車用液晶面板設(shè)計(jì)技巧

　　從90年代 TFT屏幕汽車導(dǎo)航儀問世至今，歷經(jīng)20年的發(fā)展，目前已經(jīng)成為生活中隨處可見的數(shù)字電子產(chǎn)品。

　　肩負(fù)路徑導(dǎo)航、行車支持、游戲娛樂發(fā)展的車用液晶顯示器，伴隨著汽車導(dǎo)航儀的普及推廣，在汽車嚴(yán)苛環(huán)境條件下，目前正進(jìn)行重大的應(yīng)用變革，最近甚至跨越汽車導(dǎo)航儀，成為汽車儀表的警示與行車輔助用顯示器。

　　汽車廠商的可靠性與品質(zhì)要求嚴(yán)苛，根本不是一般家電、電腦、數(shù)子產(chǎn)品等消費(fèi)性產(chǎn)品可以比較，它涉及高可靠性液晶顯示器的開發(fā)、品質(zhì)管理系統(tǒng)、日常的生產(chǎn)活動(dòng)，必須建立汽車專用的操作系統(tǒng)。

　　要求特性

　　耐環(huán)境性

　　車用液晶顯示器最基本的要求特性就是耐環(huán)境性，表1是車用液晶顯示器的可靠性試驗(yàn)規(guī)范。因?yàn)槠噺S商的不同，要求條件更嚴(yán)苛的耐環(huán)境試驗(yàn)，例如高溫+95℃、低溫-40℃、高溫高濕65℃、濕度90%、試驗(yàn)時(shí)間2000小時(shí)等特性，面臨這種情況廠商利用隨機(jī)抽樣樣品進(jìn)行試驗(yàn)，確認(rèn)使用上完全符合耐環(huán)境試驗(yàn)要求的特性。

　　以上是有關(guān)可靠性的試驗(yàn)事項(xiàng)，實(shí)際上液晶顯示器也是在這樣的溫度范圍內(nèi)使用，因此要求各種電氣、機(jī)械、光學(xué)特性同樣必須在這樣的溫度范圍內(nèi)正常動(dòng)作，然而所有特性在如此溫度范圍內(nèi)不易獲得平衡，包含低溫時(shí)的光學(xué)特性、高溫時(shí)的自我發(fā)熱、對(duì)可靠性的極限，目前性能上還無(wú)法完全滿足汽車廠商的要求。

　　與其他用途截然不同的車用液晶顯示器特性首推畫面亮度，主要原因是車用液晶顯示器在室外強(qiáng)烈陽(yáng)光下，要求很高的影像畫面可視性，一般移動(dòng)電話可以在室內(nèi)或是室外強(qiáng)烈陽(yáng)光下使用，移動(dòng)電話改變方向或是利用手、身體都可以遮蓋陽(yáng)光，然而固定在車內(nèi)的液晶顯示器卻無(wú)法任意改變方向，因此要求畫面亮度必須超過陽(yáng)光。

　　類似汽車導(dǎo)航儀的觸控面板粘貼在表面上，觸控面板會(huì)造成穿透率下降，此外觸控面板的表面會(huì)反射外部光線，導(dǎo)致液晶顯示器的可視性降低。雖然日本Sharp公司將觸控感測(cè)器制作在薄膜電晶體周圍，試圖以此改善觸控面板的光線穿透率與反射問題，不過這樣會(huì)使生產(chǎn)工藝與成本變得更復(fù)雜、昂貴。車用液晶顯示器的亮度通常都很高，某些液晶顯示器內(nèi)置(In-panel)穿透率低于50%的保護(hù)壓克力板，高級(jí)車系還配合整體設(shè)計(jì)，引擎未啟動(dòng)時(shí)液晶顯示器畫面呈全黑狀，這種情況下特別需要高亮度的液晶顯示器。

　　一般液晶顯示器將450~500cd/m2的亮度當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)值，某些情況下要求450~500cd/m2以上，甚至超過1000cd/m2以上的規(guī)格，主要原因是液晶顯示器的穿透率有一定極限，因此必須大幅提高背光照明模塊的亮度。

　　車用液晶顯示器與移動(dòng)電話、NB、PC相比，另外一個(gè)差異是亮度的角度特性，因?yàn)檐囉靡壕э@示器的配光特性非常特殊。移動(dòng)電話、NB、PC與其他個(gè)人用電子產(chǎn)品大多將顯示畫面當(dāng)作正面使用，只要維持正面亮度作為商品就沒有問題，不過車用的場(chǎng)合液晶顯示器大多固定在儀表板側(cè)邊，從駕駛員與助手席大約30度的角度觀賞畫面，因此汽車用與移動(dòng)電話用途的配光特性截然不同，不過這些特性可以通過背光模塊構(gòu)成元件的光學(xué)膜片組合獲得。

　　圖1是汽車用與移動(dòng)電話用液晶顯示器的配光特性，圖中的①與②分別是車用晶顯示器的配光特性實(shí)例，④是移動(dòng)電話用液晶顯示器配光特性實(shí)例。

　　移動(dòng)電話的液晶顯示器本身亮度很低，不過它利用光學(xué)膜片使光線收斂在正面方向，即使相同光源正面也可以變得非常明亮。③是利用與移動(dòng)電話相同的光學(xué)膜片，構(gòu)成的車用液晶顯示器光源結(jié)構(gòu)。