Seit den Anfängen der Halbleitertechnologie ist es ein Bestreben von Texas Instruments (TI), praktische Halbleitertechnologie in die Hände von gewöhnlichen Menschen zu geben. Das Unternehmen hat unsere Beziehung zu Technologie somit stetig revolutioniert. Auf dem Höhepunkt der Innovationen präsentierte TI 1967 stolz den ersten Taschenrechner und hat somit seinen Platz an der Spitze der Halbleiterbranche häufiger behauptet als jedes andere Unternehmen in diesem Bereich. Gewiss ist jeder, der seit 1970 am Mathematikunterricht in einer öffentlichen Einrichtung teilgenommen hat, mit dem einen oder anderen innovativen Gerät des Unternehmens vertraut. Als ich selbst noch Lernender war, dreißig Jahre nach der ersten großen Veröffentlichung von TI, öffnete das Unternehmen nicht nur jedem Student die Türen zur höheren Mathematik und zur einfachen Programmierung, sondern auch zu zentralen Konzepten wie Mobilfunk und digitaler Projektion im täglichen Leben.
Daher fällt es nicht schwer zu glauben, dass Texas Instruments seit dieser Zeit eine wesentliche tragende Rolle in einer erstaunlich vielfältigen Bandbreite verschiedener Halbleitergeräte einnimmt. Der Bereich, in dem sich TI überraschenderweise am meisten engagiert und in dem die meisten Benutzer die Durchführung ihrer Aufgaben als relativ selbstverständlich erachten, ist die facettenreiche Welt der digitalen Projektionstechnologie. Die Entwicklung der bahnbrechenden und branchenprägenden auf optischen MEMS basierenden DLP-Technologie begann in den späten 1970ern und wurde von dem preisgekrönten Techniker Larry Hornbeck im Jahr 1987 perfektioniert. Die DLP-Technologie verwendet die sogenannten Mikrospiegel in Form von digitalen Mikrospiegelgeräten oder DMDs, die 1996 schließlich als erste kommerzielle DLP-Chips von TI in der Branche eingeführt wurden. Seitdem gab es kein Zurück mehr, da die DLP-Chips von TI sich in unzähligen Anwendungsbereichen bewährten. Am bekanntesten sind sie wahrscheinlich als Kernstück der modernen Kinoprojektion (z.B. IMAX).
Welche Ziele gibt es noch für ein Unternehmen, das allen Grund hat, es sich an der Spitze der Branche bequem zu machen? Glücklicherweise hatte Jeff Dickhart, Product Line Manager für den Bereich DLP Automotive, kürzlich eine gute Antwort auf diese Frage parat. Er erzählte ausführlich, dass TI stolz ist, immer noch kontinuierlich dazu beizutragen, tägliche optische Halbleiteranwendungen in neue, hochmoderne Projektionstechnologie zu verwandeln. Noch während des Gesprächs hatte ich das Gefühl, eine Welt näher gekommen zu sein, die ich bisher nur in meinen Science Fiction-Geschichten für möglich gehalten hatte.
Im Allgemeinen ist die Grundlage der DLP-Technologie selbst schon eine erstaunliche Sache. Diese unglaublichen Geräte bestehen aus hunderten oder tausenden von winzigen Spiegeln, die zusammenarbeiten, sich selbst in bestimmten Kombinationen sozusagen ein- und ausschalten, um eine grundlegende Palette an Farben aus verschiedenen Lichtquellen „von herkömmlichen Farbrädern über LEDs bis hin zu Lasern zu reflektieren“, erklärte Dickhart. Er fuhr mit der Erläuterung der Grundlagen fort und schon jetzt war ich sehr erstaunt: Die Interaktion der Spiegel und die daraus resultierende Fähigkeit, die Wellenlängen einer grundlegenden Farbpalette minutiös zu kombinieren und abzustimmen, ergeben ein enormes Farbspektrum, das dann als Pixel in der Konfiguration des gewünschten Bildes projiziert wird. Insgesamt bringt diese beeindruckende Interaktion das hervor, was Dickhart wie folgt beschreibt: „im Vergleich zu analogen und anderen digitalen Projektionschips eine natürliche, hervorragende, akkurate Farbdarstellung über einen breiten Wellenlängenbereich hinweg“.
Meiner Ansicht nach ist es bei der modernen Halbleitertechnologie häufig so: Dies ist ein Fall, in dem die moderne Technologie „psychodelisch“ sein kann. So nenne ich es, wenn ich Menschen von meiner Begeisterung erzähle. Aber es war nur die Spitze des Eisbergs: Dickhart nannte uns aufregende Details zu den Bemühungen von TI, seine neueste DLP-Technologie in den Frontscheiben unserer Autos einzusetzen.
Die meisten Menschen, die ihren Lebensunterhalt nicht mit dem Steuern von Flugzeugen verdienen, sind mit dem Konzept der digitalen Head-up Displays (HUDs) wahrscheinlich nicht sehr vertraut. Gamer kennen es aus First-Person-Spielen: Relevante Informationen werden auf eine transparente Oberfläche projiziert. Benutzer können Informationen lesen, ohne den Blick von den Bereichen abzuwenden, auf die sie schauen. Die Technologie wurde ursprünglich entwickelt, damit Jetpiloten ihren Blick nach vorne gerichtet halten können. Jetzt kommt sie in den meisten kommerziellen Flugzeugen und sogar in einigen neuen Automodellen zum Einsatz. Insgesamt ist der Gedanke sehr aufregend, dass Unternehmen wie Texas Instruments so hart an der Integration dieser futuristisch anmutenden Technologien in unser tägliches Leben arbeiten.
„Das spezielle DMD, das wir auf dem Automobilmarkt eingeführt haben, ist ein diagonales 0,3-Zoll-Array, das 400.000 Spiegel enthält, die extrem wenig Strom verbrauchen“, erklärt Dickhart. Und wie zu erwarten war, stehen noch einige große Schritte an, die in den frühen Phasen der Technologieimplementierung durchgeführt werden müssen. „Woran wir gerade arbeiten ist Folgendes: Die normale Anzeige mit einer Breite von sechs Grad soll in eine Anzeige mit einer Breite von 10 oder mehr Grad verwandelt werden. Auf diese Weise kann der OEM mehr Inhalt in die natürliche Sichtlinie integrieren, genau da, wo er benötigt wird.“
Derzeit gibt es zwei Typen von digitalen HUDs auf dem Markt: Combiner-Projektionen, die eine auf dem Armaturenbrett montierte transparente Scheibe verwenden, um das Bild in das Sichtfeld des Fahrers zu leiten, und Frontscheibenprojektionen, die das Bild mithilfe der Frontscheibe leiten. Beide Typen ermöglichen es dem Fahrer, erforderliche Informationen wie Geschwindigkeit, Navigationsdetails sowie Straßen- und Wetterbedingungen zu lesen, ohne dass er den Blick von der Straße nehmen muss. Natürlich funktioniert die DLP-Technologie mit beiden Typen, aber Dickhart betonte, dass das Texas Instruments-Team für DLP im Automobilbereich sich grundsätzlich auf Frontscheiben-HUDs konzentriert. Da jedes Jahr mehr dieser Anzeigesysteme in neuen Automodellen eingesetzt werden, ist es definitiv nur eine Frage der Zeit, bis Dickhart und Texas Instruments noch weitere innovative und außergewöhnliche Anwendungsmöglichkeiten für optische Halbleiter erschließen.