W segmencie oświetlenia dla branży automotive początkiem nowego podejścia było wprowadzenie technologii HID – High Intensity Discharge. Tzw. ksenony – kiedyś dostępne jedynie dla wybranych – dziś spotykane są na każdym kroku. Po 2000 roku do branży automotive nieśmiało zaczęły wkraczać LED-y.

Powiązane firmy

Dziś trudno znaleźć nowe auto bez lamp LED. Ksenony stosowane w reflektorach przednich zmieniły sposób, w jaki postrzegamy oświetlenie w samochodach. Z jednej strony zapewniły wzrost poczucia bezpieczeństwa, a z drugiej zwiększyły rolę efektu wizualnego. Technologia LED poszła krok dalej: spotykamy tu zarówno bardzo zaawansowane systemy reflektorowe, które jeszcze lepiej niż ksenony doświetlają drogę, jak i systemy oświetlenia wewnętrznego wpływające na odczucia wizualne i komfort. Prym wiedzie Audi, które w 2010 r. jako pierwsze wyposażyło model A8 w pełen pakiet oświetlenia LED.

Jest rok 2020 – nadchodzi OLED. Organiczna Dioda Elektroluminescencyjna nie jest, moim zdaniem, rewolucją. Jest jednak kolejnym krokiem na drodze ewolucji oświetlenia. Większość z nas kojarzy technologię OLED z wyświetlaczami w telefonach albo telewizorami. Największą różnicą między wyświetlaczem LED a OLED jest fakt, że OLED nie wymaga żadnego podświetlenia. Ten aspekt sprawia, że emitowane światło ma dużo lepszy kontrast, rozkłada się bardziej równomiernie, a do tego pozwala budować przeźroczyste ekrany w różnych kształtach. Tu dochodzimy do możliwości, jakie OLED oferuje w branży automotive. Technologia ta ma zastosowanie przy produkcji reflektorów oraz projektowaniu wnętrz. Warto wspomnieć, że w branży motoryzacyjnej zaledwie kilka firm zajmuje się tym zagadnieniem. Należą do nich LG, OSRAM, Astron FIAMM czy Koito.

Reflektory

Z uwagi na ograniczenia technologiczne obecnie technologię OLED stosuje się jedynie w reflektorach tylnych. Absolutnym liderem branży jest tu Audi, które w modelach takich jak A8, TT RS czy A7 korzysta z dobrodziejstw tej technologii. BMW we współpracy z firmą OSRAM przygotowało ciekawe oświetlenie dla niszowego BMW M4 GTS.

Równomierność światła emitowanego na całej powierzchni reflektora, szczególnie w przypadku koloru czerwonego, ma kolosalne znaczenie. Dlatego jadąc za samochodem wyposażonym w OLED-y, mamy wrażenie, że jego światła lśnią zdecydowanie bardziej niż we wszystkich innych pojazdach, za którymi jechaliśmy.

Budowa elementu emitującego wykonanego w technologii OLED. © HowStuffWorks

Budowa elementu emitującego wykonanego w technologii OLED. Źródło: HowStuffWorks

Trochę technologii

OLED pozwala budować przezroczyste tylne reflektory o idealnym kontraście w technologii 3D. Problemem jest niska luminancja. Jeszcze niedawno OLED-y montowane jako światło tylne z trudem osiągały 2000 cd/m² wymagane według norm ECE do homologacji reflektora tylnego. Dla porównania w pozycji STOP norma wynosi ok. 20 000 cd/m². Centralnie montowane światło stopu stanowi zaś 600% obecnego standardu (12 000 cd/m²). Problematyczne – jeśli w ogóle możliwe – jest więc stworzenie pełnego reflektora tylnego OLED, a co dopiero świateł mijania.

Żywotność
Żywotność paneli OLED w warunkach laboratoryjnych nie przekracza 50 000 h. Dla porównania diody LED – nawet te znacznie tańsze – osiągają żywotność 100 000 h.

Design
Reflektory OLED możemy zaprojektować w technologii 2D i 3D. Technologia 2D wymaga nałożenia diody OLED na moduł oraz wsparcia standardową technologią LED. Zabieg ten jest miły dla oka, aczkolwiek prawdziwa rewelacja widoczna jest dopiero w reflektorach OLED produkowanych w 3D. Tu pojawia się problem: jak połączyć wizjonerów tworzących samochody koncepcyjne oraz rynek masowy. Podstawową trudnością jest praktycznie brak możliwości wyprodukowania pełnego reflektora OLED spełniającego wszystkie normy ECE. Trwają prace nad tym, aby ten problem rozwiązać. Zakładając, że się to uda, napotykamy drugi problem, a mianowicie brak software’u do symulacji. Bez odpowiedniego oprogramowania żaden koncern nie da swoim projektantom pieniędzy na budowę reflektorów metodą „na chybił trafił”. Ryzyko niespełnienia norm ECE przy homologacji pojazdu jest zbyt duże.

