一文读懂汽车大屏的前世今生系列

汽车中央控制面板是一个老生常谈的话题。中央控制面板的历史并不长。一开始，中央控制部分只有车载电话，这可以追溯到一百年前的1910年。嗯，乍一看，它已经很旧了，但这只是原来的中控部分承担的功能，更不用说屏幕了。

后来，收音机在1924年出现，但由于人们害怕新事物，直到1970年，美国汽车省60%的汽车才配备了收音机。接下来，卡带播放器、CD、USB接口和USB闪存驱动器出现在中央控制位置。在那之前，中控看起来不像屏幕，最多配备了一个类似“BB机”的绿色显示屏。直到导航出现，中央控制才需要一个屏幕。1983年，Blaupunkt公司开发了第一个汽车导航系统原型：Drviers电子飞行员。中控台的彩色大屏幕需要超过4.3英寸，可以显示时间、温度、日期和音频等基本信息。如果车辆配备了GPS或DVD，则可以显示GPS地图并播放视频图片。随着2006年美国民用GPS精度的开放，中央控制面板开始发生变化。从最初的4.3英寸屏幕衍生出了主流的7/8/9英寸屏幕，这也催生了10英寸以上的大屏幕市场。2017年，拜腾还推出了一款震惊业界的1.25米巨屏，横越仪表盘和中控屏的副驾驶位置。在惊艳用户的同时，我们不禁要思考，未来中控屏幕会越来越大吗？从主流的7/8/9英寸到未来的17英寸甚至全尺寸屏幕需要多长时间？屏幕的进入阈值高吗？主流LCD屏幕主要有两种类型，LCD和OLED。LCD（液晶显示器）是一种技术成熟的液晶显示器，主要包括TN、STN、TFT、IPS、LIPS、PVA、MVA和VA。OLED是一种有机发光二极管，三星的AMOLED系列屏幕属于OLED类别。TN（扭曲向列型液晶显示器）是早期的液晶显示器型号，广泛用于入门级和中端面板。市场上看到的TN面板都是经过改进的TN+膜，即补偿膜。由于其更多的灰度级输出和液晶分子的快速偏转速度，其响应时间很容易提高。目前，市场上8ms以下的液晶产品均采用TN面板，视角不会超过160度。TN型号价格低廉，其响应时间可以满足游戏的要求，这使其成为优势，而不令人满意的视角和不真实的色彩表现是明显的劣势。STN（Super Twisted Nematic，又称超级扭曲向列液晶显示器）的显示原理与TN类似，可分为CSTN（彩色STN-）、DSTN（双ST-双超级STN）和FSTN（薄膜STN-薄层STN）。不同的是，TN扭曲向列场效应液晶分子将入射光旋转90度，而STN超扭曲向列电场效应将入射光转动180~270度。DSTN通过双扫描方式对扭曲向列型液晶显示屏进行扫描，从而达到显示的目的。DSTN是由超扭曲向列型显示器（STN）发展而来的。由于DSTN采用了双扫描技术，与STN相比，显示效果有了很大的提高。TFT（薄膜晶体管LCD）实际上是一种AMLCD（有源矩阵液晶显示器）。它的材料本身不发光，因此需要额外的背光。TFT的每个液晶像素都由集成在像素后面的薄膜晶体管驱动，可以高速、高亮度、高对比度地显示屏幕信息。TFT是传说中的三大缺失屏幕，而普通TFT屏幕的低视角或右视角在倾斜观看时会变色或完全变暗。TFT-LCD技术已经成熟，解决了长期困扰液晶平板显示器的视角、色彩饱和度和亮度三大难题。通过使用多区域垂直排列模式（MVA模式）和平面内切换模式（IPS模式），LCD平板显示器的水平视角为170度。MVA模式也将响应时间缩短到20ms。TFT具有出色的色彩饱和度、还原能力和更高的对比度，在阳光下仍然可以清晰地看到，但其缺点是消耗了mo……

功率和成本更高。IPS（平面内切换），通常被称为超级TFT，是一种使用IPS技术的TFT。LTPS（低温多晶硅低温多晶硅）和IPS都是这样的屏幕显示技术。事实上，它们本质上都是TFT材料，但都是经过改进的TFT，只是改进方法不同。IPS是改变TFT的内部分子结构，以增强视角和色彩再现；LTPS是改变TFT分子结构的组成和排列，实现内部电子的运动速率，增强显示效果。因此，LTPS技术屏幕不仅具有IPS屏幕视角高、色彩再现性好的特点，而且比IPS屏幕更省电。IPS是日立于2001年推出的一种面板技术，也被俗称为“超级TFT”。从技术角度来看，传统LCD显示器的液晶分子通常在垂直和平行状态之间切换，MVA和PVA将其改进为垂直和双向倾斜切换模式。IPS技术与上述技术最大的区别在于，在任何状态下，液晶分子总是与屏幕平行，但在通电/正常状态下，分子的旋转方向不同。这种设计带来的问题是双重的。一方面，解决了视角问题；

