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照明的盡頭都是顯示:micro LED帶來新機遇

來源:投影時代 更新日期:2023-09-25 作者:那山那水

    “照明和顯示會是一件事情嗎?”在LED產品市場,照明和顯示一直是兩大主要應用場景。但是,隨著像素化車載大燈的深入研發,人們正在發現也許讓“照明能夠像素化”,將創生更多價值。

    車載大燈變“投影機”

    2018年,奔馳首先展示了采用光閥投影技術的汽車大燈產品。這一技術讓汽車照明,能夠實現幾乎全面的“影像化”,并在前方路面投射“各種行駛和導航信息標志、強化路面劃線標識、投射車距標識、智能調整不同區域光亮、投射行人提醒標識……”?梢哉f像素圖形化的汽車大燈,是除了抬頭顯示之外,汽車混合現實駕駛“最重要”的場景武器。

    早期,汽車大燈像素化的方案以投影光閥系統為主。其中DLP光閥能夠帶來超過9成的光效率;而LCOS或者LCD光閥因為液晶分子只能處理偏正光,光效率在50%以下。不過,隨著LED技術的進步,micro LED像素化照明系統,有望成為另一種近乎100%光效的像素化大燈方案。

照明的盡頭都是顯示:micro LED帶來新機遇

    例如,近日,國星光電在ALE 2023展會上展出萬級像素數字化大燈Micro LED光源。該產品集成了52800顆可獨立控制的LED發光單元,像素間距僅為30微米,采用硅基CMOS控制電路、尺寸面積只有約50平方毫米、但是光源發光亮度超過30M nits。

    無獨有偶,三安光電在上半年報中提到,其子公司安瑞光電的像素化矩陣前照燈已導入頂級車型上應用。另外,安瑞光電上半年已完成了Mini/Micro LED基像素化照明的星環燈的設計和開發,并向市場推廣。

    國際市場上,艾邁斯歐司朗智能前燈像素化LED已經推出新一代產品:EVIYOS® 2.0。歐司朗該產品主要指標包括: 25,600 像素、寬高比 1:4 、面積僅為40mm、像素間距40 μm。歐司朗表示這一產品將持續提升未來駕駛的“人性化”和“安全性”。

    現代汽車集團子公司、汽車零部件供應商現代摩比斯(Hyundai Mobis)也推出了像素化MICEO LED大燈產品。這一命名為高清照明系統(HD Lighting System)的產品,擁有25,000個Micro LED,每個僅0.04毫米寬,數量是目前常用大燈上的LED(80~120個)的250倍,F代摩比斯亦提到,該技術旨在大幅降低夜間交通事故的風險。

    可以說,目前DLP投影技術和micro LED直接光源投影技術,已經以其更高的光效、極強的駕駛信息幫助能力,成為高端車型的“標志新新燈選”之一。行業認為,隨著市場技術的進步、成本的下降,像素化照明是汽車照明市場的“核心方向”,甚至這一技術會外溢到更多的“市場領域”成為“普及型公共產品”。

    像素化照明“智慧+娛樂”的未來路徑

    “汽車大燈照明技術,一直是民用照明產業的前沿。其技術發展的換代,每一次都對民用照明有著廣泛深入的影響!毙袠I人士表示,像素化照明帶來的“光影創意”空間和娛樂價值是無窮的。

    例如,歌舞廳、舞臺等場景,往往擁有激光射燈系統。這些射燈如果具有像素化結構、尤其是彩色像素化結構,勢必對氛圍烘托更有幫助。同樣的原理,在夜游經濟、文旅市場、商務慶典、促銷活動等需要照明的場景中,像素化的照明產品,也會帶來獨特的體驗價值。

照明的盡頭都是顯示:micro LED帶來新機遇

    事實上,傳統的高亮工程投影機,一直是大型演出等場景的“渲染照明”工具。全球投影市場銷量第一的愛普生甚至將這一理念引入到了低亮度產品之中!獝燮丈鶯ightScene EV-100投影燈產品。該產品采用3LCD投影技術,可實現彩色圖像化照明效果。不過,因為采用3LCD投影技術,其光效較傳統射燈低很多,成本也高很多,市場推廣效果一般。

    除此之外,照明與影像結合的又一案例是“極米吸頂燈投影”。這是一個將吸頂燈和投影機融合設計的產品。主要解決投影機產品收納空間、安裝位置的瓶頸問題。但是,其也確實反映了顯示和照明可以一體化的市場大方向。

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    而更為簡單的照明顯示應用案例是“淘寶熱銷兒童禮物——星空投影燈”。這個產品當然不是像素圖形化照明技術,而是采用了旋轉光源+“濾光圖形片”的方式呈現多彩的顏色和圖案。這種方案的優勢是成本低,只有十元左右(智能化和采用鏡頭設計的成本較高);缺點是光景內容單一、缺乏變化性,無法自定義。不過,作為淘寶爆款,該產品能夠體現“趣味照明”的市場需求熱情。

    “像素化照明能干什么、帶來哪些新價值?有些方面已經有明確案例和嘗試,但是更多的卻需要等產品技術落地之后,才能發現!毙袠I人士指出,投影顯示從一開始就不僅僅是顯示,也是特種照明。未來這一趨勢,可能隨著數字技術的進步,帶來更多的潛在應用場景。車載大燈只是其一。

    Micro LED像素化照明,會是另一金礦嗎

    目前,micro LED像素化照明已經獲得頭部車企新型車型的量產應用,可以說已經打開了“金礦”的大門。但是與廣泛的社會化照明需求比較,車載大燈雖然附加值高、但整體規模有限。行業人士認為,如果像素化micro LED能夠在照明和顯示上發展出更多規格和用途的產品,其未來潛能將更大。

    從車載應用看,micro LED像素化照明有以下幾個特點:1.高度集成,產品面積不超過100平方毫米——如果在更多領域應用,比如投影機、燈光照明、射燈照明等,這一指標可以大幅度放寬。

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    2.亮度足夠高,如國星光電產品達到了30M nits。這是為了配合極小的照明面積,實現足夠亮的汽車大燈效果的“極致追求”。在更廣闊的應用中,如吸頂燈像素化上,其照明面積可以做的很大,單位亮度極限大幅下降、背板驅動結構設計也可以因此降低成本。

    3.車載大燈對前照明輸出的信息量需求有限,因此這類產品的像素總量有限、且采用黑白模式工作。未來更寬闊領域的像素化micro LED開發,必然需要彩色化和更高清晰度的像素量?上驳氖,車燈上的像素化micro LED技術已經驗證了高密度的集成方案,這對于提升其它領域應用的像素規模而言,等于已經有了成功的基礎案例。

    同時,因為是采用直接照明原件像素化,像素化micro LED的設備“光效率天然更高”,其集成開發技術也支持不同異體形狀和結構的器件大量低成本開發。結合前置的光學鏡頭投影效果,可以產生差異化的“光照”或者“影像”體驗。

    通過對車載像素化micro LED大燈的分析,可以看到,這類技術具有很高的在更廣闊的照明和成像領域進一步創新開發的空間。目前,長虹等企業已經開始著手micro LED新體制投影顯示產品的研發,就是這種“像素化micro LED”技術“橫向應用”擴張的案例。

    綜上所述,像素化的micro LED車載大燈,正在帶給市場一種“顯示和照明”合二為一的未來創新可能。設想一下,未來的吸頂燈除了正常照明,還可以隨意渲染整個房間的色彩和圖案,甚至是變成一個大屏電影機——這不是完全的“幻想”,而是micro LED像素化照明很可能帶來的未來圖景。

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