Lumileds：智能大灯的定制化解决方案

2024年9月12日，在汽车智能照明技术论坛上，Lumileds光学专家张敏谈到，传统ADB方案面临三大痛点:初级光学件工艺复杂、安装精度要求高、模组尺寸大。

相较之下，成像式ADB方案通过芯片级封装LED、高效透镜设计及简化结构，公差小，预计可缩减20%至30%的尺寸与重量，显著提升整体性能与效率。

张敏提出，成像式的ADB方案LUXEON NeoExact具有以下突出特点:芯片级封装，精简设计，去除了多余发光部分；极小间距，量产版间距60微米，支持50微米定制化，远胜传统；灵活光源面，提供0.5及1平方毫米两种尺寸，混贴实现多样设计；卓越对比度，得益于独特的薄膜侧镀专利技术，有效封闭蓝光，对比度极高。Lumileds提供单排入门级、中配方案和百万像素三种方案选择，覆盖市面所有ADB场景。

Lumileds光学专家

以下为演讲内容整理:

趋势介绍

当前，市面上许多车型都已经具备ADB功能，但许多客户反馈，相较于传统的ADB方案，其具有一定的技术痛点。针对技术痛点，我们公司近两年致力于推荐另一种更简单的解决方案，即成像式ADB。该方案采用的光源是一种芯片级的封装，这种封装可以排布得非常紧凑，只需要简单的成像式透镜就可以实现ADB效果。我们针对这种理念提出了三种解决方案，分别覆盖低配、中配、高配三种不同的应用场景。

图源:演讲嘉宾素材

未来ADB的主流像素应该是多少？是市面上见到的百万级像素DLP，还是万级像素Micro LED？当前市面上主流的观点认为Micro LED将会成为主流，因为大家普遍认为百万级像素用在汽车照明领域有些许浪费，且成本极高。另外，也有人提出可以开发十万级像素，但其开发难度极大，目前尚未有太多消息。

基于市场调研，我们认为未来三到五年的时间里，将会是三种ADB形式共存的时代，包括单排、入门级、十几个像素的ADB，还有多排几十个像素甚至百级像素的ADB。另外还有Micro LED，但Micro LED系统相对而言比较复杂，所占资源较高，可能较多出现在高端车型里。因此占据主流市场的应该是普通的ADB。

针对ADB市场，Lumileds公司很早就开始进行了调研。我们认为，从2023年到2030年的几年时间里，ADB会快速发展，包括单排ADB、多排ADB以及数字化的Micro LED。我们预计，到2030年，这三种形式的ADB总渗透率将在全球范围内达到40%左右。

从不同车型来看，2030年针对E级行政车和F级高端豪华车，ADB将趋于饱和。对于E级车，ADB的渗透率将达到60%左右，F级的高端车基本实现全配，达到90%的渗透率。对于C级车和D级车，ADB还在快速增长，预计到2030年渗透率将达到40%左右。

目前市面上的ADB方案主要有两种。一是传统的ADB，结构非常复杂，有两个光学件，其中一个光学件是初级光学件，基本是反光碗的形式或准直透镜的方式，对安装精度及加工精度要求较高，一把会采用holder进行固定。另外一种是近两年主推的成像式ADB，结构相对而言更加简单，对公差的影响敏感度低。

我们预测从2023年到2030年，这两种形式的ADB解决方案都会持续发展，成像式ADB将在2030年达到40%的市场占有率。因为传统方案存在一定痛点，市场会更加倾向于选择结构相对简单的成像式ADB。

技术痛点

传统方案的第三个痛点是模组尺寸较大。以痛点最明显的硅胶透镜方案为例，模组的尺寸较大主要是三个方面。首先，PCB和散热器的尺寸较大，因为采用的光学是普通LED，这种LED的间距通常都非常大，至少1-2毫米左右。如果我们要做百级像素，一百颗LED在 PCB面积占有率是非常大的，因此整个PCB包括散热器尺寸相对来说都比较大。第二个大的原因是前面的投影透镜，传统方案必须提高利用率，以达到比较好的光学性能。只有透镜尺寸较大，才能达到比较高的Emax性能要求。第三个原因是深度，主要受透镜的焦距和硅胶透镜的高度影响。

