随着自动驾驶、智能网联技术的发展,汽车显示屏逐渐成为车辆的核心交互界面,通过屏幕便可以实现车辆除行车外的各种控制。由于车载显示屏不管是从功能占比上还是使用频率都在快速攀升,显示屏本身的品质将会严重影响消费者对相关车型的好坏评价。而习惯了智能手机等消费电子使用体验的消费者,必然会对车载显示屏抱有同样的期望。
因此,除了车规级要求的高低温耐候性、高使用寿命外,车载显示屏对其亮度、画质等细节方面的要求变得越来越高。比如说现在行业热门的高对比度、高动态HDR、宽色域要求。
从整个显示技术的更新迭代来看,车载显示屏也必然是从LED屏到段码屏、LCD,再到下一代的显示技术:Mini LED/Micro LED、OLED等。本文,小编就来为大家介绍一下什么是Mini LED屏,以及为什么当下要用MiniLED背光的显示屏。
现在车载显示面板基本都是LCD类型的,少数会用到OLED显示屏。随着行业对显示品质要求的提升,LCD受限于自身结构与成像原理,其部分缺点不可避免的暴露出来。
LCD 面板的组成结构较为复杂,除了玻璃的基板外,还有液晶层、滤色片、偏光片、导光片以及背光模块…等组件。LCD指的是其中的液晶层,是用来控制光线的方向,本身并不发光,需要LED的背光作为光源;另外,LCD也不是直接显示画面,需要通过彩色滤光片来显像。滤色片由许多像素点所组成,每个像素点都包含了红色(R)、绿色(G)及蓝色(B)等三种颜色的子像素,依照色彩学的基本概念,RGB 三原色按照明暗比例的不同,就可以组合成现实中的各种颜色,而各种不同颜色的像素点组合起来,就构成了我们所看到的彩色画面。
为保留液晶分子扭转的余裕,LCD 面板液晶层的分子与分子之间,本来就有空隙的存在,当 LCD 面板在显示偏黑的场景时,液晶层难以完全遮盖住背光光源,会导致黑色显像的纯度不足,最直接的影响,就是面板的原生对比规格难以提升,普遍仅落在 1000:1 左右,最高不过 5000:1。故此传统LCD很难满足车载显示屏现有的高对比度、HDR等显示效果需求。
为了进一步提高画面表现,面板厂从背光技术着手进行改良,其中之一,就是从全局的调光改为分区控光——Local dimming。这种方案也有一个弊病,分区数太少产生光晕问题比较严重。
不管是前面讲的高对比度、动态HDR、还是宽色域的要求,需要对显示屏上相关区域的亮度、色彩进行精细化控制。解决前文提到的LCD困局,从显示技术上看,最优解是采用革命性的显示技术以抛弃LCD与滤光片的使用,比如说可以实现自发光的OLED/Micro LED屏。
OLED是有机发光层自发光,显示屏上的每个发光点都能通过电压控制敏感,因此其色域、对比度、HDR等效果都会非常好。但OLED的问题也非常明显:成本太高,亮度偏低,使用寿命基本上很难满足车载要求。
奔驰EQS三联屏,包括一个12.3英寸的数字仪表盘、一个17.7英寸的中央显示屏和一个12.3英寸的前排乘客屏幕。其中,后两个屏幕采用OLED技术。
2、Mini LED :晶粒尺寸在50~100µm的LED
Micro LED则是将LED灯做到足够小,从而实现类似OLED的显示效果。目前业界普遍将LED晶粒尺寸在50~100µm的LED称之为Mini LED,而将晶粒尺寸在30µm以下的称为Micro LED。Micro LED生产中的巨量转移是行业突破的关键技术难点,目前看来,短期内还未见革命性量产突破的可能。因此Mini LED开始进入行业视野。
基于LTPS玻璃基板采用Mini-LED直显技术,天马AM Mini LED直显屏
Mini LED目前的商用分为两种,直显或背光。其中直显暂时仅用在大尺寸商显上面,要做到小尺寸的商用量产其实难点跟Micro方案类似,目前还未见具体的量产产品。因此在车载显示上面来说,还是背光应用。Mini LED背光目前在轻薄化方面较传统LCD其实并无明显优势,但用在对显示屏厚度没有严格要求的车载显示上却十分合适。
12.3英寸+ 35.6英寸Pillar - to - Pillar车载联屏显示,其中35.6”的6K高清显示屏,搭配1440 分区 Mini LED 背光,可实现超细腻、高对比度显示
Mini LED的背光控制也属于前文提到优化LCD显示的 local Dimming方案,它是一种直下式背光方式。但由于Mini LED尺寸非常小,分区数足够多,比如说8英寸的显示屏集成上千颗LED,因此可以实现对显示屏上极小的部分上面进行精细化控光。
通过精准控光,便可以实现很高的明暗对比、动态显示,继而在对比度、HDR、色域方面都有非常大的提升。此外,采用这种背光方案在显示画面更真实的同时,还可以提升整体屏幕亮度。
奔驰EQXX概念车,搭载了一块47.5英寸mini LED显示屏,全屏拥有超过500万像素(分辨率7680*660),并拥有超过3000个背光分区
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目前有着大量的LCD产线,稍经改造,便可进行批量生产,降低Mini LED产品成本,保障产能
小编与部分行业人士就现在的创新显示市场进行了交流,大致有以下几个观点:
1、OLED和Mini LED背光的Local Diming产品,相比于传统LCD显示效果是质的飞跃,目前已在部分车型开始量产。
2、Mini LED的亮度、使用寿命方面较OLED占优,随着量产带来的成本下降,中低端品牌及车型在后续应用中进一步铺开存在可能性。
3、从技术上看,OLED使用寿命方面短期内难见革命性突破,Mini LED背光使得LCD液晶面板的行业寿命延长,在车载显示领域,未来很长一个时间段内,这Mini LED与OLED或将共存。
4、华星、群创、天马、京东方等面板巨头都在积极推广Mini LED在车载显示上的应用。
艾邦创建了车载显示交流群,目前已有一汽、上汽、吉利、长城、长安、哈曼、马瑞利、华阳、德赛西威、航盛电子、天马、京东方、TPK、长信科技、信利、莱宝、蓝思、伯恩、特宜、胜利精密、星星科技、TDK、瓦克、3M、桐力光电、康宁、肖特、旭硝子、东旭、niebling、住友、赛贝尔等产业链上下游企业加入,欢迎各位朋友入扫码加群。
原文始发于微信公众号(智能汽车俱乐部):一文看懂车载面板热点产品:Mini LED背光屏