车用液晶面板设计技巧

　　所谓对比特性是以“白色亮度”/“黑色亮度”的百分比方式计算，换句话说无限制度对比的数值变大，可以使黑色显示的影像无限制接近黑色。国外液晶显示器业者曾经在2007年发表2500：1的全球最高对比车用液晶显示器，业者为实现高对比除了采用ASV液晶之外，同时还大幅抑制彩色滤光膜片与偏光膜片中变成漏光原因的光散乱现象，才能够实现如此高的影像对比值。

　　高对比以外的高画质化要因，视色范围的宽广化也很重要，特别是车用液晶显示器，大多高置在驾驶者与助手席中间的中央控制台，从左右大约30度角观赏画面。此外考虑座位的前与后身体左右的移动，设计上大多以左右45度锁定显示画面的画质（或对比），因此高对比与视范围的扩大，同样都是高画质化的重要因素之一。

色再现范围的扩大也很重要，家用液晶电视为追求高精细鲜艳的影像画面，不断提升NTSC比即色再现范围，其实车用液晶显示器也有同样的发展趋势，例如高级车系使用的车用液晶显示器，已经从以往50%左右的NTSC比，逐渐向65%、75%进化，一般认为今后NTSC比还会持续提升。

　　这些高画质化技术通常都与面板穿透率有关，例如高画质化会使面板的穿透率降低，如果维持相同面板亮度，相对的必需提高背光照明模块的亮度，不过如此一来却会引发发热增加、系统厚度与边缘宽度变大、成本上升等一连串问题。

　　冷阴极灯管背光照明模块对于相同外形实现高亮度有其极限，相比较之下LED背光照明模块发光效率的提升还有很大的空间，因此液晶显示器厂商普遍认为LED背光照明模块今后的发展很值得期待。

图6 整合型汽车仪表板设计范例

　　大型化的动向

　　以上介绍的内容大多集中在汽车导航的液晶显示器，最近几年汽车厂商提案，利用液晶显示器取代传统机械式驾驶信息指针仪表。过去某些车型曾经使用液晶、真空萤光管等元件作为数字驾驶信息显示，这类显示器主要特征不论颜色、显示内容都是固定的，而且都是单一功能，目前汽车厂商的提案是更换成全彩高画质液晶显示器，使用上可以随时依照实际需求自由切换显示内容，提供驾驶员必要的各种信息。

　　上述的具体方法是在仪表板内嵌8英寸左右的TFT液晶显示器，就可以显示与传统机械指仪表相同的影像，夜间若切换成红外线摄影机，还可以辨识黑暗场所的动物与行人，其实这种可以切换成夜间影像模式、具备多功能内嵌面板（In-Panel）的液晶显示器，已在2005年被某些汽车厂商采用，未来将出现的各式内嵌液晶面板的显示画面，如图六所示包含引擎转速、车速、水/油等行车资讯与导航仪、各种警告显示、车辆状态，或是利用前后四周摄影机构成的电子后视镜（Back Mirror）影像，或是利用无线网路传送的资讯、TV、DVD、线上游戏、电影等应用画面等，因此某些车厂采用画面尺英寸大于12英寸以上的全彩高画质液晶显示器。

　　只不过汽车厂商私下认为，提供的资讯如此繁杂，尤其是某些资讯要求驾驶员在行车途中瞬间进行判断，然而随着显示方法的不同，反而会使驾驶员更混乱，因此车厂认为显示方法必需充分考虑、规划。此外法规上自由性的规范非常多，因此汽车厂商几乎已经陷入不得不更加慎重检讨的窘境，不过整体而言未来汽车的仪表板肯定会朝高画质全彩液晶显示器发展。

图7 半穿透性液晶显示器的断面结构

　　车用液晶显示器专用液晶显示器

　　半穿透型高画质全彩液晶显示器

　　前文曾提到车用液晶显示器的亮度必需超越环境光线，不过半穿透型高画质全彩液晶显示器的各画素，同时高有穿透电极与反射电极，如图七所示，反射电极部位的液晶间隙（Cell Gap）只有穿透电极的一半，穿透与反射两电极形成多间隙（Multi Gap）结构，利用这种特殊构造组合穿透与反射的光学特性，就可以改善显示画面亮度不足的困扰。

　　半穿透型高画质全彩液晶显示器的反射电极部分光线穿透率会降低，其结果造成背光照明模块的画面亮度降低，不过外部光线一旦变亮，利用外部光线的入射，反射电极部位的亮度会提升，因此半穿透型液晶显示器在任何外部光线环境下，都可以维持一定的画面辨识性。

　　图8是半穿透型高画质全彩液晶显示器与传统穿透型液晶显示器，在相同外部光线下的辨识性比较结果，由图可知照度变强时，传统穿透型液晶显示器的画面亮度稍为提升，主要原因是偏光板表面等多余的反射光，实际上对影像毫帮助，相较之下半穿透型高画质全彩液晶显示器无外部光线时，画面亮度只有穿透型液晶显示器的一半，在6万照度（lx）的外部光线下，画面亮度超过2500cd/m2。

图8 半穿透型液晶显示器在外乱光下认性比较

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