车载抬头显示HUD主流-TFT-LCD显示技术

2024-09-06 派大莘

我们都知道车载HUD的主要部件核心一般由PGU(图像生成单元)、Concave Mirror(自由曲面镜)和Windshield(挡风玻璃),PGU作为主要的图像生成单元,用以产生图形、控制亮度;自由曲面镜用以放大画面,消除挡风玻璃造成的畸变;挡风玻璃负责再次放大画面,消除重影(如通过形玻璃)后再将图形反射至人眼。由于HUD画面虚像由挡风玻璃反射而来,所以给人的视觉感觉就像画面悬浮在玻璃外,呈现出一种全息影像的效果。

滤光片(图源网络,侵删) 


车载抬头显示(HUD)的主流显示技术之一是TFT-LCD(薄膜晶体管液晶显示屏)技术,该技术结合了薄膜晶体管(TFT)与液晶显示技术,以提供高质量的图像显示,在AR-HUD成本中,PGU价值占比最大,可达整机BOM的30%~50%。


 滤光片

(TFT-LCD,图源网络,侵删

技术原理

TFT-LCD技术通过在两片玻璃基板之间夹一层液晶材料,并利用薄膜晶体管(TFT)作为开关元件来控制每个像素点的透光性,从而实现图像的显示。当电流通过TFT的栅极时,会在沟道区域形成导电通道,从而允许源极和漏极之间的电流流动。这个电流的大小可以控制液晶分子的排列方向,进而改变通过液晶层的光线的偏振状态。偏光片则用于将偏振光转化为可视光线,形成图像。


 滤光片

(图源网络,侵删)


TFT-LCD屏主要由两片玻璃基板、液晶层、彩色滤光片偏光片、TFT阵列等部分组成。上层的玻璃基板附有彩色滤光片,用于生成红、绿、蓝三原色;下层的玻璃基板则镶嵌有TFT阵列,用于控制每个像素点的透光性。


技术特点

高分辨率:TFT-LCD技术能够提供清晰、细腻的图像,满足车载HUD对高分辨率显示的需求。

高对比度:通过优化液晶层和偏光片的设计,TFT-LCD能够实现较高的对比度,使显示内容更加鲜明。

快速响应时间:TFT-LCD具有较快的响应时间,能够减少动态图像中的拖影现象,提高显示效果。

丰富的色彩表现能力:通过彩色滤光片和液晶层的共同作用,TFT-LCD能够呈现出丰富的色彩,提升视觉体验。

低功耗与长寿命:TFT-LCD技术具有较低的功耗和较长的使用寿命,符合汽车电子设备对能耗和耐用性的要求。

 滤光片

(图源网络,侵删)

应用优势

市场技术成熟:TFT-LCD技术已经广泛应用于各种电子产品中,技术成熟度高,可靠性好。

成本低廉:相比于其他显示技术,TFT-LCD的制造成本较低,有利于车载HUD产品的普及和推广。

易于集成:TFT-LCD模块可以方便地集成到车载HUD系统中,与光学显示系统和其他电子部件协同工作。


面临的挑战

尽管TFT-LCD技术在车载HUD中具有诸多优势,但也面临着一些挑战:

投影距离较近:相比于AR-HUD等新技术,TFT-LCD技术的投影距离相对较近,可能影响驾驶员的视线切换和驾驶体验。

耐高温性能差:TFT-LCD在高温环境下性能可能受到影响,需要采取额外的散热措施来确保稳定运行。

 

综上所述,TFT-LCD显示技术凭借其成熟的技术、低廉的成本和优异的显示效果,在车载抬头显示HUD中占据主流地位。然而,随着汽车智能化和网联化的发展,HUD技术也在不断进步和完善,未来可能会有更多新技术涌现并挑战TFT-LCD技术的地位。

电话咨询
邮件咨询
在线地图
QQ客服
Baidu
map