Fortschritte bei microLEDs für Automobil-Apps
LEDs sind in der Automobilindustrie aus funktionalen und ästhetischen Gründen eine beliebte Wahl. Es gibt mehrere Anforderungen, die berücksichtigt werden müssen, wie z. B. Größe, Lichtleistung, Wärmemanagement, Effizienz und Langzeitleistung.
Das European Photonics Industry Consortium (EPIC) hat heute eine Konferenz über microLEDs für Automobil-Apps organisiert. Jeremy Picot-Clemente, Technologiemanager für Optik und grüne Photonik, EPIC, begrüßte das Publikum.
Paul-Henri Matha, Technischer Leiter, Volvo, Schweden, hielt einen Vortrag über microLEDs für die Automobilbeleuchtung: Herausforderungen für Automobilhersteller. MicroLEDs werden für Beleuchtung, Straßenmarkierung sowie Signalisierung und Kommunikation verwendet. Ziel ist es, stets maximales Licht auf der Straße zu haben, um die Verkehrssicherheit zu verbessern. Wir brauchen ein adaptives Fernlicht mit Teilfernlicht, das entgegenkommende Fahrzeuge nicht blendet. Volvo hat hierfür unterschiedliche Konzepte. Für hochauflösende Scheinwerfer ist der Einsatz von microLED erforderlich.
Volvo bietet eine DLP-Lösung mit Lichtquelle und Mikrospiegeln an. Die geschätzte Leistung beträgt 60 W. Es gibt einen HD-Scheinwerfer mit microLED. Die geschätzte Leistung beträgt 55 W. HD-Stirnlampen mit microLEDs haben ebenfalls eine geschätzte Leistung von 30 W. Wir verfügen über ein komplettes Fernlicht-Ausleuchtfeld mit zwei HD-Modulen. Er zeigte einige Lösungen auf. Eine vollständige Abblendlichtausleuchtung scheint nicht ausreichend zu sein. Es gibt den digitalen Beleuchtungs- und Entwicklungsprozess MIND. Volvo strebt im Jahr 2026 100 kPx an. Wir sind auf dem Weg zu unserem Ziel.
Die Heterointegration emittierender Frontplanes auf Si-CMOS-Backplanes für Mikrodisplays und Sensoren wurde von Dr. Uwe Vogel, Leiter Mikrodisplays und Sensoren, Fraunhofer FEP, Deutschland, vorgestellt. X-on-Silicon verfügt über Kernkompetenzen wie das Backplane-IC-Design und eine 200-mm-X-on-Silicon-Waferlinie für die Frontplane-Verarbeitung. Mikrodisplays sind sehr klein, weniger als 1,3 Zoll. Sie haben einen hohen Informationsgehalt und einen geringen Stromverbrauch. Vergrößerte Bilder werden über eine Vergrößerungsoptik betrachtet. Fraunhofer entwickelt microLEDs für Kunden.
Mikrodisplays können emittierend, reflektierend, transmissiv und scannend sein. Fraunhofer verfügt über intelligente Brillen mit Head-up-Display. VR lässt den Betrachter in die 3D-Umgebung eintauchen. AR ist eine Ergänzung oder modifizierte direkte Sicht auf die reale Welt. Next-to-Eye-Displays können am Kopf angebracht werden. Sie sind vollständig immersiv für Video-See-through für VR und MR, optische See-through für AR und Lookaround für kontextbezogene Informationsanzeige usw.
Wenn wir uns die Erwartungen von uLED im Vergleich zu uOLED ansehen, sind einige Apps bisher nicht erreichbar, wie z. B. HUD für die Automobil- und Luftfahrtindustrie, LiDAR, holografische Displays usw. Wir benötigen einige Jahre öffentliche und industrielle Forschungs- und Entwicklungsfinanzierung in den Bereichen Technologie, Geräte und Apps usw. Regionale, nationale und EU-Wertschöpfungsketten/Souveränität sind möglich, um Mikroelektronik zu etablieren. Zukünftig blicken wir auf hohe Helligkeit, hohe Auflösung, neue Formfaktoren und einen erweiterten spektralen Emissions- und Detektionsbereich. Fraunhofer sucht Kooperationen mit der Industrie für Geräte-/Technologiebewertung, Forschung und Entwicklung, Technologietransfer/Lizenzierung, Apps usw.
Großflächiges Nanoprägen für die Automobilindustrie
Jan Matthijs ter Meulen, Mitbegründer und CTO von Morphotonics, Niederlande, präsentierte großflächige Nanoprägung für Automobilanwendungen. Der Schlüsselfaktor für Morphotonics ist die großflächige Nanoimprinting-Technologie. Sie adressieren die Nachfrage nach nanoskaliger Oberflächenanpassung für neue visuelle Erlebnisse.
Morphotonics liefert großflächige Nanoimprinting-Lösungen mit jeder Optik für jedes Gerät. Wir können großflächige Bedruckungen für Automobilanwendungen wie 3D-Displays, Blendschutz, HUD usw. durchführen. Wir haben auch kleinere optische Produkte in großen Mengen. Diese sind für ein breites Anwendungsspektrum verfügbar. Mithilfe verbesserter Lichtmanagementfunktionen kann die Innenbeleuchtung effizienter gestaltet werden.
