车用液晶面板设计技巧

　　反应速度

　　最近大型液晶电视的反应速度经常成为话题的焦点，主要原因是大型液晶电视对运动等快速移动的画面容易发生残影画质，不过这个问题只是单纯室温下的现象。

　　车用液晶显示器争论的是-20℃与-30℃时的反应速度，如图3所示液晶低温时粘度会增加，反应速度急剧降低。此外车用液晶显示器的画面尺英寸比液晶电视小，而且不要求大型液晶电视的高画质化，因此常温时无法成为讨论的对象。

　　低温时的反应速度一旦低于150ms，例如电影中汽车突然碾过脚踏车时，就无法清楚识认该场景，某些场合还会发生液晶显示器显示的指针等行车资料模糊，无法辨识等危险状况。

　　为解决上述问题，要求液晶材料温度特性范围非常宽广，车用液晶材料使用-40℃以下凝固温度的材料，不过液晶一旦接近该凝固温度时粘度会急剧增加，因此液晶材料必须低粘度化，同时使夹着液晶材料的两片玻璃基板间隙变窄，因为窄液晶间隙对液晶的反应速度有很大帮助，不过以窄液晶间隙控制方式生产液晶显示器，对良率也会发生一定的影响。

　　液晶显示器的反应速度随着液晶显示模式有很大差异，以往车用液晶显示器以TN液晶为主流，TN液晶的低温反应速度非常好，容易实现低成本化，相较之下后述追求高画质的ASV(Advanced Super View)液晶，黑白之间的反应速度媲美TN液晶，不过黑与灰色等中间色阶的反应速度却很迟缓，解决对策例如追加过驱动(Overshoot drive)电路，就可以克服色阶之间的差异，如图4。

　　其他液晶显示器厂商高画质面板使用的IPS(In Plane Switching)液晶，并无类似ASV液晶中间色阶迟缓问题，而且任何色阶都没有明显差异，不过液晶整体在低温时还称不上高速反应，一般认为IPS液晶未来势必采用与ASV液晶加上过驱动技术，才能够有效改善液晶显示器的反应速度。

　　车用LCD的发展动向

　　高画质化

　　汽车导航开始普及并逐渐成为日常商品，普及机型除了维持原本的特性之外，成本反变成重要因素。高级机型却持续高画质化发展，主要原因第一是家用液晶电视不断进行高画质进化，造成高级汽车持有者也希望追求高画质的车用显示器，第二是高画质的根本手段是提高影像的对比度使黑色画面更黑，即使夜间显示黑色画面，背光模块的光线也不会漏光，可以完全融入周围环境与设计，如图5所示。

　　所谓对比特性是以“白色亮度”/“黑色亮度”的百分比方式计算，换句话说尽量使对比度的数值变大，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的全球最高对比度车用液晶显示器，业者为实现高对比度除了采用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度。

　　高对比度以外的高画质化要因素，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。