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OLED顯示屏——未來車載顯示系統的新寵

發布時間:2009-09-18 來源:eeworld

機遇與挑戰:
  • 未來隨著汽車導航系統等成為汽車標配,新車配備顯示器的比例即原裝市場的比例會逐步提升
  • 液晶顯示技術受制于環境溫度的影響,限制了車載顯示產品的應用領域
  • 制作液晶顯示屏的液晶材料在環境溫度過高時會變成液體,而溫度過低時會冷卻變成晶體
相關數據:
  • 后配市場是目前最大的市場,約是原裝市場的20倍
  • 在OLED面板的各種應用中,2005年度汽車音響應用市場占總出貨量的3%,產值達11%

汽車信息系統的復雜性和信息密度在日益上升,這使得汽車內部顯示器不再僅僅是基本的集中儀表顯示,而是要滿足越來越詳細和多樣化的車內信息顯示需求。車載顯示器市場按應用分為車載導航裝置、車載電視,以及車載信息系統;按裝配時間分為原裝和后裝兩個市場。原裝市場需要經過嚴格的認證,進入較難;后配市場則不需認證,是目前最大的市場,約是原裝市場的20倍。未來隨著汽車導航系統等成為汽車標配,新車配備顯示器的比例即原裝市場的比例會逐步提升。


圖1:全球汽車顯示面板市場規模統計。

汽車電子需要的顯示產品,對于環境適應性要求高,普遍需求的車載顯示屏的性能指標為:亮度20~60nit,常溫工作壽命50000小時,耐受溫度范圍-40~85℃。在北美汽車顯示市場,VFD(真空熒光顯示器)長期以來很受歡迎,因為它們具有出色的亮度可以保證良好的可見度。但隨著OLED、LCD液晶顯示技術的興起,VFD正在逐漸喪失優勢。因為VFD功耗大、全彩化和解析度受到極大限制。

LCD液晶顯示技術逐漸開始應用在車載顯示領域,然而由于液晶顯示技術受制于環境溫度的影響,限制了車載顯示產品的應用領域。制作液晶顯示屏的液晶材料在環境溫度過高時會變成液體,而溫度過低時會冷卻變成晶體,無論變成哪種狀態,液晶材料都不再具有能受電場控制的光電效應,導致液晶顯示屏不能正常工作,此外液晶顯示的對比度、視角、響應速度也隨溫度的變化而變化,因此對環境變化大的車載顯示而言,液晶不是好的顯示方式。

同成熟的TFT-LCD相比,OLED(有機電致發光顯示技術)是主動發光的顯示器,具有高對比度、寬視角(達170?)、快速響應(~1μs)、高發光效率、低操作電壓(3~10V)、超輕薄(厚度小于2mm)等優勢。利用OLED技術制作的車載顯示器,可具有更輕薄迷人的外觀、更優異的彩色顯示畫質、更寬廣的觀看范圍和更大的設計靈活性,更重要的是OLED環境適應性要遠遠優越于液晶顯示,可耐受的溫度區間達到-40~85℃溫度范圍。并且OLED不含鉛,不會對環境造成污染。因此OLED顯示應用在車載領域具有極大的優勢。

DisplaySearch的調研報告顯示,在OLED面板的各種應用中,2005年度汽車音響應用市場占總出貨量的3%,產值達11%,占據了高端應用市場的主要份額。實際上,福特的阿斯頓·馬丁DB9、大切諾基吉普車和雪佛蘭Corvette等汽車已經采用了單色OLED小分子無源矩陣顯示器,在亮度下降至原始亮度的80%以前可以工作30000小時。

市場研究公司ABI Research認為,OLED顯示屏給汽車制造商帶來了巨大的優勢,他們不需要和過去一樣在汽車上穿孔布線,就可以迅速安裝汽車儀表盤照明系統,并且OLED技術能夠給高端豪華汽車帶來完美感覺,對于豪華汽車制造商和經銷商來說,這意味著重大的節省,同時會讓消費者更滿意。
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目前,OLED的壽命已經有了大幅度提高,常規環境下40000~50000小時的壽命已經和TFT-LCD的壽命水平相當。日本Pioneer是最早有OLED產品上市的廠商,早在1997年就將單色OLED應用在汽車音響上,2004年更是首次推出了全彩系列的OLED音響。其他公司推出的車載顯示OLED產品,工作溫度范圍都達到了-40~85℃,單色產品的壽命達到了55000小時(70nit)和50000小時(80nit),目前車載芯片的工作溫度還在進一步提高中。


圖2:日本Pioneer汽車音響產品DEH-P7800MP(65K色,256×64)。

維信諾與清華大學長期從事高耐侯、高可靠、長壽命OLED器件的開發工作,2008年,成功開發出“神七”艙外航天服用OLED顯示器,這是世界上首次將OLED用于航天領域。最近維信諾公司針對車載等領域的特殊要求,進行了車載顯示OLED的開發,在OLED的寬溫適應性上展開了深入的研究,已開發出可適應極高、極低溫度變化的OLED新產品。

此款產品常溫環境100nit下壽命超過50000小時,能夠適應-40~85℃的溫度變化,甚至在低溫-50℃和高溫90℃也能夠長時間正常工作,超過目前車載市場同類產品的性能指標。應用該項技術的新車載顯示產品不久將全面推出,滿足廣大汽車制造商和汽車愛好者的產品需求。


圖3:舉例:維信諾公司開發的車載OLED顯示產品(單色,128×64)。

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