在 DVN 上海研讨会期间,我与 BrightView Technologies 全球销售和营销副总裁 Mike Murphy 进行了交流。 BrightView 几个月前加入 DVN社区,通过这次交流,我更好的了解该公司发展历程、主要业务以及他们对汽车照明市场的见解。
Paul-Henri:Mike,可否请您介绍下贵司?
Mike: Paul-Henri,感谢。
BrightView Technologies 总部位于美国北卡罗来纳州达勒姆,设计并批量生产薄膜产品,这些产品将微透镜阵列(也称为“计算光学”)集成到其表面。
计算光学是微型(百万分之一米)结构,用于管理光在薄膜中的传播,应用范围广泛。凭借一流的技术,无与伦比的产品开发速度,以及广泛的材料和形状因素,BrightView创造了推动主要技术趋势的基础构建块,如人工智能、高敏锐度显示、AR/VR、3D图像感应和高级汽车功能。

Paul-Henri:对于进入汽车业务,尤其是汽车照明,贵司是如何考虑的?
Mike:BrightView 起源于商业照明领域,在管理 LED 点光源的光线(或“光子”)方面建立了强大的能力。多年来,这项工作帮助 BrightView 进入了消费类显示器、AR/VR 和传感等相邻市场。
有趣的是,汽车行业与所有这些细分市场保持一致,因此与我们的技术和业务有很多协同作用。例如,高效光管理的属性 – 包括低成本、尺寸、重量和创意光学输出 – 都是创新车载显示器设计的优势!
Paul-Henri:可否介绍贵司计算光学产品的详细情况?
Mike:我们的计算光学产品是复杂的聚合物薄膜,旨在执行所需的光学功能,具体取决于用例。例如,消费类和企业显示器行业一直在利用基于薄膜的计算光学产品的优势来实现平板显示器所需的性能,包括高亮度、均匀的视场等。消费类和企业显示器行业是要求苛刻且注重成本的市场,计算光学薄膜能够解决复杂的光学问题,从而制造出高性能、高性价比的显示器。这种能力已被汽车行业采用,计算光学薄膜现在被广泛用于汽车应用,例如汽车照明、传感器系统(包括 LiDAR)和显示器。
BrightView 的制造工艺与大批量微电子行业非常相似,利用灰度光刻工艺来创建用于大批量计算光学薄膜生产的工具。灰度光刻技术能够创建具有不同高度梯度的微纳米结构,从而能够制造具有复杂形貌的表面。该工艺已成熟,可在各种聚合物上大批量生产一致、高性能的计算光学薄膜产品基材,可以满足汽车行业的严格标准。

Paul-Henri:汽车照明应用怎么样?
Mike:汽车照明通常被称为“新的镀铬”——这个词最初由大众提出。
计算光学薄膜可实现低能耗和低材料使用量的低外形、低重量和高性能的外部和内部照明系统。
这些薄膜用于均匀化 LED 照明阵列,以实现平滑的光输出曲线,同时还可以生成复杂的光学图案,从而为汽车原始设备制造商 (OEM) 提供更广泛的照明解决方案,以区分其 EV 车型系列。汽车照明中采用的许多技术都源于背光和侧光显示器行业,从而产生了具有坚实供应链的成熟技术,以支持批量需求。计算光学薄膜可以激光或模切并热成型成不同的形状,而光学性能几乎没有变化。 这为这些薄膜在汽车内部和外部照明应用中的广泛应用开辟了大门。

Paul-Henri:您是否认为汽车市场的其他应用还在继续发展?

Mike:是的!现代车辆拥有广泛的传感器系统,不止是自动驾驶汽车,汽车对各种传感器类型的需求对于车辆的安全性能也至关重要。LiDAR 传感技术已广为人知,最近在传感单元中利用计算光学薄膜,可以生成特定的光束形状。无论是实现车内的物体感应还是手势控制,计算光学薄膜的功能都会直接影响光学传感器的效率,并利用其低成本功能。
Paul-Henri:您是否认为汽车市场的其他应用还在继续发展?
Mike:是的!现代车辆拥有广泛的传感器系统,不止是自动驾驶汽车,汽车对各种传感器类型的需求对于车辆的安全性能也至关重要。LiDAR 传感技术已广为人知,最近在传感单元中利用计算光学薄膜,可以生成特定的光束形状。无论是实现车内的物体感应还是手势控制,计算光学薄膜的功能都会直接影响光学传感器的效率,并利用其低成本功能。