另一方面，由于边缘电场效应，液晶光效率（透光率）较低，因此IPS也具有响应时间慢的缺点。16.7M的色彩、178度的视角和16ms的响应时间代表了IPS LCD的最高水平。VA（垂直排列）、PVA和MVA（多域垂直排列）都是VA面板的衍生物。VA液晶面板广泛应用于当前的显示产品中，并应用于高端产品中。它最明显的技术特点是1670万色（8位面板）和大视角。目前，VA液晶面板分为MVA和PVA两种类型。PVA是三星面板的统称。与TN相比，这意味着色彩饱和度的参数有所提高，颜色更温暖，视角更大，分为低端C-PVA和高端S-PVA。PVA型：是三星推出的面板型，是一种图像垂直调节技术。这项技术直接改变了液晶单元的结构，大大提高了显示效率，并获得了比MVA更好的亮度输出和对比度。此外，在这两种类型的基础上，开发了两种改进的面板类型，S-PVA和P-MVA。在技术发展方面，视角可以达到170度，响应时间可以控制在20毫秒以内（Overdrive加速到8ms GTG），对比度可以轻松超过700:1的高水平。三星自有品牌的大多数产品都是PVA液晶面板。MVA是一种日本面板技术。与PVA相比，MVA具有更黑、对比度提高的优点。把它想象成一块锋利的面板。当然，这与夏普无关。这种面板通常很少见，而且价格也不便宜。MVA型：全称为多象限垂直对准技术。它使用突起使液晶以一定角度静止，而不是传统的垂直角度。当施加电压使液晶分子改变到水平水平水平以使背光通过时，速度更快，可以大大缩短显示时间。因为突起改变了液晶分子的排列，所以视角更宽。视角的增加可以达到160度以上，反应时间可以缩短到20ms以下。面向未来的OLED（有机发光二极管）也称为有机激光显示器和有机发光半导体。OLED显示技术具有自发光、宽视角、几乎无限对比度、低功耗、极高响应速度等优点。但作为高端显示器，价格会比LCD更贵。与LCD相比，OLED具有自发光、响应快、无需背光、发光效率高、视角宽、温度宽以及易于实现软屏显示的特点。根据驱动方法的不同，OLED可分为主动驱动（主动驱动AM OLED）和被动驱动（被动驱动PM OLED）。AM OLED（有源矩阵OLED）是一种有源矩阵有机发光二极管面板，其屏幕非常薄，因此可以在屏幕中集成触摸层，作为超薄机器更具优势。因为AM OLED具有一定的灵活性，所以不容易被损坏。主动驱动没有占空比问题，驱动不受扫描电极数量的限制，并且易于实现高亮度和高分辨率。因此，AM OLED屏幕也代表着更明亮、更美丽的颜色。AM OLED被称为下一代显示技术，三星电子、三星SDI和LG飞利浦都非常重视这一新的显示技术。目前，除了三星电子和LG飞利浦主要专注于开发大尺寸AMOLED产品外，三星SDI和AUO都专注于开发中小型产品。AMOLED比TFT LCD更具竞争力。从理论上讲，AMOLED不需要背光模块和滤色器等材料，因此材料成本比低于TFT LCD。然而，高昂的生产成本可能导致AMOLED缺乏竞争力。PM-OLED（无源矩阵有机发光二极管）具有自发光、亮度高、响应速度快、视角宽、驱动电压低、工作温度范围宽的特点，适用于强调音量和视听功能的汽车显示器和消费电子产品。然而，发光效率的不足、产品寿命无法与主流LCD相比、量产技术的不成熟，都是PM-OLED制造商急需克服的问题……

PM-OLED的发光原理是利用材料的能级差将释放的能量转化为光子，因此我们可以选择合适的材料作为发光层，或者在发光层中掺杂染料，以获得我们需要的发光颜色。此外，电子和空穴之间的结合反应通常在几十纳秒（ns）以内，因此PMOLED的响应速度非常快。

