Vooruitgang in microLED's voor auto-apps

LED's zijn een populaire keuze in de auto-industrie vanwege functionele en esthetische doeleinden. Er zijn verschillende eisen waaraan moet worden voldaan, zoals grootte, lichtopbrengst, thermisch beheer, efficiëntie en prestaties op de lange termijn.

European Photonics Industry Consortium (EPIC) organiseerde vandaag een conferentie over microLED's voor auto-apps. Jeremy Picot-Clemente, technologiemanager voor optica en groene fotonica, EPIC, verwelkomde het publiek.

Paul-Henri Matha, technisch leider, Volvo, Zweden, presenteerde over microLED's voor autoverlichting: de inzet voor autofabrikanten. MicroLED's worden gebruikt voor verlichting, wegmarkering en signalering en communicatie. Het doel is om altijd maximaal licht op de weg te hebben om de verkeersveiligheid te verbeteren. We hebben adaptief grootlicht met gedeeltelijk grootlicht nodig dat tegenliggers niet verblindt. Volvo heeft hiervoor verschillende concepten. Voor high-definition koplampen is het gebruik van microLED vereist.

Volvo biedt DLP-oplossing, met lichtbron en microspiegels. Het geschatte vermogen is 60W. Er is een HD-koplamp met microLED. Geschat vermogen is 55W. HD-koplampen met microLED's hebben ook een geschat vermogen van 30 W. Wij beschikken over een compleet grootlichtveld met twee HD-modules. Hij demonstreerde enkele oplossingen. Volledig dimlicht lijkt niet voldoende. Er is het MIND digitale verlichtings- en ontwikkelingsproces. Volvo mikt op 100kPx in 2026. We zijn op weg naar ons doel.

Hetero-integratie van emissieve frontplanes op Si-CMOS-backplanes voor microdisplays en sensoren werd gepresenteerd door Dr. Uwe Vogel, directeur Microdisplays and Sensors, Fraunhofer FEP, Duitsland. X-op-silicium heeft kerncompetenties, zoals het IC-ontwerp van de backplane en een 200 mm X-on-silicium-wafellijn voor frontplane-verwerking. Microdisplays zijn erg klein, minder dan 1,3″. Ze hebben een hoge informatie-inhoud en een laag stroomverbruik. Vergrote afbeeldingen worden bekeken via vergrotende optica. Fraunhofer ontwikkelt microLED's voor klanten.

Microdisplays kunnen emitterend, reflecterend, doorlatend en scannend zijn. Fraunhofer heeft slimme brillen met head-up displays. VR dompelt de kijker onder in de 3D-omgeving. AR is een aanvulling of gewijzigde directe weergave van de echte wereld. Next-to-eye-displays kunnen op het hoofd worden gemonteerd. Ze zijn volledig meeslepend voor video-see-through voor VR en MR, optische see-through voor AR en lookaround voor contextbewuste informatieweergave, enz.

Als we kijken naar de verwachtingen van uLED versus uOLED, zijn sommige apps tot nu toe niet bereikbaar, zoals HUD voor de auto- en luchtvaartsector, LiDAR, holografische displays, enz. We hebben enkele jaren publieke en industriële R&D-financiering nodig op het gebied van technologie, apparaten en apps , enz. Regionale, nationale en Europese waardeketen/soevereiniteit is haalbaar om micro-elektronica tot stand te brengen. In de toekomst kijken we naar hoge helderheid, hoge resolutie, nieuwe vormfactoren en een uitgebreid spectraal emissie- en detectiebereik. Fraunhofer zoekt samenwerking met de industrie voor de evaluatie van apparaten/technologie, R&D, technologieoverdracht/licenties, apps, enz.

Nano-imprinting op groot oppervlak voor de automobielsector
Jan Matthijs ter Meulen, medeoprichter en CTO, Morphotonics, Nederland, presenteerde grootschalige nano-imprinting voor automobieltoepassingen. De belangrijkste factor voor Morphotonics is de nano-imprintingtechnologie voor grote oppervlakken. Ze komen tegemoet aan de vraag naar oppervlakteaanpassing op nanoschaal voor nieuwe visuele ervaringen.

Morphotonics levert nano-imprinting-oplossingen met een groot oppervlak met elke optie voor elk apparaat. We kunnen grote oppervlakken bedrukken voor automotive-apps, zoals 3D-displays, anti-glare, HUD, enz. We hebben ook kleinere optische producten in grote volumes. Deze zijn beschikbaar voor een breed toepassingsbereik. Er kan een efficiëntere binnenverlichting zijn, met behulp van verbeterde lichtbeheerfuncties.

