技術(shù)文章 |汽車大尺寸顯示屏系統(tǒng)創(chuàng)新材料和工藝解決方案

前言

在過(guò)去的十年中，車輛的儀表顯示有著顛覆性的發(fā)展。自特斯拉開(kāi)始，車載顯示屏幕便開(kāi)始變得越來(lái)越像智能手機(jī)，按鍵減少、集成觸控、高清顯示、語(yǔ)音導(dǎo)航、語(yǔ)音/手勢(shì)控制等等這些功能上的進(jìn)步已被大眾所認(rèn)可。而在尺寸上來(lái)看，大屏多屏的趨勢(shì)也是每次行業(yè)展覽各廠家所必不可少的亮點(diǎn)技術(shù)。

01.內(nèi)飾設(shè)計(jì)發(fā)展

最早的汽車內(nèi)飾只需要滿足其使用功能即可，但隨著行業(yè)的發(fā)展，人們?cè)趦?nèi)飾滿足功能性需求之后，開(kāi)始追求美觀大氣等裝飾性效果。隨著科技飛速發(fā)展，現(xiàn)在很多廠家所展示的裝飾與功能高度結(jié)合的智能化概念汽車，或許會(huì)在不久后的將來(lái)實(shí)現(xiàn)。

02.未來(lái)顯示屏的技術(shù)要求

縱觀近幾年的內(nèi)飾變化，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，汽車內(nèi)部出現(xiàn)了越來(lái)越多、越來(lái)越大的顯示屏。這些顯示屏可以帶給車內(nèi)乘員更直觀、更清晰的各種信息，比如說(shuō)現(xiàn)在已經(jīng)比較常見(jiàn)的車載導(dǎo)航。而在將來(lái)，車內(nèi)的大型曲面顯示屏?xí)悠毡椤?

這里，我們來(lái)簡(jiǎn)單聊一聊未來(lái)顯示屏技術(shù)的幾個(gè)主要發(fā)展趨勢(shì)：

2.薄壁化。與傳統(tǒng)的裝飾蓋板不同，現(xiàn)在的顯示屏基本都有觸控功能，所以蓋板壁厚較薄。一般主機(jī)廠的要求在2.5mm，最厚不會(huì)超過(guò)3.0mm。考慮到介電常數(shù)等因素，大部分主機(jī)廠希望往2.0mm發(fā)展，所以蓋板薄壁化是一個(gè)大的發(fā)展趨勢(shì)。

3.3D曲面造型。從近年發(fā)布的概念車我們都可以看到，內(nèi)飾基本都是3D造型的。不管是在設(shè)計(jì)自由度，還是用戶體驗(yàn)來(lái)講，3D曲面的顯示屏在將來(lái)會(huì)越來(lái)越多。

4.觸摸功能。隨著現(xiàn)在的流行趨勢(shì)，觸摸功能將是今后顯示屏所必備的。但是針對(duì)大顯示屏，簡(jiǎn)單的觸控功能甚至存在一定的安全隱患，這就必須在觸控的同時(shí)增加反饋功能，比如說(shuō)震動(dòng)反饋，以提升操作的準(zhǔn)確性。另一方面，大尺寸、觸摸功能都會(huì)占據(jù)車內(nèi)本就不充足的空間，因此零件集成也是一個(gè)必要結(jié)果。當(dāng)然這些會(huì)導(dǎo)致觸控本身的結(jié)構(gòu)變得更復(fù)雜。

5.多區(qū)域顯示。未來(lái)，出于安全與用戶體驗(yàn)的考量，不同區(qū)域或?qū)⑨槍?duì)性的放置相應(yīng)顯示屏。

03.顯示屏組成

顯示屏現(xiàn)有的基本都是背光+LCD+觸控的組合，內(nèi)部組建其實(shí)都很脆弱，我們需要在最外面加上一層防護(hù)蓋板，塑膠、玻璃都有應(yīng)用在這塊。

這里，我們介紹一下PC基顯示屏蓋板和系統(tǒng)。蓋板一般是PC基材+薄膜組成。現(xiàn)在的顯示屏蓋板比較簡(jiǎn)單，對(duì)顏色和按鍵的設(shè)計(jì)比較少。因此，有的廠家會(huì)不用薄膜直接在PC表面做上AG/AR/AF等涂層。PC作為載體存在，下面一層是ITO傳感器，通過(guò)膠水粘接。以前，很多使用框貼貼合，但現(xiàn)在，由于一體黑要求，ITO和LCD之間向著全貼合發(fā)展。

用PC或者PC/ABS注塑的傳統(tǒng)裝飾件廠商，未來(lái)一定會(huì)向生產(chǎn)具有高光學(xué)要求的部件過(guò)渡。不管是ITO玻璃、樹(shù)脂或者LCD，目前的工業(yè)化水平較高，但蓋板的設(shè)計(jì)和制造卻可能成為它們的瓶頸，限制了相關(guān)應(yīng)用突破。

3D曲面的蓋板可以說(shuō)非常難制造的，蓋板的工業(yè)化水平甚至?xí)绊懙秸麄€(gè)顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

硬涂層，一般來(lái)說(shuō)需要2H的硬度，不會(huì)被指甲刮花。

防指紋，易清潔，防止使用過(guò)程中可視區(qū)變模糊。

AG AR等防止行車途中的光線干擾。

薄膜加PC層的總厚度一般不能超過(guò)2.5mm。

最重要的要求是低應(yīng)力殘留和低形變。PC在內(nèi)部有應(yīng)力殘留時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生雙折射現(xiàn)象，看到類似彩虹紋的表觀。如果要做非常薄的產(chǎn)品，需要非常大的保壓壓力，使得雙折射現(xiàn)象非常明顯。

而塑料件變形則會(huì)影響LCD的全貼合。一般來(lái)說(shuō)，在全貼合情況下，期望顯示區(qū)域的變形不要超過(guò)設(shè)計(jì)時(shí)的0.5mm，但事實(shí)，如果做1m這樣大尺寸的產(chǎn)品時(shí)，變形1mm都是正常的，這也是難度較高的地方。

設(shè)計(jì)靈活度和風(fēng)險(xiǎn)可控也是大家的訴求。

04.顯示蓋板的生產(chǎn)工藝

1. IMD注塑：薄膜處理（絲網(wǎng)印刷/沖切）+鑲嵌薄膜注塑

2. 材料構(gòu)成：PC薄膜+PC類材料