汽车显示器正在迅速发展,现代汽车中使用的显示器类型范围非常广泛。无论是利用平板信息娱乐显示器、仪表板、平视显示器 (HUD) 还是全景平视显示器 (PHUD),计算光学薄膜都被用于实现所需的高光学性能。平板、侧光式或背光显示器利用了消费类和企业显示行业内开发的功能以及工程计算光学薄膜可以带来的优势。例如,亮度是机动车辆的一个非常重要的参数,因此,BrightView 开发了创新的增益增强薄膜 (GEF) – 可将侧光式显示器的光输出提高约 30% 的薄膜。这转化为直接的电能节省,这对电动汽车行业来说至关重要。
HUD 是车辆上越来越可用的功能,计算光学薄膜的利用意味着可以通过更好的均匀性和亮度来提高光学性能。此外,在 HUD 设计中使用这些薄膜可以显著降低光学复杂性和所需的组件,并且可以作为成本效益和减轻重量的解决方案传递给 OEM。另一个适用区域是 PHUD,即柱对柱显示,它横跨车辆的整个仪表板。PHUD 主要利用背光显示方法,但这些方法具有很高的亮度和均匀性要求,而这只能使用计算光学薄膜来实现。此外,PHUD 和
设计计算光学结构可以在薄膜内实现这种所需的光学性能,从而降低复杂性、组件成本和重量,同时保持设计的薄型占用空间。

BrightView 独特的计算光学薄膜产品为汽车行业带来了成熟的技术,使照明、传感和显示功能实现了巨大飞跃。作为领先的光学薄膜解决方案提供商,BrightView 很高兴能够向 DVN 成员和追随者介绍计算光学的广泛功能,以及该技术开始对汽车行业产生的影响。
Paul-Henri:回到光学设计,贵司如何计算在空间、2D 胶片和灯中的 3D 胶片上所需的光学性能?贵司可以处理哪种曲率和形状?
Mike:我们的设计过程通常从深入研究客户所需的光学功能开始。我们世界一流的光学设计团队不是自己设定透镜,而是请客户提出光学输入和光学输出要求。然后,我们根据这些高级功能要求,并使用我们内部的专有软件,为计算光学结构创建实验设计 (DOE)。一旦 DOE 转移到我们的灰度光刻系统(称为 E2)上,我们就会创建一个测试块或原型矩阵。我们流程的独特之处在于,我们的速度使我们能够根据经验和实验进行设计,而不仅仅是使用模拟。我们创建原型的速度通常比在 LightTools 等软件中模拟的速度要快。在测量了试块的光学元件并经常向客户提供多个样品后,我们一起选择最终设计,然后再次使用我们的 E2 系统创建一个全尺寸的主要工具。使用我们的后处理步骤,我们从这个主要工具创建分代工具,以确保流程的长期一致性和稳定性。然后,分代工具将用于我们的大规模、卷对卷的照相复制线,以创建最终的批量生产产品。从开始到结束,这个过程可能只需要 5-7 天,但从概念到生产通常需要几周时间。
紧密的沟通是合作的基础,我们在每个阶段都让客户了解情况,确保从概念到完全实现的光学解决方案的无缝过渡,不仅满足甚至超越他们的期望。
Paul-Henri:贵司所能提供的光学结构的密度如何?如何根据客户规格定义 MicroLens,或者贵司是否拥有自己的规格?
Mike:我们的计算光学设计是微米级结构,应用最终决定结构尺寸和密度。无法用肉眼看到这些结构,因此需要显微镜。这些微观结构在薄膜表面表现为微磨砂效果,但每平方英寸将有数百万个结构。


Paul-Henri:车灯中集成薄膜往往很复杂,需要非常准确的薄膜在支架、反射器和外壳上的位置。贵司如何与灯具制造商合作以确保其位置准确?

Mike:通常,对于照明应用,我们的计算光学产品不需要与光源精确对准;但是,也有例外。例如,在显示器行业,可能需要相对于光源在薄膜上定位某些微观结构区域,而使用基准点很容易实现这一点。
Paul-Henri:贵司产品生产周期如何?
Mike:我们的开发周期非常快。模具可以在建模和评估阶段后的 24 小时内制造出来。总体而言,从与客户进行初步设计讨论到原型设计通常需要大约 4 到 6 周的时间。随后选择生产所需模具。选择后可以立即开始生产,根据订单大小,通常需要 2 周的交货时间。
Paul-Henri:还有其他关于该薄膜产品的信息可以分享吗?
Mike:我们的制造工艺适用于各种聚合物材料,但对于汽车行业,主要是选择聚碳酸酯作为基材。然后将我们的计算光学结构写入专有的 UV 固化光敏聚合物中。制造过程高度自动化、大批量的卷对卷工艺,这意味着我们的定价具有竞争力。多年来,我们一直成功地为消费显示器和商业照明等大批量和成本敏感的行业供货。我们的许多客户都在亚洲,包括中国。