从1到25,600：多像素LED的逆境突破

发布时间：2024-05-30

汽车前照灯性能革命性突破

技术革新的源头不在于某个科学发现或设计巧思，而在于一种愿景，一个天马行空的未来畅想。在2010年代初，艾迈斯欧司朗的专业工程师团队在与客户的交流中迸发出灵感：他们大胆设想——打造像素化LED光源。

当时，LED还是一块只能发出均一光束的简单芯片——就像一个单独的“像素”。我们工程师的构想真正来自未来：由成百上千个独立光束组成的光源。如果在汽车前照灯上应用，它将赋予光线全新意义：光束动态适应车外不断变化的环境，同时还能传递信息。

很快，这一构想对行业和终端消费者的潜在价值展现出了强大吸引力，我们迅速组建了一支小而专注的开发团队，汇聚了来自LED制造商、前照灯制造商和汽车OEM厂商整条价值链的参与者。

正是这一开创性的愿景，促成了艾迈斯欧司朗在2023年推出EVIYOS® 2.0。EVIYOS® 2.0 LED是专为汽车前照灯打造的多像素光源，它能够在道路上投射图像，选择性地调节远光灯分区亮度，避免对其他道路使用者造成眩光干扰，同时照亮比传统近光灯更宽阔的驾驶员视野范围。

问题越棘手，解决方案越创新

我们要跨越巨大的技术难关。在研发初期，单个LED 芯片的典型发光面积只能达到1mm x 1mm，这样的尺寸显然无法满足“多像素”前照灯的设计理念。

挑战远不止于缩小LED光源尺寸：实现多像素前照灯，更要求新的电子器件来精准调控光束，先进的封装和制造技术来构建复杂系统。当时，几乎无法想象该如何制造这样的产品。但创意的种子已然播下，静待发芽。

事实上，正是这一看似难以逾越的难题，促使工程师们去尝试那些激进、风险过高或成功几率渺茫、会被轻易否决的解决方案。研发工作以四像素LED作为概念验证的起点，但它远未触及我们团队的愿景——他们渴望打造一款拥有数千个像素的前照灯。

概念验证的四像素与团队设想的多像素前照灯之间存在着难以逾越的鸿沟。我们如何才能证明，为了实现四个像素到数千个像素的跨越，巨大的研发投入与风险是值得的呢？

市场需求开始朝着对团队有利的方向转变。OSRAM OSTAR®前照灯平台上首款搭载20mm x 1mm芯片的防眩智能远光（ADB）产品开始亮相，最初应用于豪华车型，凭借提升夜间驾驶安全性的能力，逐渐拓展至紧凑车型市场。

然而，采用单个LED芯片的防眩智能远光（ADB）解决方案在集成大约100个芯片时，就会遭遇物理极限。要实现团队最初的愿景，需要成千上万的像素：显然，亟需一种全新技术来填补鸿沟。

从构想到现实：团队的付出

此时，德国政府提出了一项公共资助项目，为组建由工业界和科学界合作伙伴组成的联合体提供了契机：

2013年至2016年，由多家公司工程师组成的µAFS（微型先进前照灯系统）项目团队开展研发工作。其中，艾迈斯欧司朗负责开发光电半导体技术，但在实现雄心勃勃的MicroLED概念时遭遇了诸多挑战，主要包括：

尽管如此，团队还是成功找到了解决方案，并在2016年公开展示了研发成果：一款具备1024个像素的MicroLED前照灯概念产品，每个像素都能实现独立控制。

这一工程成就令人叹为观止，其采用的LED点光源尺寸远小于以往任何产品。事实上，这款演示设计集成的LED像素数量超过当时任何现有技术所能实现的10倍，这一突破最终促成了EVIYOS® 1.0的开发。

随之，照明领域的领导者艾迈斯欧司朗坚定地将构想转化为概念验证，进而推向产品开发。正是这种工程挑战让艾迈斯欧司朗团队热血沸腾：从高级管理层到开发工程团队，每一位成员都看到了多像素LED前照灯在提升行车安全、舒适性和乐趣方面的巨大潜力。凭借光的力量，艾迈斯欧司朗将变革夜间驾驶体验。

成功的希望成为泡影？

然而，EVIYOS® 1.0的发布既是胜利，也是一次沉重的失望。要将这款像素化LED真正转化为实用前照灯，制造商需要多达五个多像素LED，并为每个LED配备独立的光学器件。显然，这样的设计过于复杂昂贵。尽管艾迈斯欧司朗团队取得了巨大的工程进展，但遗憾的是，概念验证未能转化成商业可行的产品。

团队不得不重返原点，但这次面临的挑战更为艰巨：因为汽车行业的发展要求，动态前照灯需增设向路面投射图标（如安全警示或提示信息）功能，这意味着甚至需要更多像素。

尽管µAFS项目遭遇挫折，但艾迈斯欧司朗团队从未气馁。2018年，他们得到了一个振奋人心的消息：LED市场上两大竞争对手从µAFS项目团队发表的论文中汲取了经验，正忙于研发自己的车规MicroLED投影器。竞赛拉开了序幕！

µAFS项目合作结束两年后的当时，艾迈斯欧司朗迎来了抉择时刻：就此放弃，还是加倍投资于该技术。

艾迈斯欧司朗一直是照明技术的领导者，在汽车照明创新方面有着辉煌的历史。光电半导体技术的每一次突破都离不开勇气和毅力，多像素LED的研发也不例外。因此，艾迈斯欧司朗毅然决定投身于该技术：组建了规模更大的团队，吸引了多个学科的顶尖专家，全力以赴地开发商业可行的产品。

EVIYOS LED市场准备就绪

历经五年的不懈努力与研发，2023年，艾迈斯欧司朗终于推出了EVIYOS® 2.0 LED产品。这款拥有高达25600个像素的LED产品完全集成驱动IC，实现了对每个像素的精准控制。

EVIYOS® 2.0 LED成功实现了多像素LED技术的原始构想：精确控制光束，通过切断部分光束避免给对向车辆驾乘人员或行人造成眩光困扰，提供比传统远光灯更大、更亮的照明区域，更好地照亮前方道路。

EVIYOS® 2.0 LED不仅能够以高分辨率在前方路面上投射出图标和文字，为驾驶员提供全新安全警示和实用信息提示功能，还能向驾乘人员传达标志性的“欢迎”和“回家”等信息。

EVIYOS® 2.0 LED作为一款商业可行的创新产品，已正式推出首款车灯。

愿景终成现实。

EVIYOS®项目的研发历程中，工程师们既经历了令人沮丧的挫折，也收获了鼓舞人心的胜利。这一历程证明：在攀登技术高峰的旅途中，我们必须以强大毅力穿越失望的低谷。

EVIYOS®项目深刻诠释了成为真正创新者所需的长期承诺、战略远见与毅力。从高级管理层到工程团队，成功需要每个人的承诺与付出，并且在面对挫折时保持信心与坚韧。艾迈斯欧司朗坚守在这条道路上，并将一直不断地走下去。