Rozwarstwienie
W reflektorach 2D problem rozwarstwienia OLED-a jest niewielki. Przy projektowaniu spektakularnych reflektorów w 3D trzeba wziąć pod uwagę możliwość rozwarstwienia OLED-a w trakcie użytkowania w ciężkich warunkach, a o te w branży automotive nietrudno.

Refleksje
Przy zaokrąglonych kształtach na krańcach reflektora mogą pojawić się refleksje zaburzające optykę i efekt wizualny całego reflektora. OLED cechuje się doskonałą jednorodnością światła, więc każda skaza na perfekcyjnej powierzchni dla klienta płacącego ćwierć miliona euro za pojazd jest nie do przyjęcia.

Powyższe kwestie, jeśli zostaną rozwiązane, sprawią, że z przytupem wejdziemy w nową erę w stylistyce tylnych części pojazdów. Celowo skupiam się tu na reflektorach tylnych, bo jako wielki entuzjasta wszelkich nowinek oświetleniowych wiem, że fizyki i kalkulacji finansowej nie oszukam. Najnowsze reflektory przednie w technologii laserowej są za dobre i za tanie w stosunku do OLED-ów. Oświetlenie wewnętrzne pojazdu już jakieś szanse ma. Może w przyszłości pojawią się przezroczyste OLED-owe dachy? Jeśli chodzi o standardowe oświetlenie kabiny, zgadzam się tu z prezesem firmy OSRAM – dr. Olafem Berlienem, który już w 2016 r. wątpił w biznesową logikę OLED w zastosowaniach typu General Lighting. Oświetlenie wewnętrzne pojazdów jest pochodną oświetlenia ogólnego. Jak pokazuje udział technologii OLED w rynku oświetlenia ogólnego w roku 2020, miał rację.

Przyszłość technologii w branży automotive

Jednym z kluczowych ich zastosowań będą na pewno wyświetlacze do kokpitów. Pierwsze 8-calowe ekrany w technologii Passive Matrix (PMOLED) pojawiły już 10 lat temu w Lexusie RX. Obecnie wiele koncernów startuje z produkcją samochodów z najnowszą odsłoną wyświetlacza pOLED – Cadillac Escalade 2021 ma aż 38 cali przekątnej.

Aż 38 cali liczy przekątna zakrzywionego wyświetlacza wykonanego w technologii pOLED, na który składają się takie elementy jak wyświetlacz 7,2’’ dla kierowcy, ekran o przekątnej 14,2’’ za kierownicą i ekran o proporcjach 16/9 w części środkowej. Ekran w technologii pOLED oferuje rozdzielczość dwa razy większą niż ta, którą charakteryzują się wyświetlacze 4K, doskonałą głębię czerni i największą liczbę wyświetlanych kolorów wśród wyświetlaczy stosowanych w motoryzacji. © GM

Aż 38 cali liczy przekątna zakrzywionego wyświetlacza wykonanego w technologii pOLED, na który składają się takie elementy jak wyświetlacz 7,2’’ dla kierowcy, ekran o przekątnej 14,2’’ za kierownicą i ekran o proporcjach 16/9 w części środkowej. Ekran w technologii pOLED oferuje rozdzielczość dwa razy większą niż ta, którą charakteryzują się wyświetlacze 4K, doskonałą głębię czerni i największą liczbę wyświetlanych kolorów wśród wyświetlaczy stosowanych w motoryzacji. Źródło: GM

W reflektorach przednich miejsca na tę technologię nie ma. We wnętrzu mamy tanie, miłe dla oka rozwiązania w oparciu o tradycyjne LED-y. Zostają reflektory tylne. Ciekawe projekty w 2D można policzyć na palcach. Realizacji 3D na rynek masowy, póki co, nie doczekaliśmy się. Czy koncerny z branży automotive będą kontynuować prace nad tą technologią? Najprawdopodobniej w obliczu nadchodzącego kryzysu w branży należy w ten scenariusz niestety powątpiewać. A szkoda, bo nasze samochody mogłyby nabrać zupełnie innego wyrazu.