LCOS-Mikrodisplays finden Anwendung in der schaltbaren adaptiven Optik, insbesondere als Phasenmodulatoren, und als Projektionsdisplay in der erweiterten oder virtuellen Realität (AR/VR). Phasenmodulatoren, auch als räumliche Lichtmodulatoren (SLMs) bezeichnet, werden in der biologischen Bildgebung und Mikroskopie unter anderem zur Wellenfrontkorrektur und Strahlformung eingesetzt. Ziel ist es, beispielsweise die Bildauflösung zu verbessern, Verzerrungen durch biologisches Gewebe zu minimieren oder die Proben zu schonen.

Das LCOS-Mikrodisplay von Holoeye und Fraunhofer IPMS nutzt eine CMOS-Backplane, die Hochgeschwindigkeits-Lichtmodulation ermöglicht.


Was ist LCOS?

LCOS heißt Liquid Crystal on Silicon und ist eine reflektierende Mikrodisplay-Technologie auf Basis einer Silizium-Backplane. Die Technologie ist eine Kombination aus zwei Technologien: IC/CMOS und Liquid Crystal (LC). Mit Standard-CMOS-Prozessen sollen Mikrodisplays mit extrem kleinen Pixeln, hohem Füllfaktor (Pixelöffnungsverhältnis) und niedrigen Herstellungskosten realisiert werden.


Die neue Backplanegeneration des IPMS …

erlaubt es, kompakte Mikro-SLMs zu realisieren. Die kleinen Pixelgrößen ermöglichen in diffraktiven Anwendungen große Beugungswinkel, während das Interface hohe Taktraten unterstützt und flexible Ansteuerungsmöglichkeiten ermöglicht.  Dafür wurde eine vollständiger Framebuffer sowie eine Hochgeschwindigkeits-Schnittstelle zur Pixelmatrix mit einer Datenübertragungsrate bis 576 GBit/s zu einem Pixelarray mit einer Auflösung von 1440 x 1080 Pixeln und einer Pixelgröße von 2,5µm integriert.

Einsatzmöglichkeiten finden sich in tragbaren holografischen AR-Systemen, in der Optogenetik, etwa bei der strukturierten Photostimulation von Neuronen, sowie in der Quantenoptik und im Quantencomputing.

Die ersten Produkte mit diesem LCOS-Lichtmodulator sollen Anfang 2026 verfügbar sein.