Penulis: Thomas Souche (manajer pemasaran produk senior untuk kontroler layar sentuh otomotif Microchip Technology)
Ukuran dan jumlah layar menjadi salah satu indikator pertama bagi pembeli mobil baru dalam hal muatan teknologi dan inovasi kendaraan. Ukuran layar menjadi daya tarik baru dalam keputusan pembelian. Apa pun jenis mesinnya — pembakaran internal, hibrida, atau listrik, ukuran layar akan memengaruhi persepsi mengenai kemampuan kendaraan.
Mengingat sulitnya mengubah kesan pertama, baik itu positif ataupun negatif, menjadi makin penting bagi produsen mobil untuk memberikan hasil yang optimal dalam tampilan human-machine interface (HMI). Karenanya, teknologi organic light-emitting diode (OLED) tidak hanya menawarkan cara untuk memberikan kesan pertama yang terbaik, melainkan juga memberikan manfaat nyata bagi pengguna dan perancang kokpit.
Menurut laporan terbaru dari Korea Display Industry Association (KDIA), pasar layar otomotif global akan tumbuh tiap tahun dengan besaran rata-rata 7,8%, meningkat dari $8,86 miliar pada tahun 2022 menjadi sekitar $12,63 miliar pada tahun 2027. Penggunaan layar OLED pada kendaraan dinyatakan sebagai salah satu kekuatan pendorong pertumbuhan ini. Pada tahun 2022, OLED hanya menguasai 2,8% pangsa pasar, tetapi diperkirakan akan meningkat menjadi 17,2% pada tahun 2027.
Mari kita cermati faktor-faktor yang mendorong pertumbuhan teknologi layar OLED pada produk otomotif, khususnya mobil.
Teknologi OLED pada Layar Otomotif
Sampai saat ini, teknologi liquid crystal display (LCD) telah menjadi teknologi utama yang digunakan dalam layar otomotif. Teknologi yang sudah matang dari industri konsumen ini telah diadaptasi dan disesuaikan untuk memenuhi syarat penggunaan di kendaraan.
Industri konsumen modern seperti smartphone, monitor komputer, dan televisi telah mulai beralih ke teknologi layar OLED karena kualitas visualnya yang superior dan bentuknya yang tipis. Industri otomotif juga ikut mengadopsi teknologi OLED untuk alasan yang sama dan spesifik. Bahkan, banyak karakteristik intrinsik dari teknologi OLED sangat menarik untuk penggunaan pada layar otomotif.
Hitam Pekat dan Kontras Tinggi
Karena OLED merupakan jenis layar dengan teknologi emissive, apabila piksel mati, piksel tidak akan memancarkan cahaya apa pun. Oleh karena itu, layar bisa menampilkan warna “hitam pekat” dan menawarkan kontras tinggi. Sebaliknya, LCD memblokir cahaya yang datang dari lampu latar sehingga menghasilkan warna abu-abu gelap, bukan warna “hitam pekat”.
Produsen LCD mencoba mengatasi kekurangan ini dengan menggunakan serangkaian LED mini untuk mengimplementasikan peredupan lokal dan mematikan cahaya latar di zona dengan piksel hitam. Meskipun pendekatan ini meningkatkan kontras, tetapi kurang granularnya pendekatan yang dilakukan pada level piksel, dapat menyebabkan efek yang tidak diinginkan seperti blooming dan haloing.
Selain itu, lapisan tambahan untuk susunan LED mini dan kontrol elektroniknya akan menambah ketebalan, berat, dan biaya pada sistem. Berbagai aspek ini menjadi makin penting seiring dengan bertambahnya ukuran layar.
Layar OLED menawarkan sejumlah kelebihan dibandingkan LCD, seperti warna hitam dan kontras yang lebih baik.
Lalu, apa keuntungan layar OLED bagi pengguna otomotif?