目前，液晶屏是大屏幕汽车领域应用最广泛的，其尺寸在10英寸以下，未来有向更大屏幕发展的趋势。然而，经过近20年的发展，汽车大屏的进展相对缓慢。业内人士告诉记者，造成这种情况的原因有很多。一方面，我们看到的屏幕更新是迭代的，但大部分都在消费类产品中，而汽车级产品的性能和指标普遍更高，价格也是同尺寸消费类产品的5倍左右。因此，液晶显示屏在汽车中的应用一直很缓慢。另一方面，液晶屏本身的技术和工艺也在制约着汽车产业的升级。国内外液晶屏厂商在技术价格上存在明显的代沟，反馈到国内代工产业链，在价格和技术成熟度上存在不小的阻力。在现有屏幕中，整体性能比较为TN/STN<：TFT<；IPS<；OLED

未来，车内大屏幕的尺寸势必会增加，OLED技术也有可能引入，但在引入时往往比较保守。随着大屏幕在汽车中的引入，还有更多的工作要做。接下来，我们将继续“了解汽车大屏的前世今生”系列，从屏幕核心技术、厂商、工艺难度、国内外代沟等多个维度深入分析汽车大屏技术难点和发展难点。汽车中央控制面板是一个老生常谈的话题。中央控制面板的历史并不长。一开始，中央控制部分只有车载电话，这可以追溯到一百年前的1910年。嗯，乍一看，它已经很旧了，但这只是原来的中控部分承担的功能，更不用说屏幕了。

后来，收音机在1924年出现，但由于人们害怕新事物，直到1970年，美国汽车省60%的汽车才配备了收音机。接下来，卡带播放器、CD、USB接口和USB闪存驱动器出现在中央控制位置。在那之前，中控看起来不像屏幕，最多配备了一个类似“BB机”的绿色显示屏。直到导航出现，中央控制才需要一个屏幕。1983年，Blaupunkt公司开发了第一个汽车导航系统原型：Drviers电子飞行员。中控台的彩色大屏幕需要超过4.3英寸，可以显示时间、温度、日期和音频等基本信息。如果车辆配备了GPS或DVD，则可以显示GPS地图并播放视频图片。随着2006年美国民用GPS精度的开放，中央控制面板开始发生变化。从最初的4.3英寸屏幕衍生出了主流的7/8/9英寸屏幕，这也催生了10英寸以上的大屏幕市场。2017年，拜腾还推出了一款震惊业界的1.25米巨屏，横越仪表盘和中控屏的副驾驶位置。在惊艳用户的同时，我们不禁要思考，未来中控屏幕会越来越大吗？从主流的7/8/9英寸到未来的17英寸甚至全尺寸屏幕需要多长时间？屏幕的进入阈值高吗？主流LCD屏幕主要有两种类型，LCD和OLED。LCD（液晶显示器）是一种技术成熟的液晶显示器，主要包括TN、STN、TFT、IPS、LIPS、PVA、MVA和VA。OLED是一种有机发光二极管，三星的AMOLED系列屏幕属于OLED类别。TN（扭曲向列型液晶显示器）是早期的液晶显示器型号，广泛用于入门级和中端面板。市场上看到的TN面板都是经过改进的TN+膜，即补偿膜。由于其更多的灰度级输出和液晶分子的快速偏转速度，其响应时间很容易提高。目前，市场上8ms以下的液晶产品均采用TN面板，视角不会超过160度。TN型号价格低廉，其响应时间可以满足游戏的要求，这使其成为优势，而不令人满意的视角和不真实的色彩表现是明显的劣势。STN（Super Twisted Nematic，又称超级扭曲向列液晶显示器）的显示原理与TN类似，可分为CSTN（彩色STN-）、DSTN（双ST-双超级STN）和FSTN（薄膜STN-薄层STN）。不同的是，TN扭曲向列场效应液晶分子将入射光旋转90度，而STN超扭曲向列电场效应将入射光转动180~270度。DSTN通过双扫描方式对扭曲向列型液晶显示屏进行扫描，从而达到显示的目的。DSTN是由超扭曲向列型显示器（STN）发展而来的。由于DSTN采用了双扫描技术，与STN相比，显示效果有了很大的提高。TFT（薄膜晶体管LCD）实际上是一种AMLCD（有源矩阵液晶显示器）。它的材料本身不发光，因此需要额外的背光。TFT的每个液晶像素都由集成在像素后面的薄膜晶体管驱动，可以高速、高亮度、高对比度地显示屏幕信息。TFT是传说中的三大缺失屏幕，普通TFT屏幕的低视角或右视角会变色或被混淆……