We kunnen ook straalvorming/collimatie op pixelniveau uitvoeren. Morphotonics ontwikkelt speciale Portis X-NIL voor uitgelijnde imprinting. Het kan microLED-gebaseerde displays met een lagere pixelpitch verbeteren met MLA-meting. Het bedrijf beschikt over een Europese pilotlijn voor de productie van micro-optische componenten in vrije vorm. Nano-opgedrukte oppervlakken met een groot oppervlak kunnen het ontwerp, de functionaliteit en de betaalbaarheid van autodisplays verbeteren. Vanaf 2023 is uitgelijnde bedrukking op grote oppervlakken mogelijk

PHABULOuS is de Europese one-stop-shop voor de productie van vrije-vorm micro-optica die versnelde innovatie- en productiecycli biedt, van prototypes tot pilots en grootschalige productie. PHABUlous is bedoeld om Europese RTO's en industriële bedrijven te verenigen in een pilotlijn voor het ontwerp en de productie van micro-optica in vrije vorm. Het ontwikkelt nu koplampen met Forvia, binnenverlichting met Seisenbacher, Swarovski voor decoratieve verlichting en displays met Microoled.

uLED-displays voor luxe- en sportvoertuigen
William Liu, Product Manager, AUO, Taiwan, presenteerde hoe uLED-displays snel gangbaar worden in superluxe- en sportvoertuigen. AUO heeft een marktaandeel in autodisplays van 18 procent voor displays op de middenconsole. AUO biedt verschillende microLED-displays. Voordelen zijn onder meer de vrije vorm die een nieuw formaat van beeldschermen of een naadloos ontwerp mogelijk maakt, leesbaar in zonlicht, brede kijkhoek, beste duurzaamheid met anorganische materialen, hoge doorlaatbaarheid en levendige kleuren.

MicroLED's bieden de grootste kijkhoek zonder helderheidsdecennium en kleurverschuiving. Daarom biedt het de premium kijkhoek. Hij presenteerde een reeks displays. ALED is het ultieme autodisplay van AUO. Kenmerken omvatten hoge helderheid, lange levensduur, beste optiek en transparantie.

Focus op DPT
Dynamische pixeltuning (DPT) – de ultieme oplossing voor microdisplays, werd gepresenteerd door Dr. Kunal Kashyap, VP, Display & Head of Taiwan, Porotech. Porotech, een spin-out van de Universiteit van Cambridge, heeft meer dan 15 jaar R&D-ervaring en meer dan 70 patenten en patenten aangevraagd. Het creëerde 's werelds eerste native rode InGaN-microdisplay. Op InGaN gebaseerd blauw en groen en AllnGaP rood worden ook gebruikt.


Porotech biedt DPT aan en maakt daarmee een paradigmaverschuiving naar monolithische visuele RGB-microLED-weergave. U kunt 4x pixels per inch verkrijgen. Het kondigde 's werelds eerste alles-in-één full-colour microLED-display aan. Het display maakt gebruik van DPT, waardoor een enkele pixel licht over het gehele kleurenspectrum kan uitstralen. Het vermindert ook het stroomverbruik en verbetert de pixeldichtheid en beeldkwaliteit.

Porotech vereenvoudigt de productie van displays met een groot oppervlak. Het heeft ook een conceptdemo: transparant display voor HUD voor auto's. DPT gaat de materialen voor displays reduceren. DPT zal ook invloed hebben op alle soorten beeldschermen. DPT zal nieuwe toepassingen voor beeldschermen in de samenleving ontsluiten.

Dr. Benjamin Willeke, Innovation Management & Scouting, Forvia, Frankrijk, presenteerde op exterieurdisplays voor de automobielsector. Eén op de twee auto's wereldwijd is uitgerust met de producten van Forvia. Via Digital FlatLight, een innovatief meerkleurig en multifunctioneel achterlichtsysteem, kan het lichtgevende oppervlakken creëren die ‘communiceren via kenmerkende verlichting’. Het biedt ook SSL-intelligente koplampsystemen met hoge resolutie en vision-systemen. Moederbedrijf Faurecia nam het Duitse Hella over, waardoor de zevende grootste autoleverancier ter wereld ontstond.

De gewenste resolutie wordt bepaald door de inhoud en de kijkafstand voor beeldschermen. Forvia biedt gesegmenteerde en pixelachtige displays. Het biedt ook emissieve, doorlatende en reflecterende displays. De eisen van klanten zijn meer gericht op LED-matrix en SmartGlass dan op OLED's. LED-matrix biedt een hoog contrast en helderheid, en meerkleurig. SmartGlass biedt een hoge vulfactor en precisie. Het biedt aangepaste inhoud in middenresolutie. SmartGlass-verlichtingsmodules zijn met <8 mm diepte in zwart-wit. Hella en Forvia werken aan exterieurdisplays. Wij zijn ook geïnteresseerd in nieuwe technologieën.

Tenslotte gaf Vygintas Jankus, Business Development, CEA-Leti een presentatie over microLED-technologie op CEA-Leti, Frankrijk. Leti beschikt over faciliteiten van wereldklasse voor toekomstige zakelijke behoeften. Het werkt op LCD, GaN microLED en OLED. Het heeft ervaring met alle soorten verbindingen. Dat omvat microbuisjes, directe metaalbinding en hybride binding. Er zijn potentiële samenwerkingsmogelijkheden beschikbaar.