OLED-Mikrodisplays kommen häufig in tragbaren Anwendungen wie Helmen und Datenbrillen sowie in optischen Geräten zum Einsatz. Das neue Mikrodisplaypackage erleichtert die Integration der 2K-Mikrodisplays [JB1] des Fraunhofer IPMS in solche Systeme, da es das Mikrodisplay mit der kompletten, für seine Ansteuerung erforderlichen Elektronik vereint. Ein integriertes 20 mm x 20 mm großes Systemmodul (System-on-Module, SoM) implementiert die in Mobilprozessoren weit verbreitete Schnittstelle MIPI DSI-2 über D-PHY, bei der Bilddaten und Steuerbefehle mit hohen Geschwindigkeiten seriell übertragen werden. Das Mikrodisplaypackage unterstützt bis zu vier Daten-Lanes mit einer Datenrate von bis zu 2,5 Gbit/s je Lane.

Gleichzeitig erzeugt das SoM alle erforderlichen Displayspannungen, so dass eine einzelne externe 5 V-Spannungsversorgung genügt. Dadurch verringert sich der Aufwand für Systemintegratoren erheblich.

„Bei Wearables wie Datenbrillen oder Helmen mit integrierten Displays zählt jeder Millimeter Bauraum. Deshalb sollte das neue Mikrodisplaypackage die zusätzliche Elektronik aufnehmen, ohne die bisherigen Packageabmessungen zu vergrößern. Es verbindet diesen kompakten Formfaktor mit einer einfacheren elektrischen Anbindung: Systemdesigner müssen nur eine einzelne 5 V-Versorgung bereitstellen, und durch die integrierte Ansteuerung über MIPI DSI-2 entfällt die externe Schnittstellenwandlung“, erklärt Florian Schuster, Projektleiter am Fraunhofer IPMS.

Mit der MIPI DSI-2-Schnittstelle erweitert das Fraunhofer IPMS seine bisher verfügbaren Ansteuerungsoptionen LVDS und DPI (Display Pixel Interface) für das 2K-Mikrodisplay.

Eine zentrale Herausforderung bei der Entwicklung des neuen Mikrodisplaypackages war die Integration der zusätzlichen Elektronik, ohne die bisherigen Packageabmessungen zu vergrößern. Das integrierte SoM erforderte daher eine besonders kompakte Leiterplatte mit sehr hoher Integrationsdichte der Bauteile. Das Fraunhofer IPMS arbeitet nun daran, das neue Packagekonzept auf weitere Mikrodisplays seiner Displayfamilie zu übertragen.

Die Funktionsfähigkeit des neuen Packages konnte in Versuchen mit einem Raspberry Pi5 nachgewiesen werden. Darauf aufbauend, bietet das Fraunhofer IPMS Evaluierungskits mit dem neuen 2K-OLED-Mikrodisplaypackage an. Sie enthalten das vollständige Mikrodisplaypackage, einen Raspberry Pi zur Ansteuerung mit passendem, vorinstalliertem Treiber sowie alle für den Betrieb erforderlichen Kabel.