Avancées des microLED pour les applications automobiles
Les LED sont un choix populaire dans l’industrie automobile à des fins fonctionnelles et esthétiques. Plusieurs exigences doivent être prises en compte, telles que la taille, le rendement lumineux, la gestion thermique, l'efficacité et les performances à long terme.
Le Consortium européen de l'industrie photonique (EPIC) a organisé aujourd'hui une conférence sur les microLED pour les applications automobiles. Jeremy Picot-Clemente, responsable technologique pour l'optique et la photonique verte, EPIC, a souhaité la bienvenue au public.
Paul-Henri Matha, Responsable technique, Volvo, Suède, a présenté les microLED pour l'éclairage automobile : enjeux pour les constructeurs automobiles. Les MicroLED sont utilisées pour l’éclairage, le marquage routier, la signalisation et les communications. L’objectif est de toujours avoir un maximum de lumière sur la route pour améliorer la sécurité routière. Nous avons besoin de feux de route adaptatifs avec feux de route partiels qui n'éblouiront pas les véhicules venant en sens inverse. Volvo propose différents concepts pour ceux-ci. L'utilisation de microLED est requise pour les phares haute définition.
Volvo propose une solution DLP, avec source lumineuse et micro-miroirs. La puissance estimée est de 60W. Il existe une lampe frontale HD avec microLED. La puissance estimée est de 55W. La lampe frontale HD avec microLED a également une puissance estimée à 30 W. Nous disposons d'un champ d'éclairage complet avec deux modules HD. Il a démontré quelques solutions. L'éclairage complet des feux de croisement ne semble pas suffisant. Il existe le processus d’éclairage et de développement numérique MIND. Volvo envisage 100 kPx en 2026. Nous sommes sur la bonne voie pour atteindre notre objectif.
L'hétéro-intégration de plans frontaux émissifs sur des fonds de panier Si-CMOS pour micro-écrans et capteurs a été présentée par le Dr Uwe Vogel, directeur des micro-écrans et des capteurs, Fraunhofer FEP, Allemagne. X-on-silicon possède des compétences de base, telles que la conception de circuits intégrés de fond de panier et une ligne de tranches X-on-silicon de 200 mm pour le traitement du plan avant. Les micro-écrans sont très petits, moins de 1,3″. Ils ont un contenu informatif élevé et une faible consommation d’énergie. Les images agrandies sont visualisées via une optique grossissante. Fraunhofer développe des microLED pour ses clients.
Les micro-écrans peuvent être émissifs, réfléchissants, transmissifs et à balayage. Fraunhofer propose des lunettes intelligentes avec affichage tête haute. La VR plonge le spectateur dans l'environnement 3D. La RA est un supplément ou une vue directe modifiée du monde réel. Les écrans à côté des yeux peuvent être montés sur la tête. Ils sont totalement immersifs pour la transparence vidéo pour la réalité virtuelle et la réalité virtuelle, la transparence optique pour la réalité augmentée et la visualisation pour l'affichage d'informations contextuelles, etc.
Si nous regardons les attentes entre uLED et uOLED, certaines applications ne sont pas accessibles jusqu'à présent, comme le HUD automobile et aéronautique, le LiDAR, les écrans holographiques, etc. Nous avons besoin de quelques années de financement public et industriel en R&D dans les technologies, les appareils, les applications. , etc. La chaîne de valeur/souveraineté régionale, nationale et européenne est réalisable pour établir la microélectronique. À l’avenir, nous envisageons de nouveaux facteurs de forme à haute luminosité et haute résolution, ainsi qu’une plage d’émission et de détection spectrale étendue. Fraunhofer recherche des collaborations avec l'industrie pour l'évaluation des appareils/technologies, la R&D, le transfert/licence de technologie, les applications, etc.
Nano-impression sur grande surface pour l'automobile
Jan Matthijs ter Meulen, co-fondateur et directeur technique de Morphotonics, Pays-Bas, a présenté la nano-impression sur grande surface pour les applications automobiles. La technologie de nano-impression sur de grandes surfaces est un élément clé de la Morphotonique. Ils répondent à la demande de personnalisation de surfaces à l’échelle nanométrique pour de nouvelles expériences visuelles.
Morphotonics propose des solutions de nanoimpression sur de grandes surfaces avec n'importe quelle optique pour n'importe quel appareil. Nous pouvons réaliser des impressions sur de grandes surfaces pour les applications automobiles, telles que les écrans 3D, l'anti-éblouissement, le HUD, etc. Nous proposons également des produits optiques plus petits en volumes élevés. Ceux-ci sont disponibles dans une large gamme d’applications. Il est possible d'obtenir un éclairage intérieur plus efficace grâce à des fonctionnalités améliorées de gestion de l'éclairage.
