隨著液晶面板價格不斷降低，車載顯示器配備超越以往“2DIN”規(guī)格的大型顯示屏的動向開始加速。另外，高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）的多功能化、采用后攝像頭的后方視野顯示系統(tǒng)在美國的推廣，以及側(cè)視鏡和后視鏡配備攝像頭的規(guī)定放寬等，都要求汽車具備新的顯示功能。車載顯示器市場會如何擴大？本連載將向大家介紹一些車載液晶顯示器和HUD等的最新動向。

戴姆勒的“梅賽德斯·奔馳S級”在儀表板上采用了兩塊12.3英寸的液晶面板。大眾“XL1”則用攝像頭代替了外后視鏡，在車內(nèi)為其設(shè)置了液晶顯示器。通用汽車的“Cadillac Elmiraj Concept”在儀表部分和中控臺配置了多臺顯示器。

不只是這些，在2013年9月于德國舉行的“法蘭克福車展”上，江森自控展示了新一代駕駛艙模塊，博世展示了采用有機EL屏的儀表模塊，都可以看出汽車廠商開始采用豐富多彩的顯示器的動向（圖1）。

圖1：從法蘭克福車展上可以看到車載顯示器的進化

在2013年9月舉行的法蘭克福車展上，體現(xiàn)車載顯示器多樣用途的展示接二連三。

尤其是歐美汽車廠商，已經(jīng)開始積極活用液晶面板，很多業(yè)內(nèi)相關(guān)人士指出，“日本汽車廠商在這一領(lǐng)域起步晚了”。日本廠商過去憑借內(nèi)置型導(dǎo)航儀率先在車內(nèi)導(dǎo)入了大型顯示器，但遺憾的是這種方式之后基本再沒有什么發(fā)展。

而歐洲廠商則通過在駕駛員旁邊配置操作用輸入開關(guān)、改良用戶接口（UI），早早地確立了將手邊的操作開關(guān)與儀表板上的高精細大型顯示器組合的方向，并穩(wěn)步擴大采用這種方式的車型。

另外，駕駛席前的儀表部分（儀表群）全面配備液晶面板的車型在歐美也呈增加趨勢。將來“可能會在駕駛席、副駕駛席以及后座分別配置專用大型顯示器，用來取代在安裝有車載導(dǎo)航儀等的中控臺上配置的顯示器”（康奈可）。

CID、儀表群和HUD擴大

目前，車載顯示器的用途可分為三類：（1）配置在中控臺部分的“CID（中央信息顯示器）”、（2）駕駛席前的儀表部分“儀表群”、（3）在駕駛員前方視野顯示信息的“HUD（平視顯示器）”（圖2）。

圖2：車內(nèi)到處都是車載顯示器

CID顯示器實現(xiàn)大型化，儀表群采用液晶面板，HUD越來越多地得到采用。此外，內(nèi)外后視鏡也開始采用顯示器。

CID方面，隨著智能手機和平板電腦的迅速普及，用戶對于在車內(nèi)訪問智能手機等配備的多種功能的需求高漲，CID需要強化與這些終端的聯(lián)動。而且，消費者習(xí)慣了高精細液晶面板，因此汽車內(nèi)采用更大尺寸的高精細液晶面板的時機已經(jīng)成熟。

而儀表群則是需要實現(xiàn)多樣化顯示。因為各國均在實施的汽車安全評估“NCAP（新車碰撞測試）”開始推薦采用顯示系統(tǒng)的安全功能。

例如，美國NHTSA（高速公路交通安全管理局）2013年9月宣布，將把車輛后退時的后方視野顯示系統(tǒng)作為推薦項目追加到NCAP中。歐洲方面，作為推薦項目，將從2013年開始在“Euro NCAP”中追加限速標志識別系統(tǒng)，2014年開始追加車道保持功能和自動剎車功能，2016年開始追加應(yīng)對行人的自動剎車功能，為了在儀表群顯示信息，車載顯示器的采用會越來越多。

HUD方面，隨著汽車內(nèi)的信息激增，HUD將作為向駕駛員提供駕駛所需信息的顯示器得到普及。以后方和后側(cè)方的碰撞檢測為首，帶有全車速追蹤功能的巡航控制（自適應(yīng)巡航控制：ACC）等高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）越來越多地得到采用，汽車廠商開始重視HUD無需駕駛員移開向前的視線就能提供信息的優(yōu)點。

此外，預(yù)計2014年中期歐洲將放寬關(guān)于內(nèi)后視鏡和外后視鏡配備攝像頭的規(guī)定。這樣一來，內(nèi)外后視鏡配備顯示器的步伐也將加快。估計前面提到的用攝像頭替代外后視鏡的大眾XL1在該許可下達后將限量銷售100輛。

