07.10.2022. ·
5 min

Tehnologije optičkog inženjerstva

HelloWorld
0
Tehnologije optičkog inženjerstva

Automobilska industrija se razvija sa tehnologijom, a korisničko iskustvo (UX) je ključni aspekt današnjih inovacija u toj sferi. Ukratko, UX je interakcija između korisnika i proizvoda ili usluga. Ipak, kada se pažljivije pogleda, to je mnogo više: kombinuje faktore upotrebljivosti i emocionalne aspekte. Neki od ključnih elemenata UX-a su uživanje, upotrebljivost, bezbednost i prihvatanje od strane korisnika [1]. Dakle, značaj se ogleda u ostvarivanju funkcija u odnosu na upotrebljivost ali i hedonističke funkcije u vozilu. UX koristi različite tehnologije koje su dizajnirane za optimalno korišćenje funkcije proizvoda. Displeji su jedan od najvažnijih načina na koji se to postiže (ako ne i najvažniji), pošto su oni glavni uređaji za predstavljanje vizuelnih informacija. Njihov značaj je evidentan na osnovu toga što većinu informacija iz spoljašnjeg sveta dobijamo vizualnom percepcijom. Kako bi se zadovoljili zahtevi korisnika vozila, Continental kao tržišni lider koristi različite tehnologije za displeje. Pre nego što zaronimo dublje u tehnologije, pobrinuli smo se da osvežimo naše znanje vezano za optičke parametre i ključne termine.

UX termini i optički parametri

• Pozadinsko osvetljenje – izvor osvetljenja za sve transmisivne displeje sa tečnim kristalima.
• Osvetljenost – intenzitet svetlosti emitovane sa neke površine po jedinici površine u datom pravcu.
• Sjajnost – je subjektivna percepcija osvetljenost.
• Kontrast – odnos svetline najsvetlije nijanse (bele) prema najtamnijoj nijansi (crne) koju je sistem u stanju da proizvede.
• Polarizator – optički filter koji propušta svetlost samo određene polarizacije.
• Rezolucija – mera broja piksela (elemenata slike ili pojedinačnih tačaka boje) koji mogu biti sadržani na ekranu.
• Gustina piksela – broj fizičkih piksela po inču na displeju.
• Pregorevanje ekrana/Screen burn in – je trajna promena boje i smanjenje korisnog veka trajanja, kao i različita degradacija osvetljenja kod displeja.

Tehnologije displeja

Originalno stvaranje displeja sa tečnim kristalima (LCD) može se pripisati 1960-im ili ranim 1970-ih [2,3]. Istraživanjem i razvijanjem novih materijala, inovacijama uređaja i ulaganjima u napredne proizvodne tehnologije, stvorili su se uslovi za proizvodnju LCD tehnologija tankog filma tranzistora (TFT). Materijali sa tečnim kristalima (LC) ne emituju svetlost; stoga je potrebna jedinica pozadinskog osvetljenja da bi se osvetlio displej panel i dobila slika. To se postiže svetlošću koju emituje LED, a koja prolazi kroz svetlovodnu ploču i više filmova/folija, a zatim se modulira pomoću sloja tečnih kristala koji se nalazi između dva ukrštena polarizatora [4]. U automobilskoj industriji, LCD displeji su najčešće korišćena tehnologija i danas čine više od 53% proizvedenih displeja [5].

Slika 1. Šematski dijagram LCD-a.

Osnovna struktura displeja sa organskim svetlećim diodama (OLED) je predložena 1987. godine [6]. Ukratko, sastoji se od organske materije koja se postavlja između anode i katode. Elektroni i šupljine su ubrizgavane putem elektroda u organski sloj radi rekombinacije i emisije svetlosti. Za razliku od LED tehnologije, OLED displeji su emisivni. Slojevi u OLED-u su prilično tanki; stoga je OLED savršen kandidat za fleksibilne displeje.

Slika 2. Šematski dijagram OLED-a.

Poređenje

U poređenju sa OLED ekranima, LCD ekrani imaju prednosti u životnom veku, ceni, gustini rezolucije i boljoj osvetljenosti. S druge strane, OLED su emitivni, a njihove prednosti su sasvim očigledne, kao što su prava crna „boja“, brzo osvežavanje ekrana i veoma tanak profil [7]. U automobilskoj industriji, očekuje se da udeo OLED displeja raste oko 10 % godišnje od 2021. do 2028. [5].

Tabela 1. Poređenje LCD u odnosu na OLED.

Budućnost displeja

Postoji još jedna obećavajuća i nova tehnologija ekrana: microLED – (uLED). Predstavljen je 2000-ih. uLED displeji se sastoje od niza mikroskopskih LED dioda koje formiraju pojedinačne elemente piksela. U poređenju sa konvencionalnim LCD ekranima, uLED nudi značajno smanjenu potrošnju energije, dok nudi kontrolu svetlosti na nivou piksela i visok odnos kontrasta. U poređenju sa OLED-ima, neorganska priroda uLED-a im daje duži životni vek, poboljšava osvetljenost dok minimizira izgorevanje ekrana. Još jedna ogromna prednost uLED-a u odnosu na druge tipove ekrana je osvežavanje ekrana, koje je ispod nanosekunde. uLED se može učiniti fleksibilnim, pa čak i transparentnim, što može otvoriti novo poglavlje u automobilskoj industriji displeja.

Koji su ključni aspekti tehnologije prikaza?

Kada je reč o tehnologiji displeja u automobilskoj industriji, fokusiramo se na bezbednost, upotrebljivost i zabavu. Dakle, jedna od osnovnih karakteristika koja mora biti ispunjena je da sadržaj na displeju mora biti vidljiv pod sunčevom svetlošću i da ne ometa pažnju tokom noći. Ovo se može postići optimalnim odnosom kontrasta i osvetljenošću, što se može smatrati jednim od najvažnijih optičkih parametara. Takođe, refleksija sa ekrana treba da bude minimizirana. Tehnologija displeja je postepeno, ali duboko oblikovala živote ljudi - a takođe i automobilsku industriju. Zbog toga sam srećan što sam deo te evolucije kao optički inženjer u Continental-u.

Literatura

1. Roto, V. 2007. User experience from product creation perspective. Proceedings of the
COST294- MAUSE affiliated workshop: Towards a UX Manifesto, pages 31–34., USA
2. Heilmeier GH, Zanoni LA, Barton LA. certain classes of nematic liquid crystHeilmeier GH, Zanoni LA, Barton LA. Appl Phys Lett. 1968; 13: 46–47.
3. Heilmeier GH, Zanoni LA, Barton LA. Dynamic scattering: A new electrooptic effect in
certain classes of nematic liquid crystals. Proc IEEE. 1968; 56: 1162–1171.
4. Yang DK, Wu ST. Fundamentals of Liquid Crystal Devices. 2nd edn. New York, USA:John Wiley & Sons. 2014.
5. Grandviewresearch.com. 2022. Automotive Smart Display Market Size Report, 2021-2028. [online] Available at: <https://www.grandviewresearch.com/industry-analysis/automotive-smart-display-market>.
6. Tang CW, VanSlyke SA. Organic electroluminescent diodes. Appl Phys Lett. 1987; 51:913–915.
7. Chen HW, Lee JH, Lin BY, Chen S, Wu ST. Liquid cristal display and organic light-emitting diode display: present status and future perspective. Light: Science & Application. 2018 (7).

Autor: dr Arpad Toth

Posetite profil kompanije Continental.

Oceni tekst

5
6 glasova

0 komentara

Iz ove kategorije

Svi članci sa Bloga