modernstem Equipment an Aufgabenstellungen auf den Gebieten Schaltungsentwurf, Sensoren und Sensorsysteme, mikromechanische Aktoren und Aktorsysteme, bildgebende Mikrosysteme, Bildverarbeitung und Bilddatenübertragung und organische Elektronik. Auf der SID 2007 stellt das Fraunhofer IPMS Exponate zu folgenden Themen aus:

1. Neigungskompensierter Laserprojektor

Laserprojektion mit kompakten, miniaturisierten Systemen ist ein vielversprechender Ansatz, um in portablen Geräten wie PDAs und Mobiltelefonen die Begrenzung der Displaygröße auf das Gehäusevolumen zu überwinden. Fraunhofer IPMS hat in der jüngsten Vergangenheit erfolgreich ultra-kompakte Laserprojektionssysteme mit einer Größe von nur 17 mm x 7 mm x 5 mm demonstriert, die auf dem eigenen zweidimensionalen Mikroscannerspiegel (einem MOEMS Bauelement) zur Lichtablenkung basieren. Allerdings ergibt sich aus der Kombination von Projektion und in der Hand gehaltenem Gerät ein Problem: jede auch unbewußte Bewegung der Hand des Nutzers führt zu einer negativen Beeinflussung der Bildqualität. Durch die Verwendung von Beschleunigungs- und Drehratensensoren (Gyroskopen) und ihrer Kombination zu Inertialsensorsystemen (IMU – Inertial Measurement Units) können diese Bewegungen detektiert und kompensiert werden. Darüber hinaus erlauben sie auch eine aktive Steuerung und können als Maus-Ersatz oder Eingabegerät für Spiele genutzt werden. Auf der SID 2007 wird Fraunhofer IPMS eine Kombination aus MOEMS-basiertem Laserprojektionsystem und IMU präsentieren. Als Demonstrationsobjekt dient ein kommerzielles Lenkrad für Computerspiele. Auf der Achse des Lenkrads ist der Laserprojektor befestigt, dessen Position wird über eine IMU bestehend aus einem 3-Achsen Beschleunigungssensor und drei einzelnen Gyroskopen ermittelt. Die Rotation des Lenkrads wird zur Steuerung eines einfachen Computerspiels verwendet und gleichzeitig so kompensiert, daß sich eine ruhige Bildlage ergibt. Gegenwärtig kann bei einer Bildgröße von 300 x 300 Pixeln eine Bildwiederholrate von 30 Bildern pro Sekunde erreicht werden. In zukünftigen Handheld-Geräten, die eine Kombination aus Mobiltelefon, PDA und Spielekonsole sein können, wird mit Hilfe von Inertialsensorsystemen eine neigungs- und bewegungskompensierte Laserprojektion erreicht.

2. OLED integriert in Silizium

Bisher gibt es kommerziell keine Technologie, die eine monolithische Integration von hocheffizienten und stabilen Lichtquellen in Standard-CMOS ermöglicht. Mit der OLED-Technologie hat sich die Chance eröffnet, Lichtemitter sowohl großflächig wie auch mikrostrukturiert auf die oberste Metallebene von CMOS-Chips abzuscheiden und diese aktiv durch die CMOS-Schaltung zu betreiben. Durch den Betrieb über das Top-Metall als Bottom-Elektrode der OLED / des OLED-Pixels bleibt die darunter liegende aktive CMOS-Fläche für Schaltungstechnik verfügbar. Die Prozessierung der OLED erfolgt als post-processing auf wafer-level, eine Rückkehr der Wafer in den CMOS-Prozeß ist nicht erforderlich. Wesentliche Anwendungen werden in den Bereichen Mikrodisplays und Optoelektronik (organische Mikrosysteme) gesehen.

Anwendungen Mikrodisplays:

  • Elektronischer viewfinder
  • Projektion
  • head mounted displays (Mobilkommunikation, Unterhaltungselektronik, …)
  • optical inspection
  • patterned illumination

Anwendungen Optoelektronik:

  • Lichtschranken
  • Optokoppler
  • optische Sensoren (chemisch, medizinisch → Fluoreszenz, Photoplethysmographie,…)
  • Kommunikation (chip-to-chip, board-to-board, chip-to board)

Das Fraunhofer IPMS bietet Entwicklungen in diesem innovativen Applikationsbereich an. Auf der Messe stellt das Fraunhofer IPMS hocheffiziente OLEDs integriert in Siliziumuntergründe als Matrizen für optoelektronische und Mikrodisplayanwendungen vor.