車載顯示器配備量將過億

夏普預(yù)測，到2020年，車載顯示器市場中面向CID和儀表群的顯示屏的配備數(shù)量將超過1億個/年（圖3）。這個數(shù)字超過了汽車的年產(chǎn)量，也就是說，一輛車將普遍配備多臺車載顯示器。其中的主角是液晶面板，不過部分HUD和CID也出現(xiàn)了采用DLP（數(shù)字光處理）投影儀的動向。

圖3：到2020年，車載顯示屏市場規(guī)模將超過1億個/年

預(yù)計車載顯示器的年配備量到2020年將達到1億個以上，超過汽車的年產(chǎn)量。

尤其是在CID用途，顯示器廠商一致表示將“使液晶屏成為標配”。雖然10英寸以上的液晶屏由于價格方面的原因主要以高檔車為中心，但“3.5～7英寸液晶屏已經(jīng)形成了可輕松采用的環(huán)境”（康奈可）。

HUD方面，電裝認為“2020年將形成每年1000萬臺規(guī)模的市場”，這樣的話，約有一成的新車配備HUD。

活用消費類用途的技術(shù)

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

因為車載顯示器對工作溫度和抗振性的要求比消費類用途更加嚴格。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顯示器的材料。另外，作為車載用途特有的要求，強烈要求顯示器提高設(shè)計性并能提供不妨礙駕駛的信息（圖4）。

圖4：性能要滿足車載用途特有要求

車載顯示器需要具備不同于消費類用途的性能。除了基本性能參數(shù)外，提高了設(shè)計性、可提供不妨礙駕駛的信息的車載顯示器備受期待。將來，以可實現(xiàn)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，顯示器廠商計劃采用消費類用途積累的技術(shù)來應(yīng)對。例如，日本顯示器在車載顯示器中應(yīng)用了通過在液晶面板像素中追加白色的“RGBW方式”省電的“WhiteMagic”，以及可實現(xiàn)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，夏普還面向車載用途開發(fā)出了采用MEMS快門取代液晶快門的MEMS顯示器注1）。

注1）夏普與高通的全資子公司Pixtronix共同開發(fā)了組合使用IGZO和MEMS快門的MEMS顯示器，計劃2015年度在消費類用途實現(xiàn)800億日元的銷售額。

這款顯示屏無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快門時高達60％以上，能節(jié)省電力、提高亮度。另外，通過LED的時分驅(qū)動，該顯示屏可實現(xiàn)120％的色彩表現(xiàn)性，而且是機械式開關(guān)快門，響應(yīng)時間不容易隨溫度變化。

4K在車載用途是否必要

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。從人眼的視認性來看，CID約為120ppi、儀表群約為170ppi是沒有問題的。但針對副駕駛席和后座的顯示器則需要實現(xiàn)全高清（full HD）。夏普正面向儀表群開發(fā)167ppi的12.3英寸（1920×780像素）液晶屏，面向CID開發(fā)158ppi（1920×1080像素）的14型液晶屏（圖5）。

圖5：推進大型化和高精細化開發(fā)的車載液晶顯示器

夏普認為車載用途的液晶顯示器將推進大型化和高精細化，為此展開了開發(fā)。

很多部件廠商指出，“歐洲汽車廠商已經(jīng)開始要求全高清”，而且還聽說今后會繼續(xù)推進高精細化，“高檔車可能還會采用4K產(chǎn)品”。

液晶屏用于車載用途時存在的課題——低溫特性方面，需要在低于-20℃的環(huán)境下也能高速響應(yīng)的顯示技術(shù)。尤其是在嚴冬時節(jié)啟動發(fā)動機后立即要使用的后方視野顯示系統(tǒng)和夜間監(jiān)控系統(tǒng)等，采用液晶屏?xí)r，可能無法顯示人和自行車等移動物體。

針對這一課題，夏普開發(fā)出了在-30℃的低溫環(huán)境也能在150ms啟動的液晶面板（圖6）。據(jù)該公司介紹，通過在開/關(guān)液晶屏?xí)r強制加載電場，縮短了液晶屏的響應(yīng)時間注2）。

注2） 夏普在顯示器國際會議“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

夏普開發(fā)出了低溫時也能高速響應(yīng)的液晶屏。在-30℃也能實現(xiàn)150ms的響應(yīng)性。這樣就可以消除車輛在低溫環(huán)境啟動時的攝像頭安全系統(tǒng)故障。（圖由《日經(jīng)電子》根據(jù)夏普的資料制作）

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