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车载显示的致命缺陷!居然被它轻而易举的搞定了?

发布日期:2024-04-29 浏览次数:927

说起智能座舱,大家第一反应就是HMI(人机交互),而人机交互的重点就是车载显示屏,2012年特斯拉推出了搭载 17 英寸大屏的 Model S,引领了汽车座舱的发展方向;2014年奔驰推出了双联屏的 S 级轿车,成为了首款搭载一芯多屏的车型。用户对中控大屏、液晶仪表盘、流媒体后视镜、HUD 抬头显示等组件的需求度也随之暴增,因此大屏化、多屏化、集成化成为了汽车座舱的主旋律,屏幕也成为了智能座舱布局的核心。



此外,根据全球市场调研机构Omdia表示:预计到2030年,全球至少有20%的汽车将配备三块或以上的屏幕。每年将保持6.5%的增长率,2030年全球出货量将达到2.38亿片。

优质的车载显示屏

在智能座舱大屏化、多屏化、集成化的趋势下,显示屏也成了车厂竞争的关键零部件,目前主流的显示屏就是LCD和OLED两大类。




LCD的发光主要靠背光层,也就是下图中Back-light(背光)的部分,这部分通常由大量的LED背光灯组成,这些LED背光灯发出白光,通过调整电压的大小,便能控制不同亮度的白光穿过三原色薄膜,再由一个阀门开控制三原色的比例,这就是图片中liquid crystal的那一层(即液晶层),这也就是LED屏幕的工作原理。




而OLED呢,OLED不需要LCD屏幕那样的背光层,也不需要控制出光量的液晶层,只要给他通电他就能亮,所以OLED就像一个有着无数个小的彩色灯泡组合的屏幕。




OLED车载显示屏的优势



首先我们来看LCD屏,由于LCD,是一层一层的结构,所以它显得很厚,而OLED屏没有如此多的组件,就可以做到很薄,而且也因为LCD比较厚,所以像瀑布屏、曲面屏等一些具有设计感的屏幕它就做不了,而OLED则可以像纸一样对折,从这个角度来看,OLED更适合用户的审美。


其次,我们都知道在HMI的响应速度是非常重要的,不然不仅影响乘客在车内的娱乐体验,更会影响驾驶员的安全,而LCD屏的液晶层恰恰是制约屏幕响应速度的一道枷锁,OLED则没有这个担忧,所以在响应速度上OLED屏又略胜一筹。




还有在色彩对比度方面,OLED也是遥遥领先LCD,由于LCD是背光源发光,所以它显示的黑色就不是特别黑,准确的说是灰色,这就导致了他对比度不高,反观OLED,如果显示黑色,我完全可以把那片区域的灯关掉,所以对比度就非常的明显。所以OLED可以描述为油画,LCD描述为水墨画,这就理解了吧?



当然一个产品好不好,最终还是要让市场来说话,在2023年,全球市场调研机构Omdia多次上调了对全球车载OLED面板的出货量预期,并表示到2026年,全球车载OLED面板的出货量将突破500万片;到2027年突破900万片。


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此外,Omdia还预计到2027年,全球车载OLED面板的市场规模将达到21.7亿美元,是2023年规模的4倍以上,足见OLED屏将是车载显示的发展趋势。




这时就有同学问,难道OLED屏就没有缺点吗?


当然不是,OLED缺点也是非常明显且致命的,首先因为它是由有机材料制作的,所以它的老化速度快很多。


其次更为致命的是,OLED由于每个像素点是自发光,而不是LCD那样整块全部亮,这就会导致OLED每个像素点工作的时间不一样,有的像素点显示蓝色的时间长,那么他的蓝色衰减就会比其他像素点多,日后再显示蓝色的时候这一像素点的蓝色就要比其余的淡一点,同样的红色和绿色也是一样。




此外,根据相关资料显示,OLED屏的有机材料会被紫外线破坏其化学键(即电子从原子中脱离的过程),由此产生的空位会影响材料的原有化学结构和性质,导致材料变质、降解或其他变化。这也是OLED屏会出现屏幕偏色和使用寿命缩减的主要原因之一。


根据这一原因,德莎公司专门研发了一款紫外线阻隔的车规级光学透明胶带。

tesa®88910车规级紫外线阻隔光学透明胶带

tesa®88910光学透明胶带是一款由光学丙烯酸胶黏剂制成的车规级双面胶带(OCA),该胶带有着紫外线阻隔、耐老化黄变、可贴合曲面屏等三大特点。


首先,我们先来看tesa®88910的紫外线阻隔特点:其实一般情况下,偏振膜就是显示屏用于阻挡强烈紫外线的组件,但偏振膜相对来说还是有一定的厚度,所以如果使用它,就会增加显示屏的厚度,从而影响HMI显示屏的设计。此外,偏振膜的老化性能相对较低,特别是在高于95°C的温度下,这迫使工程师们不得不寻找替代方案。


正是在此背景下,德莎公司开发了“tesa®88910——车规级光学透明胶带”,在经过测试后发现,tesa®88910胶带不仅有效阻隔380纳米以下波长的紫外线透射,又实现超过99%的可见光透射率。




这意味着,由于光学透明胶带整合了特殊的紫外线防护特性,亮度几乎没有损失,而实现了高亮度。


其次,就是HMI显示屏的耐老化黄变问题:



各种类型的塑料因具有高透光性和光偏振性能,而被认为是制作标识、电子设备零部件乃至汽车部件时的理想材料。然而,在经过包括阳光照射,温湿度等老化环境后,这些塑料材料容易出现老化黄变的现象。


面对车载显示的老化问题,德莎对OLED显示屏进行了行500小时紫外线暴露试验,实验表明:当应用tesa®88910光学透明胶带进行紫外线防护时,OLED显示屏亮度下降不到1%,而无紫外线防护的OLED显示屏亮度则下降了5%。OLED显示屏随亮度下降,强光下可读性也会降低,而偏光片的劣化会导致LCD对比度降低。




同时,在实验中发现,应用tesa®88910光学透明胶带进行紫外线防护时,OLED显示屏的黄化程度也几乎没有增加。


此外,通过这个实验还发现tesa®88910光学透明胶带在低雾度允许度和全面的油墨段差覆盖还有巨大优势。


最后一个特点,就是tesa®88910光学透明胶带更合适大尺寸曲面屏的贴合。


在车载OLED显示屏走向大屏化,曲面化的趋势下,盖板表面平整度低带来的视觉缺陷是大尺寸曲面屏的挑战之一,段差填充表现优异的tesa®88910厚度达到250μm能很好地解决这个问题。


我们选择玻璃板基材上10--40μm的油墨层进行了如下段差填充表现评估,tesa®88910可以覆盖30μm厚度的油墨段差,对比普通OCA有更优异的段差填充表现,因此更适合贴合大尺寸曲面车载屏 。


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关于德莎

德莎tesa是一家拥有超过125年历史、总部在德国汉堡的全球化公司,隶属于拜尔斯道夫集团。目前,德莎tesa在全球范围内拥有约5000名员工,在100多个国家和地区运营。



德莎始终专注于为各行业创造有助于改善工作、产品和生活的胶带解决方案。作为行业领域的技术专家与创新驱动者,德莎tesa关注可持续发展及低能耗的生产工艺,大力投资开发环境友好产品和无溶剂制造,更多地使用可再生能源。德莎tesa中国坚持以客户为中心、创新驱动、注重可持续发展及本土化经营的理念。德莎tesa中国总部设在上海,并在苏州设有工厂及研发中心,拥有跨学科的技术团队,致力于产品开发、技术平台和客户解决方案中心。

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