- Sebagian besar graphical user interface (GUI) di dalam mobil menggunakan latar belakang hitam agar tidak mengganggu pengemudi dan penumpang ketika berkendara pada malam hari. Karakteristik hitam pekat OLED makin meningkatkan kenyamanan pengguna.
- Kontras yang tinggi meningkatkan daya baca layar, sehingga akan meningkatkan keamanan.
- Sudut penglihatan yang lebar memastikan bahwa layar terlihat jelas dari berbagai posisi di dalam kendaraan.
- Pada suhu dingin, layar OLED bisa mempertahankan waktu respons yang cepat, tidak seperti teknologi layar lainnya. Informasi real-time bisa didapatkan tanpa penundaan, bahkan ketika memulai hari di pagi yang dingin.
- OLED ramah bagi mata karena tidak memerlukan lampu latar, sehingga mengurangi kelelahan mata dalam jangka waktu yang lama.
Integrasi Desain Kokpit dan Konsumsi Daya Rendah
Teknologi OLED membantu produsen mobil memecahkan berbagai tantangan. Seiring dengan bertambahnya ukuran layar, teknologi OLED memiliki keunggulan yang lebih tinggi dibandingkan LCD. OLED menawarkan lapisan dan struktur layar yang lebih tipis, memberikan original equipment manufacturer (OEM) otomotif pilihan untuk peningkatan desain kokpit seperti:
- Tumpukan (stack-up) yang lebih ringan dan tipis untuk mengurangi bobot layar yang besar.
- Radius kecil untuk desain layar melengkung sehingga memungkinkan desain kokpit inovatif yang mendukung identitas merek.
- Teknologi hitam pekat memungkinkan bezel layar dapat menghilang ke dalam trim hitam, menciptakan tampilan dan nuansa yang khas untuk modul HMI.
- Konsumsi daya rendah, khususnya pada latar belakang gelap.
- Desain ramah lingkungan yang menggunakan lebih sedikit plastik dibandingkan LCD.
Konsumsi daya rendah dengan tampilan layar besar yang ringan sangatlah bermanfaat bagi produsen baterai kendaraan listrik. Pasalnya, memungkinkan jarak tempuh yang lebih jauh dengan kapasitas baterai yang sama.
Teknologi OLED telah Beradaptasi dengan Kebutuhan Otomotif
Produsen dan pemasok otomotif yang mengingat kekurangan sebelumnya pada layar OLED yang lama, perlu mencatat adanya perubahan. Efek burn-in karena banyak still icon (ikon yang sering tidak digunakan) dalam GUI otomotif serta masalah kecerahan untuk kemudahan membaca di bawah sinar matahari, telah diatasi dengan kemajuan dalam teknologi OLED.
Dengan teknologi OLED dua susun (two-stack), atau struktur OLED Tandem, produsen layar telah meningkatkan tingkat kecerahan secara signifikan. Selain layar yang lebih cerah, adanya lapisan organik tambahan dalam struktur menyebarkan energi ke lebih banyak OLED untuk stabilitas yang lebih tinggi dan masa pakai yang lebih lama. Produsen kendaraan tingkat 1 telah mengakui adanya peningkatan ini dan makin banyak yang menerapkan layar OLED pada kendaraan kelas atas.
Selain teknologi tampilan layar, antarmuka pengguna, yang dalam hal ini adalah antarmuka sentuh, merupakan elemen penting untuk memberikan pengalaman pengguna yang istimewa. Namun, kebutuhan layar sentuh pada kendaraan lebih besar dari perangkat konsumen, yang mencakup:
- Pengoperasian yang dapat beradaptasi dengan perubahan lingkungan.
- Dukungan untuk penggunaan dengan sarung tangan.
- Kepatuhan elektromagnetik agar kebal dari kebisingan dan emisi frekuensi radio.
- Functional Safety ISO26262 ASIL-B karena tombol mekanis yang penting untuk keselamatan telah dipindahkan ke tombol virtual pada layar sentuh.
