Представьте, что вы едете в автомобиле будущего, который может функционировать как офис, диалоговый центр, развлекательная комната, место для сна и как функциональный кокпит автомобиля, который управляется человеком или бортовым автопилотом.
Проект в котором будет реализована данная идея это Mercedes Benz F015. Это то как автомобиль может выглядеть примерно через 15-20 лет. Официально известный как «Luxury in Motion», автомобиль дебютировал в январе на выставке Consumer Electronics Show еще в 2015 году в Лас-Вегасе. Он безусловно обогнал свое время по мнению многих известных критиков. Взглянем на основные тенденции, что бы почувствовать будущее и понять в каком направлении двигаются передовые автопроизводители.
В F015 водители и пассажиры могут использовать свои мобильные устройства для управления автомобилем и работы или взаимодействия с его дисплеями. Автомобиль и его пассажиры могут общаться с внешним миром, а F015 будет в это время обмениваться информацией с другими транспортными средствами для повышения безопасности, снижения пробок и оптимизации времени отключения.
F015 — это гламурное, захватывающее видение будущего, но сегодняшние автомобили, и особенно их дисплеи, претерпят еще много изменений, прежде чем достигнут такого вида.
После двух поколений относительно простых автомобильных дисплеев, в которых уровень освещенности и разрешение были низкими, современные дисплеи транспортных средств переходят на третью фазу. Это новое поколение экранов фокусируется на безопасности, предотвращении человеческих ошибок и предоставлении информации о состоянии автомобиля и «помощниках водителя», которые могут помочь припарковаться и перемещаться в пространстве.
Большие, с высоким разрешением, разноцветные дисплеи от 5 до почти 9 дюймов взаимодействуют с людьми через голосовые команды и прикосновения, запоминают патерны, реагируют на определенные жесты и даже мимику водителя.
Четвертое поколение дисплеев, наступит только через 3-5 лет и только отчасти приблизит нас к концепции панелей как в Mercedes-Benz F015. Начиная с размера 10 дюймов, дисплеи четвертого поколения могут быть очень большими. Самый передовой дисплей установлен в машине Tesla S и имеет размер 17 дюймов.
Новые дисплеи не должны будут придерживаться жесткой прямоугольной формы прошлых устройств. Вместо этого они изящно изгибаются и представляют виртуальные трехмерные изображения для навигации, информационно-развлекательных и других целей. Подобно дисплеям третьего поколения, они будут взаимодействовать при помощи голоса и сенсоров, но они также будут распознавать и реагировать на жесты.
Три технологии для ЖК-дисплеев
Плоские жидкокристаллические дисплеи (LCD) могут быть изготовлены разными способами. Тем не менее тремя наиболее распространенными технологическими режимами являются скрученная нематическая (TN), внутренняя (или в плоскости) переключение (IPS) и вертикальное выравнивание (VA).
Дисплеи TN были самыми первыми ЖК-дисплеями, которые производились 1970-ых годах. Сегодня они по-прежнему являются наиболее распространенным типом ЖК-дисплеев, с низкими ценами с высокой производительностью и быстрым временем отклика при низкой температуре — важнейшей мерой для автомобильных дисплеев.
Закрученная структура кристаллов TN является основой их функции. Когда поляризованный свет входит в верхнюю часть кристалла и опускается вниз, скрученная природа кристалла меняет поляризацию света. Каким бы ни было направление поляризации, когда свет вошел, он выходит из кристалла перпендикулярно этому оригинальному направлению.
Основными недостатками TN являются очень ограниченные углы обзора и низкий контраст. Первые результаты в оттенках серого, где цвета смещаются и искажаются, так что экран выглядит темнее, если смотреть снизу или вымываться, если смотреть сверху. Во-вторых, разница между освещенными и темными областями не отличается, что затрудняет просмотр информации, отображаемой на дисплее.
Во второй технологии IPS, внутренние или плоские жидкие кристаллы выравниваются горизонтально в той же плоскости, что и дисплей, когда напряжение не подается. Это блокирует всю подсветку, которая создает темный экран. При приложении напряжения кристаллы IPS вращаются на 90 градусов, параллельно плоскости дисплея.
Дисплеи IPS обеспечивают лучшие цвета, а также более широкий диапазон оттенков, которые также более точны, чем в TN. Углы обзора намного шире, а коэффициент контрастности выше, поэтому цвет и контраст будут хорошо смотрятся практически с любого места. Такие функции имеют особое значение для дисплеев центрального расположения, где водитель смотрит на него в основном с боку. Но дисплеи IPS не такие яркие или быстрые, как сопоставимые панели TN, поэтому трехмерные изображения или быстроходная графика также не будут отображаться. Так же IPS-дисплеи стоят дороже.
В третьей технологии вертикально выровненные жидкие кристаллы лежат перпендикулярно плоскости дисплея. Кристаллы, выстроившиеся таким образом, блокируют всю подсветку, создавая темный дисплей. Когда подается напряжение, кристаллы выстраиваются горизонтально, а подсветка светится.
VA отображает широкие углы обзора, устраняя цветовое искажение и приводя к самым высоким коэффициентам контрастности и превосходным темным состояниям. Яркость и скорость панели VA лучше, чем IPS, но не так хороши, как TN, тогда как цвет и углы обзора лучше, чем TN, но не так хорошо, как IPS. И с поставщиками панелей, повышающими производительность для IPS, доля VA в автомобильных дисплеях может значительно уменьшиться и быть заменена IPS.
Две инновационные технологии отображения включают в себя серебряную нанопроволочную пленку из Массачусетского технологического института и дисплеи свободной формы от японского Sharp. Цель серебряной нанопроволочной пленки — создать HUD, который покрывает все лобовое стекло по низкой цене. Для создания изображений пленка будет использовать маломощные светодиоды, настроенные на определенные длины волн. Эта технология уже продемонстрирована компанией Sharp and Sun International.
Благодаря новому полупроводниковому соединению — индия, галлия и оксида цинка или дисплеям свободной формы IGZO — Sharp можно изготавливать самые разнообразные формы. Это означает, что им будет гораздо легче интегрироваться в нерегулярные контуры панелей инструментов. IGZO также улучшает яркость, скорость и разрешение, поэтому дисплеи будут легче видеть.
То, что делает свободную форму дисплеев, является новым методом включения экрана. В настоящее время все панели цифровых устройств ограничены «рамками» или кадрами. Эти панели оснащены электроникой для питания дисплеев, что объясняет, почему дисплеи всегда были прямоугольными.
IGZO позволяет пикселям питаться непосредственно через экраны, и только одна сторона дисплея теперь требует панели. Без ободок экраны транспортных средств могут быть изготовлены для любой поверхности автомобиля в любой желаемой форме, что делает их действительно «свободной формой».
