随着科技的创新和通信技术的快速发展,汽车用户需要更直观、更现代化的终端显示设备来满足即时通信、导航以及娱乐。车载液晶显示便是其中最重要的解决方案,以它特有的轻便、低耗能以及彩色化的特点应用于汽车以取代老式机械显示,实现数字化显示功能。
液晶显示在汽车上有着广泛的应用,主要用于车载仪表、导航、多媒体娱乐以及空调等设备,为用户显示汽车的车速、发动机转速、油耗、行驶里程、地图、DVD画面、收音机频道、CD曲目、车内温度等。车用液晶显示屏与普通家用液晶显示屏在成本、技术要求上有着较大的差异。本文主要车载较常用的STN型液晶显示屏的常见故障进行了总结、分析并提出了可行性解决方案。
LCD按照控制方式不同可分为被动矩阵式LCD及主动矩阵式LCD两种。被动矩阵式LCD在亮度及可视角方面受到较大的限制,反应速度也较慢。由于画面质量方面的问题,使得这种显示设备不利于发展为桌面型显示器,但由于成本低廉的因素,车载液晶显示器多采用被动矩阵式LCD[4]。
被动矩阵式LCD又可分为TN-LCD(Twisted Nematic-LCD,扭曲向列LCD)、STN-LCD(Super TN-LCD,超扭曲向列LCD)和DSTN-LCD(Double layer STN-LCD,双层超扭曲向列LCD)[1]。
液晶显示是一种被动的显示,他自身不能够发光,只能实用周围环境的光,主要背光源有LED、EL、CCFL三种。其一般的结构如图1所示[5],可以看出,液晶显示器主要的工作原理是通过电极改变液晶分子的排列或者叫扭曲度来透过光线,以达到显示的效果。
STN-LCD显示颜色受其盒厚影响较大,轻微的盒厚变化将引起较明显的视觉差异。受其玻璃来料厚度的差异与生产时压平液晶工艺不稳定的影响,会在其边缘处产生亮斑。TN-LCD边缘漏光现象很难避免。但可以通过总成件设计时增加对于LCD边缘的遮盖面积来消除主观上的不愉快感受。
STN-LCD内部取向层印刷工艺不稳定,隔离珠仔直径差异将引起不同程度的底色不均匀现象。在白光复显的LCD上表现为黑色底色上出现几块偏白的区域,在与其视角相对方向观察尤为明显。目前通过设置极限样品进行外观筛选的方式进行控制。
不同的车载电器如仪表、收放机、空调控制器,由于其成本不同、选用的显示屏规格不同、使用的技术不同会造成显示效果上的差异。如使用了EBTN(超黑底)技术的空调控制器显示屏对比度远远高于使用普通STN型LCD的收放机。而收放机若选用TFT等效果更好的LCD将造成收放机成本上升一倍的窘境。
目前对于批量车型没有特别好的解决方案,只能尽量调整到主、副驾驶位置视觉效果良好,但可作为新车型开发时的重点考虑的因素。