□马彩云
汽车信息系统的复杂性和信息密度在日益上升,这使得汽车内部显示器不再仅仅是基本的集中仪表显示,而是要满足越来越详细和多样化的车内信息显示需求。德国EDAG车厂的概念车在汽车显示方面加大了OLED显示的应用力度,正是顺应了汽车信息系统的发展趋势。
实际上,福特的阿斯顿·马丁DB9、大切诺基吉普车和雪佛兰Corvette等汽车已经采用了单色OLED小分子无源矩阵显示器,在亮度下降至原始亮度的80%以前可以工作30000小时。市场研究公司ABI Research认为,这种新的显示器给高端豪华汽车带来完美感觉。以前,OLED的使用范围局限在手机、数码相机和汽车零配件收音机市场。OLED显示屏给汽车制造商带来了巨大的优势,他们不需要和过去一样在汽车上穿孔布线,就可以迅速安装汽车仪表盘照明系统。对于豪华汽车制造商和经销商来说,这意味着重大的节省,同时会让消费者更满意。Yazaki公司制造了这批新式仪表盘,该公司宣称这种产品具有高对比度、低电压和功耗、低操作温度,几乎180度的视角和薄而轻的结构。目前,维信诺公司已经启动了国内首条量产线,大规模量产将推动OLED显示屏成本降低,直到中端汽车也可承担该技术的成本。
汽车电子需要的显示产品,对于环境适应性要求高,普遍需求的车载显示屏的性能指标为:亮度20~60nit,常温工作寿命50000小时,耐受温度范围-40℃~85℃。在北美汽车显示市场,VFD(真空荧光显示器)长期以来很受欢迎,因为它们具有出色的亮度可以保证良好的可见度。但随着OLED、LCD液晶显示技术的兴起,VFD正在逐渐丧失优势。因为VFD功耗大、全彩化和解析度受到极大限制。LCD液晶显示技术逐渐开始应用在车载显示领域,然而由于液晶显示技术受制于环境温度的影响,限制了车载显示产品的应用领域。制作液晶显示屏的液晶材料在环境温度过高时会变成液体,而温度过低时会冷却变成晶体,无论变成哪种状态,液晶材料都不再具有能受电场控制的光电效应,导致液晶显示屏不能正常工作,此外液晶显示的对比度、视角、响应速度也随温度的变化而变化,因此对环境变化大的车载显示而言,液晶不是好的显示方式。同成熟的TFT-LCD相比,OLED(有机电致发光显示技术)是主动发光的显示器,具有高对比度、宽视角、快速响应(~1μs)、高发光效率、低操作电压(3~10V)、超轻薄(厚度小于2mm)等优势。利用OLED技术制作的车载显示器,可具有更轻薄迷人的外观、更优异的彩色显示画质、更宽广的观看范围和更大的设计灵活性,更重要的是OLED环境适应性要远远优越于液晶显示,可耐受的温度区间达到-40℃~85℃温度范围。并且OLED不含铅,不会对环境造成污染。因此,OLED显示应用在车载领域具有极大的优势。
目前,OLED的寿命已经有了大幅度提高,常规环境下40000~50000小时的寿命已经和TFT-LCD的寿命水平相当。日本Pioneer是最早有OLED产品上市的厂商,早在1997年就将单色OLED应用在汽车音响上,2004年更是首次推出了全彩系列的OLED音响。其他公司推出的车载显示OLED产品,工作温度范围都达到了-40℃~85℃,单色产品的寿命达到了55000小时(70nit)和50000小时(80nit),目前车载芯片的工作温度还在进一步提高中。
现在,主动矩阵OLED(AM-OLED)技术的研究和产业化已经在国内如火如荼地展开了,AM-OLED的长足发展将促进精细度更高、色彩更鲜艳、尺寸更大的OLED显示器尽快普及应用,相信在国内科研工作者和厂商的共同努力下,OLED在汽车显示领域的应用将会得到淋漓尽致的发挥,同时为人们的生活提供更加丰富多彩的元素。(作者单位:北京维信科技有限公司)
《科学时报》 (2009-12-23 B2 商用车)