光源介绍

这种成像式ADB所采用的LED并非市面上见到的普通光源，而是芯片级封装的光源，我们称之为NeoExact，这是一个LED的系列，该系列有四个突出的特点。首先，它是芯片级的封装，基本把所有不发光部分都去掉了。第二，芯片级的封装排布间距可以非常小，我们目前量产的版本是60微米，最小可以提供50微米的定制化服务。第三，它的发光面比较小，我们的NeoExact有两个版本，最小是0.5平方毫米，稍大尺寸的是1平方毫米，客户可以通过两种尺寸光源的混贴实现自由化的设计。第四，芯片级的封装对比度非常高，因为我们有独特的专利技术。

随着科技进步，近20年来LED的发展速度非常快，从一开始尺寸非常大，慢慢演变成带白边不发光的，再到现在已经完全去除了白边。白边的主要目的是防止蓝光泄露，在去掉白边后，我们防止蓝光泄露的方式是薄膜侧镀工艺，通过在侧边镀许多层光学薄膜，可以把蓝光有效封在里面，达到高对比度的目的。

图源:演讲嘉宾素材

封装的LED和普通封装带白边的LED最明显差距就是其间距可以排得非常小。带白边的LED发光面与发光面之间的间距最小只能做到500微米，而我们不带白边的LED芯片级封装间距可以缩小60微米，降了一个数量级，这为成像式的ADB提供了可能。

解决方案及应用场景

下面将介绍我们的三种解决方案。一是百级像素。由于其像素数量较多，我们可以采用0.5平方的LED排列四排来实现，透镜可以采用三片成像式的方案，通过直径50毫米实现Emax140lx的效果。当我们以PWM控制的方式，把所有光源都打开时，它的光形是一个非常均匀的远光效果。但当我们关闭三列时，会有一个明显的暗区，这就实现了ADB防眩光目的。

二是中配方案，这个方案只有几十个像素。由于像素数量相对较少，我们可以用1平方的光源实现，透镜数量从三片减为两片，透镜尺寸从50毫米缩减到40毫米，Imax可以达到117Lux左右。我们同样可以实现非常均匀的远光效果，关闭两列时可以形成明显的暗区，实现ADB防眩光目的。1平方的光源的尺寸稍大一点，分辨率大概在2度左右，对于0.5平方，其分辨率可以做到1.5度左右。

三是单排ADB。目前市面上这种方案非常多，但设计起来也具有一定难度，如果采用我们这种成像式的ADB就会简单很多，只需贴一排就可以实现，可以都用1平方毫米，也可以0.5毫米和1平方毫米混用。由于通过单排的设计要拉一个7度的高度，这样必然带来Imax的下降，我们的解决方案是把透镜适当增大，采用52×35毫米的透镜尺寸，实现135Lux的效果。

总体而言，我们通过这三种技术方案，无论是0.5平方毫米，还是1平方毫米，都可以实现目前市面上所有ADB的场景，包括单排、入门级、十几个像素，以及中配的20到30个像素、高配的百级像素等。目前单排和百级像素我们都有量产，无论是性能还是PCB定制，基本能够满足大部分主机厂的要求。

性能层面，Imax在100到120Lux左右；FOA的宽度能够做到35度到40度；高度基本维持在7度；分辨率可以自由选择，如果想要高分辨率，可以选用0.5平方的LED，如果对于分辨率要求不高，可以选择1平方毫米。

光学专家张敏于2024年9月12日在汽车智能照明技术论坛发表的《智能大灯的定制化解决方案》主题演讲。)