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    車用液晶面板設計技巧

    —— Design technique of Automotive LED Panels
    作者:高士時間:2010-05-10來源:電子產品世界收藏

      從90年代 TFT屏幕汽車導航儀問世至今,歷經20年的發展,目前已經成為生活中隨處可見的數字電子產品。

    本文引用地址:http://www.me-unplugged.com/article/108812.htm

      肩負路徑導航、行車支持、游戲娛樂發展的車用液晶顯示器,伴隨著汽車導航儀的普及推廣,在汽車嚴苛環境條件下,目前正進行重大的應用變革,最近甚至跨越汽車導航儀,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要求嚴苛,根本不是一般家電、電腦、數子產品等消費性產品可以比較,它涉及高可靠性液晶顯示器的開發、品質管理系統、日常的生產活動,必須建立汽車專用的操作系統。

      要求特性

      耐環境性

      車用液晶顯示器最基本的要求特性就是耐環境性,表1是車用液晶顯示器的可靠性試驗規范。因為汽車廠商的不同,要求條件更嚴苛的耐環境試驗,例如高溫+95℃、低溫-40℃、高溫高濕65℃、濕度90%、試驗時間2000小時等特性,面臨這種情況廠商利用隨機抽樣樣品進行試驗,確認使用上完全符合耐環境試驗要求的特性。

      以上是有關可靠性的試驗事項,實際上液晶顯示器也是在這樣的溫度范圍內使用,因此要求各種電氣、機械、光學特性同樣必須在這樣的溫度范圍內正常動作,然而所有特性在如此溫度范圍內不易獲得平衡,包含低溫時的光學特性、高溫時的自我發熱、對可靠性的極限,目前性能上還無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烈陽光下,要求很高的影像畫面可視性,一般移動電話可以在室內或是室外強烈陽光下使用,移動電話改變方向或是利用手、身體都可以遮蓋陽光,然而固定在車內的液晶顯示器卻無法任意改變方向,因此要求畫面亮度必須超過陽光。

      類似汽車導航儀的觸控面板粘貼在表面上,觸控面板會造成穿透率下降,此外觸控面板的表面會反射外部光線,導致液晶顯示器的可視性降低。雖然日本Sharp公司將觸控感測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,不過這樣會使生產工藝與成本變得更復雜、昂貴。車用液晶顯示器的亮度通常都很高,某些液晶顯示器內置(In-panel)穿透率低于50%的保護壓克力板,高級車系還配合整體設計,引擎未啟動時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的亮度當作標準值,某些情況下要求450~500cd/m2以上,甚至超過1000cd/m2以上的規格,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電話、NB、PC相比,另外一個差異是亮度的角度特性,因為車用液晶顯示器的配光特性非常特殊。移動電話、NB、PC與其他個人用電子產品大多將顯示畫面當作正面使用,只要維持正面亮度作為商品就沒有問題,不過車用的場合液晶顯示器大多固定在儀表板側邊,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成元件的光學膜片組合獲得。

      圖1是汽車用與移動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例,④是移動電話用液晶顯示器配光特性實例。

      移動電話的液晶顯示器本身亮度很低,不過它利用光學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是利用與移動電話相同的光學膜片,構成的車用液晶顯示器光源結構。


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