車(chē)載顯示器（二）運用消費用途顯示器技術(shù)

活用消費類(lèi)用途的技術(shù)

車(chē)載用途對顯示器特性的要求與消費類(lèi)用途相同，包括省電、高亮度、高精細度、高對比度等。不過(guò)，車(chē)載顯示器不能直接利用消費類(lèi)產(chǎn)品。

因為車(chē)載顯示器對工作溫度和抗振性的要求比消費類(lèi)用途更加嚴格。例如，工作溫度要保證在-40～+85℃之間。為此，必須采用不同于消費類(lèi)顯示器的材料。另外，作為車(chē)載用途特有的要求，強烈要求顯示器提高設計性并能提供不妨礙駕駛的信息（圖4）。

圖4：性能要滿(mǎn)足車(chē)載用途特有要求
車(chē)載顯示器需要具備不同于消費類(lèi)用途的性能。除了基本性能參數外，提高了設計性、可提供不妨礙駕駛的信息的車(chē)載顯示器備受期待。將來(lái)，以可實(shí)現三維形狀的顯示器為首，估計還將在駕駛席和副駕駛席分別配備顯示器。

其中，省電、高亮度、高精細度和高對比度方面，顯示器廠(chǎng)商計劃采用消費類(lèi)用途積累的技術(shù)來(lái)應對。例如，日本顯示器在車(chē)載顯示器中應用了通過(guò)在液晶面板像素中追加白色的“RGBW方式”省電的“WhiteMagic”，以及可實(shí)現廣視角和高對比度顯示的IPS（in-plane switching）方式液晶面板“IPS-NEO”等新技術(shù)。

夏普今后也將在車(chē)載顯示器的TFT部分采用“IGZO”，由此降低耗電量并提高亮度。另外，夏普還面向車(chē)載用途開(kāi)發(fā)出了采用MEMS快門(mén)取代液晶快門(mén)的MEMS顯示器注1）。

注1）夏普與高通的全資子公司Pixtronix共同開(kāi)發(fā)了組合使用IGZO和MEMS快門(mén)的MEMS顯示器，計劃2015年度在消費類(lèi)用途實(shí)現800億日元的銷(xiāo)售額。

這款顯示屏無(wú)需偏光板和彩色濾光片，背照燈的光利用效率可提高至普通液晶屏的約10倍。透射率方面，普通液晶屏為6～8％，而采用MEMS快門(mén)時(shí)高達60％以上，能節省電力、提高亮度。另外，通過(guò)LED的時(shí)分驅動(dòng)，該顯示屏可實(shí)現120％的色彩表現性，而且是機械式開(kāi)關(guān)快門(mén)，響應時(shí)間不容易隨溫度變化。

4K在車(chē)載用途是否必要

關(guān)于高精細化能發(fā)展到什么程度，業(yè)界對此有各種各樣的討論。從人眼的視認性來(lái)看，CID約為120ppi、儀表群約為170ppi是沒(méi)有問(wèn)題的。但針對副駕駛席和后座的顯示器則需要實(shí)現全高清（full HD）。夏普正面向儀表群開(kāi)發(fā)167ppi的12.3英寸（1920×780像素）液晶屏，面向CID開(kāi)發(fā)158ppi（1920×1080像素）的14型液晶屏（圖5）。

圖5：推進(jìn)大型化和高精細化開(kāi)發(fā)的車(chē)載液晶顯示器
夏普認為車(chē)載用途的液晶顯示器將推進(jìn)大型化和高精細化，為此展開(kāi)了開(kāi)發(fā)。（圖由《日經(jīng)電子》根據夏普的資料制作）

很多部件廠(chǎng)商指出，“歐洲汽車(chē)廠(chǎng)商已經(jīng)開(kāi)始要求全高清”，而且還聽(tīng)說(shuō)今后會(huì )繼續推進(jìn)高精細化，“高檔車(chē)可能還會(huì )采用4K產(chǎn)品”。

液晶屏用于車(chē)載用途時(shí)存在的課題——低溫特性方面，需要在低于-20℃的環(huán)境下也能高速響應的顯示技術(shù)。尤其是在嚴冬時(shí)節啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機后立即要使用的后方視野顯示系統和夜間監控系統等，采用液晶屏時(shí)，可能無(wú)法顯示人和自行車(chē)等移動(dòng)物體。

針對這一課題，夏普開(kāi)發(fā)出了在-30℃的低溫環(huán)境也能在150ms啟動(dòng)的液晶面板（圖6）。據該公司介紹，通過(guò)在開(kāi)/關(guān)液晶屏時(shí)強制加載電場(chǎng)，縮短了液晶屏的響應時(shí)間注2）。

注2） 夏普在顯示器國際會(huì )議“SID 2013”上，以“Novel Super-Fast-Response,Ultra-Wide Temperature Range VA-LCD”為題，就可在-30℃低溫環(huán)境使用的液晶面板發(fā)表了演講。

圖6：大幅改善低溫特性
夏普開(kāi)發(fā)出了低溫時(shí)也能高速響應的液晶屏。在-30℃也能實(shí)現150ms的響應性。這樣就可以消除車(chē)輛在低溫環(huán)境啟動(dòng)時(shí)的攝像頭安全系統故障。（圖由《日經(jīng)電子》根據夏普的資料制作）

另外，德州儀器（TI）表示，通過(guò)為HUD等采用利用MEMS反光鏡機械驅動(dòng)的DLP，可解決低溫特性的課題。