LED應用的圣杯:百萬(wàn)級像素化照明

來(lái)源:投影時(shí)代 更新日期:2024-06-22 作者:佚名

    近日,國內著(zhù)名LED產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)國星光電白光器件事業(yè)部銷(xiāo)售部總經(jīng)理王華,在與有關(guān)媒體交流時(shí)透露,國星光電車(chē)載LED事業(yè)部已經(jīng)在配合重要客戶(hù)開(kāi)發(fā)具有投影功能的數字化大燈和百萬(wàn)像素大燈的光源!

    近年來(lái),像素化的車(chē)載照明應用已經(jīng)成為L(cháng)ED行業(yè)新的發(fā)展熱點(diǎn)。例如,2023年國星光電推出了Micro  LED數字光源產(chǎn)品,其像素點(diǎn)高達52,800顆,像素間距為30μm。目前,像素級LED照明產(chǎn)品普遍擁有萬(wàn)到十萬(wàn)級別的像素點(diǎn)集成量。而突破百萬(wàn)像素量,將是下一代產(chǎn)品“迎接競品挑戰”的關(guān)鍵。

    萬(wàn)級像素大燈,先進(jìn)卻干不過(guò)競品

    車(chē)載照明系統目前主要包括LED氛圍燈和前大燈主照明等產(chǎn)品。其中,主照明產(chǎn)品對亮度要求極高。LED大燈用于主照明前燈,主要采用非像素化方案。因此,其交互功能、智能輔助功能不足。

    而DLP投影技術(shù)的車(chē)載前大燈,則能保持高光效的基礎上,輕松集成高清、全高清像素規模,達到投影照明與畫(huà)面顯示一體化效果。例如,智己LS7等車(chē)型的DLP前大燈,兩顆一共為260萬(wàn)像素,能夠在導航時(shí)向路面投射清晰的指引標識!@讓目前像素化的LED大燈系統,雖然是先進(jìn)的新技術(shù),但在具體性能上卻比不過(guò)“古老的DLP”投影系統。

LED應用的圣杯:百萬(wàn)級像素化照明

    不過(guò),相對于車(chē)規級DLP投影大燈,LED像素燈在萬(wàn)點(diǎn)像素量上,渴望通過(guò)產(chǎn)業(yè)鏈規模支撐和更為精簡(jiǎn)的產(chǎn)品架構,實(shí)現成本優(yōu)勢:

    據悉,DLP投影系統核心光閥是CMOS控制電路上的微機電投影鏡片。而Micro  LED像素化大燈,則直接在CMOS控制電路上集成Micro  LED光源芯片。后者是控制和照明一體化產(chǎn)品,而DLP體系則是照明和控制光閥兩重體系。LED像素化大燈的簡(jiǎn)潔的結構,更有利于降本增效,推動(dòng)市場(chǎng)普及。

    但是,顯然像素化的LED大燈不會(huì )甘心于“做低端補充”。因此,提升像素規模,向百萬(wàn)像素技術(shù)研發(fā)升級,將成為其“必然方向”。

    百萬(wàn)像素LED照明系統,真正的珠穆朗瑪

    對于超大規模的像素化照明產(chǎn)品而言,CMOS控制電路和Micro  LED像素芯片都是成熟度較高的技術(shù)。但是,將二者結合在一起,滿(mǎn)足高性能,則是一個(gè)全新課題。

    首先,作為照明體系中的一員,例如車(chē)載大燈,本質(zhì)還是“點(diǎn)光源”。這就要求LED數字大燈的光源要在很有限的面積上,集成大量的像素顆粒,乃至百萬(wàn)級。通常,這個(gè)有限面積在0.X英寸上。更小的集成面積,也是節約CMOS控制電路成本的關(guān)鍵之一。

LED應用的圣杯:百萬(wàn)級像素化照明

    第二,作為照明應用,尤其是車(chē)載照明,LED像素大燈必然是高亮度產(chǎn)品——這與AR和VR應用上,CMOS+Micro  LED的組合技術(shù)形成了巨大區別。AR產(chǎn)品上往往要求“更小的體積”,極高的像素,但是總亮度功耗有限。車(chē)載大燈雖然在體積上有一個(gè)數量級的放寬,但是在亮度上卻需要百倍增加,一般需要達到數十個(gè)百萬(wàn)nit的亮度。

    第三,只有實(shí)現更高像素規模,例如百萬(wàn)級、乃至數百萬(wàn)級的LED像素照明應用,才能和DLP產(chǎn)品一較高下,也才能在更廣闊的市場(chǎng)獲得“潛在需求”。即未來(lái)照明傾向于“顯示+照明”一體化。照明燈具同時(shí)也是大型投影顯示產(chǎn)品,可以實(shí)現更好的環(huán)境沉浸應用和附加價(jià)值升級。業(yè)內預計,如果實(shí)現“照明+顯示”一體化,LED燈具產(chǎn)品的價(jià)格將從幾十元、幾百元為主,向主燈普遍數千元起步轉變。甚至,照明產(chǎn)品會(huì )成為“家庭多媒體中心、視聽(tīng)娛樂(lè )主角”(傳統彩電都要為之瑟瑟發(fā)抖)。