Nous pouvons également avoir une mise en forme/collimation du faisceau au niveau des pixels. Morphotonics développe un Portis X-NIL dédié pour l'impression alignée. Il peut améliorer les écrans microLED à faible pas de pixel avec la mesure MLA. L'entreprise dispose d'une ligne pilote européenne pour la fabrication de composants micro-optiques de forme libre. Les nano-impressions sur de grandes surfaces peuvent améliorer la conception, la fonctionnalité et le prix abordable des écrans automobiles. L’impression alignée sur de grandes surfaces est disponible à partir de 2023
PHABULOuS est le guichet unique européen pour la fabrication de micro-optiques de forme libre offrant des cycles d'innovation et de production accélérés depuis les prototypes jusqu'au pilotage et à la production en grand volume. PHABUlous vise à unifier les RTO et les industriels européens dans une ligne pilote pour la conception et la fabrication de micro-optiques de forme libre. Elle développe désormais des phares avec Forvia, des éclairages intérieurs avec Seisenbacher, Swarovski pour l'éclairage décoratif et des écrans avec Microoled.
Écrans uLED pour véhicules de luxe et de sport
William Liu, chef de produit chez AUO, Taiwan, a expliqué comment les écrans uLED deviennent rapidement répandus dans les véhicules de luxe et de sport. AUO détient une part de marché de 18 % pour les écrans de console centrale. AUO propose plusieurs écrans microLED. Les avantages incluent une forme libre qui permet un nouveau format d'affichage ou une conception transparente, une lisibilité à la lumière du soleil, un grand angle de vision, une meilleure durabilité avec des matériaux inorganiques, une transmission élevée et des couleurs vives.
Les MicroLED offrent le plus grand angle de vision sans décennie de luminosité ni changement de couleur. Par conséquent, il offre un angle de vision premium. Il a présenté une gamme d'expositions. ALED est l'écran automobile ultime d'AUO. Les caractéristiques incluent une luminosité élevée, une longue durée de vie, une optique et une transparence optimales.
Focus sur le DPT
Le réglage dynamique des pixels (DPT) – la solution ultime pour les micro-écrans, a été présenté par le Dr Kunal Kashyap, vice-président de l'affichage et responsable de Taiwan, Porotech. Porotech, spin-out de l'Université de Cambridge, possède plus de 15 ans d'expérience en R&D et plus de 70 brevets et brevets en attente. Il a créé le premier micro-écran InGaN rouge natif au monde. Le bleu et le vert à base d'InGaN et le rouge AllnGaP sont également utilisés.
Porotech propose le DPT, effectuant ainsi un changement de paradigme vers l'affichage visuel microLED RVB monolithique. Vous pouvez obtenir 4X pixels par pouce. Il a annoncé le premier « écran microLED couleur tout-en-un au monde ». L'écran utilise le DPT qui permet à un seul pixel d'émettre de la lumière sur tout le spectre de couleurs. Il réduit également la consommation d'énergie et améliore la densité de pixels et la qualité de l'image.
Porotech simplifie la production d'écrans de grande surface. Il propose également une démonstration de concept : un affichage transparent pour le HUD automobile. DPT va réduire les matériaux pour les écrans. Le DPT va également avoir un impact sur tous les types d’écrans. DPT est sur le point de débloquer de nouvelles utilisations des écrans dans la société.
Dr. Benjamin Willeke, Innovation Management & Scouting, Forvia, France, a fait une présentation sur les présentoirs extérieurs pour l'automobile. Un véhicule automobile sur deux dans le monde est équipé des produits Forvia. Grâce à Digital FlatLight, un système innovant de feux arrière multicolores et multifonctionnels, il peut créer des surfaces lumineuses qui « communiquent à travers un éclairage de signature ». Elle propose également des systèmes de phares intelligents SSL haute résolution et des systèmes de vision. La société mère Faurecia a acquis Hella, en Allemagne, créant ainsi le septième équipementier automobile mondial.
La résolution souhaitée est définie par le contenu et la distance de visualisation des écrans. Forvia propose des affichages segmentés et pixelisés. Il propose également des écrans émissifs, transmissifs et réfléchissants. Les demandes des clients portent sur la matrice LED et le SmartGlass plutôt que sur les OLED. La matrice LED offre un contraste et une luminosité élevés, et multicolore. SmartGlass offre un facteur de remplissage et une précision élevés. Il propose un contenu personnalisé en moyenne résolution. Les modules d'éclairage SmartGlass ont une profondeur <8 mm en monochrome. Hella et Forvia travaillent sur des affichages extérieurs. Nous sommes également intéressés par les nouvelles technologies.
Enfin, Vygintas Jankus, Business Development, CEA-Leti, a présenté la technologie microLED au CEA-Leti, France. Le Leti dispose d’installations de classe mondiale pour répondre aux besoins futurs des entreprises. Il fonctionne sur LCD, GaN microLED et OLED. Il possède une expérience dans tous les types de collage. Cela inclut les microtubes, la liaison métallique directe et la liaison hybride. Il existe des opportunités de collaboration potentielles.