Wir können auch eine Strahlformung/-kollimation auf Pixelebene durchführen. Morphotonics entwickelt den speziellen Portis X-NIL für ausgerichtetes Prägen. Es kann microLED-basierte Displays mit niedrigerem Pixelabstand durch MLA-Messung verbessern. Das Unternehmen verfügt über eine europäische Pilotlinie zur Herstellung von mikrooptischen Freiformkomponenten. Großflächige Nanoprägungen können das Design, die Funktion und die Erschwinglichkeit von Automobildisplays verbessern. Ab 2023 ist eine ausgerichtete großflächige Bedruckung möglich
PHABULOuS ist der europäische One-Stop-Shop für die Herstellung von Freiform-Mikrooptiken und bietet beschleunigte Innovations- und Produktionszyklen vom Prototypen über die Pilotierung bis hin zur Großserienproduktion. PHABUlous soll europäische RTOs und Industrieunternehmen in einer Pilotlinie für die Entwicklung und Herstellung von Freiform-Mikrooptiken vereinen. Derzeit werden Scheinwerfer mit Forvia, Innenbeleuchtung mit Seisenbacher, Swarovski für dekorative Beleuchtung und Displays mit Microoled entwickelt.
uLED-Displays für Luxus- und Sportfahrzeuge
William Liu, Produktmanager, AUO, Taiwan, präsentierte, wie sich uLED-Displays in Superluxus- und Sportfahrzeugen schnell durchsetzen. AUO hat einen Marktanteil von 18 Prozent bei Fahrzeugdisplays für Center-Stack-Displays. AUO bietet mehrere microLED-Displays an. Zu den Vorteilen gehören die freie Form, die ein neues Anzeigeformat oder ein nahtloses Design ermöglicht, die Lesbarkeit bei Sonnenlicht, ein großer Betrachtungswinkel, beste Haltbarkeit bei anorganischen Materialien, hohe Lichtdurchlässigkeit und lebendige Farben.
MicroLEDs bieten den größten Betrachtungswinkel ohne Helligkeitsdekade und Farbverschiebung. Daher bietet es den erstklassigen Betrachtungswinkel. Er präsentierte eine Reihe von Ausstellungen. ALED ist das ultimative Automobildisplay von AUO. Zu den Merkmalen zählen hohe Helligkeit, lange Lebensdauer, beste Optik und Transparenz.
Konzentrieren Sie sich auf DPT
Dynamic Pixel Tuning (DPT) – die ultimative Lösung für Mikrodisplays, wurde von Dr. Kunal Kashyap, VP, Display & Head of Taiwan, Porotech, vorgestellt. Porotech ist ein Spin-out der Universität Cambridge und verfügt über mehr als 15 Jahre Erfahrung in Forschung und Entwicklung sowie über 70 Patente und angemeldete Patente. Es entstand das weltweit erste native rote InGaN-Mikrodisplay. Es werden auch InGaN-basiertes Blau und Grün sowie AllnGaP-Rot verwendet.
Porotech bietet DPT an und vollzieht damit einen Paradigmenwechsel hin zur monolithischen visuellen RGB-MicroLED-Anzeige. Sie können 4X Pixel pro Zoll erreichen. Es kündigte das weltweit erste „All-in-One-Vollfarb-MicroLED-Display“ an. Das Display nutzt DPT, das es einem einzelnen Pixel ermöglicht, Licht über das gesamte Farbspektrum auszusenden. Es reduziert außerdem den Stromverbrauch und verbessert die Pixeldichte und Bildqualität.
Porotech vereinfacht die Produktion großflächiger Displays. Es gibt auch eine Konzeptdemo – ein transparentes Display für ein Automotive-HUD. DPT wird die Materialien für Displays reduzieren. DPT wird sich auch auf alle Arten von Displays auswirken. DPT wird neue Einsatzmöglichkeiten für Displays in der Gesellschaft erschließen.
Dr. Benjamin Willeke, Innovation Management & Scouting, Forvia, Frankreich, präsentierte Außendisplays für die Automobilbranche. Jedes zweite Automobil weltweit ist mit Forvia-Produkten ausgestattet. Durch Digital FlatLight, ein innovatives mehrfarbiges und multifunktionales Rückleuchtensystem, können leuchtende Flächen geschaffen werden, die „durch charakteristische Beleuchtung kommunizieren“. Es bietet auch hochauflösende intelligente SSL-Scheinwerfersysteme und Sichtsysteme an. Die Muttergesellschaft Faurecia erwarb Hella, Deutschland, und schuf so den siebtgrößten Automobilzulieferer der Welt.
Die gewünschte Auflösung wird durch den Inhalt und den Betrachtungsabstand für Displays definiert. Forvia bietet segmentierte und pixelige Displays an. Es bietet auch emittierende, transmissive und reflektierende Displays. Die Nachfrage der Kunden geht eher nach LED-Matrix und SmartGlass als nach OLEDs. Die LED-Matrix bietet hohen Kontrast und Helligkeit sowie Mehrfarben. SmartGlass bietet einen hohen Füllfaktor und Präzision. Es bietet individuelle Inhalte in mittlerer Auflösung. SmartGlass-Beleuchtungsmodule haben eine Tiefe von <8 mm in Schwarzweiß. Hella und Forvia arbeiten an Außendisplays. Wir sind auch an neuen Technologien interessiert.
Abschließend präsentierte Vygintas Jankus, Business Development, CEA-Leti, die microLED-Technologie bei CEA-Leti, Frankreich. Leti verfügt über erstklassige Einrichtungen für zukünftige Geschäftsanforderungen. Es funktioniert auf LCD, GaN microLED und OLED. Es verfügt über Erfahrung in allen Arten von Verklebungen. Dazu gehören Mikroröhrchen, direktes Metallbonden und Hybridbonden. Es bestehen potenzielle Kooperationsmöglichkeiten.