    硅基微顯示精度高、面積體積小、像素集成總量大密度高、亮度水平高,輕松達到數千流明……LED像素大燈的未來(lái)是這樣一條路徑。這條路徑不僅繼承了LED產(chǎn)業(yè)“最新技術(shù)”,而且在很多方面自相矛盾:特別是小體積與高像素量、高亮度的矛盾格外突出。

    恰因如此,LED像素大燈的研發(fā)可以產(chǎn)生眾多新型專(zhuān)利技術(shù),形成知識和技術(shù)壁壘。其已經(jīng)成為L(cháng)ED照明和顯示兩個(gè)應用的交叉學(xué)科,并成為行業(yè)內領(lǐng)先企業(yè)“差異化賽道”的重要方向、亦是另一些創(chuàng )新性科技公司的“新目標”!獦I(yè)內人士指出,對于LED照明產(chǎn)業(yè)鏈而言,未來(lái)能不能在像素化照明上占據一席之地,即將成為企業(yè)實(shí)力分層的關(guān)鍵市場(chǎng)標志。

    “世界上有兩種登山者。一種是攀登珠穆朗瑪的頂級職業(yè)玩家;另一類(lèi)是登山休閑型的業(yè)余玩家!像素化大燈就是LED照明這個(gè)行業(yè)的珠穆朗瑪!”

    前景誘人,廠(chǎng)商扎堆而入

    百萬(wàn)級像素LED大燈系統能做什么?答案遠遠不止于汽車(chē)前燈系統。包括車(chē)載HUD也可以應用百萬(wàn)級像素LED照明引擎;居家的投影電視大屏、驢友的戶(hù)外大屏也可以采用這一技術(shù);傳統照明產(chǎn)品亦可以因此而進(jìn)行高度氛圍化數字化改造……這一產(chǎn)品設想雖然高度極限化、技術(shù)難度非常高,但是因此其“可及的市場(chǎng)”亦無(wú)比廣闊。

LED應用的圣杯:百萬(wàn)級像素化照明

    亦因為如此,像素化LED照明產(chǎn)品吸引了眾多廠(chǎng)商參與:例如,三安光電子公司安瑞光電基于Mini/Micro  LED的像素化照明的星環(huán)燈已完成設計開(kāi)發(fā)并向市場(chǎng)推廣;像素化矩陣前照燈已導入頂級車(chē)型上應用;水晶光電智能像素大燈項目尚在定點(diǎn)研發(fā)階段,其將積極推動(dòng)研發(fā)項目向量產(chǎn)項目轉化;馬瑞利與ams OSRAM共同為最新款途觀(guān)L Pro打造單側照明達到25,600像素的IQ.Light高分辨率LED智慧投影大燈;2023年10月,數字光芯成功調試并點(diǎn)亮首顆Micro LED硅基驅動(dòng)汽車(chē)像素大燈芯片,像素超過(guò)16萬(wàn)個(gè);年初芯元基GaN像素點(diǎn)Micro LED車(chē)燈芯片亮度再獲提升……

    傳統LED芯片企業(yè)、傳統照明廠(chǎng)商、車(chē)載電子廠(chǎng)商、硅基顯示創(chuàng )新企業(yè)等不同來(lái)源的企業(yè)在Micro  LED數字大燈產(chǎn)品線(xiàn)上已經(jīng)會(huì )師——但是,這還不是這一產(chǎn)業(yè)的全貌:除了硅基CMOS+Micro  LED的路線(xiàn)組合外,玻璃基TFT+Micro LED也是另一種路線(xiàn)可能。

    例如,深天馬已經(jīng)實(shí)現400+PPI的英寸級別玻璃基 Micro  LED顯示原型產(chǎn)品展示;長(cháng)虹正在開(kāi)發(fā)基于Micro  LED技術(shù)的新體制“投影顯示”系統,據悉其自發(fā)光光閥將基于玻璃基TFT與Micro  LED的技術(shù)組合!捎貌AЩ宓暮锰幨,比較硅基CMOS成本更低。劣勢是無(wú)法像CMOS那樣小型化。即玻璃基板TFT電路密度不及硅基CMOS。

    但是,如果照明本身不是在0.X級別芯片尺寸上發(fā)展需求,而是可以適應1-5英寸的大個(gè)頭芯片,那么玻璃基的成本優(yōu)勢就是“天然”的。且因為照明芯片尺寸更大,其也就更容易實(shí)現更高的總體亮度輸出和更高的像素量集成!硪幻,傳統硅基芯片也在發(fā)展玻璃基扇出封裝技術(shù)。這也表明,玻璃基板在未來(lái)像素化照明LED產(chǎn)品上的可能前景。

    “成像亮度2000-3000流明、全高清、體積只有手掌大、功率10W級別、內置電池成像續航超過(guò)8小時(shí)……這樣的設備能實(shí)現嗎?”——未來(lái)百萬(wàn)像素級的LED照明芯片將給我們“震撼的答案”!

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