車用液晶面板設(shè)計技巧

　　反應(yīng)速度

　　最近大型液晶電視的反應(yīng)速度經(jīng)常成為話題的焦點，主要原因是大型液晶電視對運動等快速移動的畫面容易發(fā)生殘影畫質(zhì)，不過這個問題只是單純室溫下的現(xiàn)象。

　　車用液晶顯示器爭論的是-20℃與-30℃時的反應(yīng)速度，如圖3所示液晶低溫時粘度會增加，反應(yīng)速度急劇降低。此外車用液晶顯示器的畫面尺英寸比液晶電視小，而且不要求大型液晶電視的高畫質(zhì)化，因此常溫時無法成為討論的對象。

　　低溫時的反應(yīng)速度一旦低于150ms，例如電影中汽車突然碾過腳踏車時，就無法清楚識認該場景，某些場合還會發(fā)生液晶顯示器顯示的指針等行車資料模糊，無法辨識等危險狀況。

　　為解決上述問題，要求液晶材料溫度特性范圍非常寬廣，車用液晶材料使用-40℃以下凝固溫度的材料，不過液晶一旦接近該凝固溫度時粘度會急劇增加，因此液晶材料必須低粘度化，同時使夾著液晶材料的兩片玻璃基板間隙變窄，因為窄液晶間隙對液晶的反應(yīng)速度有很大幫助，不過以窄液晶間隙控制方式生產(chǎn)液晶顯示器，對良率也會發(fā)生一定的影響。

　　液晶顯示器的反應(yīng)速度隨著液晶顯示模式有很大差異，以往車用液晶顯示器以TN液晶為主流，TN液晶的低溫反應(yīng)速度非常好，容易實現(xiàn)低成本化，相較之下后述追求高畫質(zhì)的ASV(Advanced Super View)液晶，黑白之間的反應(yīng)速度媲美TN液晶，不過黑與灰色等中間色階的反應(yīng)速度卻很遲緩，解決對策例如追加過驅(qū)動(Overshoot drive)電路，就可以克服色階之間的差異，如圖4。

　　其他液晶顯示器廠商高畫質(zhì)面板使用的IPS(In Plane Switching)液晶，并無類似ASV液晶中間色階遲緩問題，而且任何色階都沒有明顯差異，不過液晶整體在低溫時還稱不上高速反應(yīng)，一般認為IPS液晶未來勢必采用與ASV液晶加上過驅(qū)動技術(shù)，才能夠有效改善液晶顯示器的反應(yīng)速度。

　　車用LCD的發(fā)展動向

　　高畫質(zhì)化

　　汽車導(dǎo)航開始普及并逐漸成為日常商品，普及機型除了維持原本的特性之外，成本反變成重要因素。高級機型卻持續(xù)高畫質(zhì)化發(fā)展，主要原因第一是家用液晶電視不斷進行高畫質(zhì)進化，造成高級汽車持有者也希望追求高畫質(zhì)的車用顯示器，第二是高畫質(zhì)的根本手段是提高影像的對比度使黑色畫面更黑，即使夜間顯示黑色畫面，背光模塊的光線也不會漏光，可以完全融入周圍環(huán)境與設(shè)計，如圖5所示。

　　所謂對比特性是以“白色亮度”/“黑色亮度”的百分比方式計算，換句話說盡量使對比度的數(shù)值變大，可以使黑色顯示的影像無限制接近黑色。國外液晶顯示器業(yè)者曾經(jīng)在2007年發(fā)表2500:1的全球最高對比度車用液晶顯示器，業(yè)者為實現(xiàn)高對比度除了采用ASV液晶之外，同時還大幅抑制彩色濾光膜片與偏光膜片中變成漏光原因的光散亂現(xiàn)象，才能夠?qū)崿F(xiàn)如此高的影像對比度。

　　高對比度以外的高畫質(zhì)化要因素，視色范圍的寬廣化也很重要，特別是車用液晶顯示器，大多高置在駕駛者與助手席中間的中央控制臺，從左右大約30度角觀賞畫面。此外考慮座位的前與后身體左右的移動，設(shè)計上大多以左右45度鎖定顯示畫面的畫質(zhì)(或?qū)Ρ?，因此高對比與視范圍的擴大，同樣都是高畫質(zhì)化的重要因素之一。

　　色再現(xiàn)范圍的擴大也很重要，家用液晶電視為追求高精細鮮艷的影像畫面，不斷提升NTSC比即色再現(xiàn)范圍，其實車用液晶顯示器也有同樣的發(fā)展趨勢，例如高級車系使用的車用液晶顯示器，已經(jīng)從以往50%左右的NTSC比，逐漸向65%、75%進化，一般認為今后NTSC比還會持續(xù)提升。