Dalam beberapa tahun terakhir, sebagian besar produsen layar LCD telah mengintegrasikan fungsionalitas multisentuh ke dalam layar dengan menggunakan teknologi on-cell atau in-cell. Karena teknologi OLED menggunakan lapisan katode impedansi rendah di atas piksel, hanya struktur on-cell yang digunakan. Akibatnya, semua produsen otomotif OLED terkemuka memiliki atau sedang mengembangkan jenis desain ini karena memungkinkan layar OLED sentuh yang lebih tipis, ringan, dan fleksibel.
Meskipun penggunaan teknologi on-cell memungkinkan tampilan OLED yang lebih tipis, teknologi ini juga memberikan tantangan baru bagi kontroler layar sentuh. Hal ini terjadi karena elektroda sentuh lebih dekat ke lapisan katode dan piksel tampilan (lihat Gambar 1: Susunan (Stack-up) OLED Sentuh On-cell Otomotif). Dengan desain on-cell, elektroda sentuh kini memiliki beban kapasitif yang lebih tinggi ke tanah (ground). Meskipun level kapasitansi sentuhan jari tidak berubah, tetapi sensitivitas sentuhan jari menurun.
Untuk memvisualisasikan tantangan ini, bayangkan contoh berikut: dengan teknologi layar sebelumnya, mendeteksi kapasitansi sentuhan jari diibaratkan seperti mengukur perubahan tinggi air ketika menambahkan satu gelas ke dalam ember kecil. Sebaliknya, dengan struktur OLED on-cell yang tipis, proses ini kini bisa diibaratkan seperti mencoba mengukur perubahan yang sama di dalam bak mandi yang penuh!
Gambar 1. Susunan (Stack-up) OLED Sentuh On-cell Otomotif.
Kebisingan elektromagnetik yang dihasilkan oleh peralihan piksel disertai dengan ikatannya yang kuat ke elektroda sentuh, meningkatkan risiko deteksi sentuhan yang salah atau hilang.
Tantangan ini membuat teknologi kontroler layar sentuh menjadi sangat penting, terutama untuk memilih kontroler layar sentuh yang dapat menyediakan kemampuan signal-to-noise ratio (SNR) yang tinggi. Kontroler layar sentuh harus menerapkan hal-hal berikut:
- Skema penggerak dan penginderaan (driving and sensing) yang disesuaikan dengan karakteristik beban tinggi dari sensor sentuh OLED on-cell.
- Teknik peredam kebisingan layar yang canggih.
- Pemrosesan sinyal yang cepat dan efisien untuk tingkat pelaporan sentuhan yang tinggi dan pengurangan latensi sentuhan pertama.
Menampilkan Visual & Pengalaman Berteknologi Tinggi
Kemampuan OLED untuk memberikan tampilan berkualitas tinggi, latar belakang hitam pekat, peningkatan efisiensi energi, dan panel melengkung yang ringan menciptakan produk akhir yang akan menarik minat pembeli modern sehingga berdampak positif pada keputusan pembelian.
Pengalaman layar sentuh juga harus berjalan mulus bagi pengguna meskipun ada tantangan teknis yang disebabkan oleh teknologi otomotif OLED on-cell yang tipis. Kontroler layar sentuh Microchip maXTouch tidak hanya menampilkan teknologi yang terbukti untuk mendeteksi banyak sentuhan secara cepat, akurat, dan tahan air — bahkan dengan sarung tangan, melainkan juga menawarkan fleksibilitas untuk menyesuaikan rasio aspek yang digunakan dalam desain otomotif.
Kontroler layar sentuh maXTouch generasi M1 terbaru menyediakan mekanisme penggerak dan penginderaan (driving and sensing) terbaru yang dipasangkan dengan pemrosesan sinyal canggih untuk memastikan pengoperasian yang cepat, andal, dan aman pada layar OLED otomotif baru.