Pixelscheinwerfer sorgt für Revolution

München. Im Jahr 2020 soll das erste Auto mit einem Pixelscheinwerfer auf den Markt kommen, dessen Lichtkegel aus 6000 Einzelpunkten zusammengesetzt wird. Mit der erhöhten Auflösung soll es möglich sein, gezielt einzelne Punkte des Fernlichts auf einen Optimalwert zu dimmen. "Der Fortschritt ist so groß wie beim Umstieg vom Nadel- auf den Laserdrucker", verspricht Stefan Kampmann, seit Juli Technikvorstand bei Osram.

Die Grundlage für die neue Technik hat ein Forschungskonsortium gelegt, an dem sich Daimler, Hella, Infineon und Osram sowie zwei Fraunhofer-Institute beteiligt haben. Insgesamt sieben Millionen Euro haben die Projektpartner in die Entwicklung "mikrostrukturierter adaptiver Scheinwerfer" investiert.

Auslöser für die Neuentwicklung war die Schwierigkeit, immer mehr Einzel-LEDs in modernen Scheinwerfern unterbringen zu müssen, um eine vollkommen variable Lichtverteilung zu erzeugen. Rekordhalter ist derzeit der von Hella gefertigte Scheinwerfer der E-Klasse, der 84 Leuchtdioden nutzt. Die LEDs werden dabei einzeln oder in kleinen Baugruppen mit der Ansteuerelektronik verlötet. "Tausende gezielt anzusteuernde Lichtpunkte kann man auf diesem Weg nicht erzeugen", erläutert Jörg Moisel, Licht-Chefentwickler bei Daimler.

In Zukunft will man daher einen neuen Weg gehen: Eine nur 16 Quadratmillimeter große LED wird in 1024 einzelne Segmente aufgeteilt. Die dafür benötigten lithografischen Verfahrensschritte sind in der Halbleiterherstellung bereits etabliert.

Größer ist die Herausforderung, Segmente einzeln anzusteuern. Die Forschungspartner setzen hier auf die neue Technik "LED on Chip": Die strukturierte LED wird direkt auf dem Silizium des Treiberchips montiert. Für den elektrischen Kontakt soll entweder ein nanoporöser Goldschaum sorgen oder Lötzinn, dem Gold beigemischt wird. Die Kosten für das Edelmetall sind nach Aussage des Fraunhofer-Forschers Hermann Oppermann nicht ausschlaggebend: Die Schicht zwischen den beiden Halbleitern ist nur 15 Mikrometer dick.

Künftige Scheinwerfer könnten dann ganz ohne mechanische Teile auskommen. Auch das Kurvenlicht und die Höhenverstellung könnten über das Zu- und Abschalten einzelner Segmente realisiert werden. Größte Herausforderung, so heißt es hinter den Kulissen, sei derzeit, die Ausschussquote möglichst gering zu halten.