斜着看时光线暗淡。TFT-LCD技术已经成熟，解决了长期困扰液晶平板显示器的视角、色彩饱和度和亮度三大难题。通过使用多区域垂直排列模式（MVA模式）和平面内切换模式（IPS模式），LCD平板显示器的水平视角为170度。MVA模式还将响应时间缩短到20ms。TFT具有优异的色彩饱和度、还原能力和更高的对比度，在阳光下仍然可以清晰地看到，但其缺点是消耗更多的电力，成本更高。IPS（平面内切换），通常被称为超级TFT，是一种使用IPS技术的TFT。LTPS（低温多晶硅低温多晶硅）和IPS都是这样的屏幕显示技术。事实上，它们本质上都是TFT材料，但都是经过改进的TFT，只是改进方法不同。IPS是改变TFT的内部分子结构，以增强视角和色彩再现；LTPS是改变TFT分子结构的组成和排列，实现内部电子的运动速率，增强显示效果。因此，LTPS技术屏幕不仅具有IPS屏幕视角高、色彩再现性好的特点，而且比IPS屏幕更省电。IPS是日立于2001年推出的一种面板技术，也被俗称为“超级TFT”。从技术角度来看，传统LCD显示器的液晶分子通常在垂直和平行状态之间切换，MVA和PVA将其改进为垂直和双向倾斜切换模式。IPS技术与上述技术最大的区别在于，在任何状态下，液晶分子总是与屏幕平行，但在通电/正常状态下，分子的旋转方向不同。这种设计带来的问题是双重的。一方面，解决了视角问题；

另一方面，由于边缘电场效应，液晶光效率（透光率）较低，因此IPS也具有响应时间慢的缺点。16.7M的色彩、178度的视角和16ms的响应时间代表了IPS LCD的最高水平。VA（垂直排列）、PVA和MVA（多域垂直排列）都是VA面板的衍生物。VA液晶面板广泛应用于当前的显示产品中，并应用于高端产品中。它最明显的技术特点是1670万色（8位面板）和大视角。目前，VA液晶面板分为MVA和PVA两种类型。PVA是三星面板的统称。与TN相比，这意味着色彩饱和度的参数有所提高，颜色更温暖，视角更大，分为低端C-PVA和高端S-PVA。PVA型：是三星推出的面板型，是一种图像垂直调节技术。这项技术直接改变了液晶单元的结构，大大提高了显示效率，并获得了比MVA更好的亮度输出和对比度。此外，在这两种类型的基础上，开发了两种改进的面板类型，S-PVA和P-MVA。在技术发展方面，视角可以达到170度，响应时间可以控制在20毫秒以内（Overdrive加速到8ms GTG），对比度可以轻松超过700:1的高水平。三星自有品牌的大多数产品都是PVA液晶面板。MVA是一种日本面板技术。与PVA相比，MVA具有更黑、对比度提高的优点。把它想象成一块锋利的面板。当然，这与夏普无关。这种面板通常很少见，而且价格也不便宜。MVA型：全称为多象限垂直对准技术。它使用突起使液晶以一定角度静止，而不是传统的垂直角度。当施加电压使液晶分子改变到水平水平水平以使背光通过时，速度更快，可以大大缩短显示时间。因为突起改变了液晶分子的排列，所以视角更宽。视角的增加可以达到160度以上，反应时间可以缩短到20ms以下。面向未来的OLED（有机发光二极管）也称为有机激光显示器和有机发光半导体。OLED显示技术具有自发光、宽视角、几乎无限对比度、低功耗、极高响应速度等优点。但作为高端显示器，价格会比LCD更贵。与LCD相比，OLED具有自发光、响应快、无需背光、发光效率高、视角宽、温度宽以及易于实现软屏显示的特点。根据驱动方法的不同，OLED可分为主动驱动（主动驱动AM OLED）和被动驱动（被动驱动PM OLED）。AM OLED（有源矩阵OLED）是一种有源矩阵有机发光二极管面板，其屏幕非常薄，因此可以在屏幕中集成触摸层，作为超薄机器更具优势。因为AM OLED具有一定的灵活性，所以不容易被损坏。主动驱动没有占空比问题，驱动不受扫描电极数量的限制，并且易于实现高亮度和高分辨率。因此，AM OLED屏幕也代表着更明亮、更美丽的颜色。AM OLED被称为下一代显示技术，三星电子、三星SDI和LG飞利浦都非常重视这一新的显示技术。目前，除了三星电子和LG飞利浦主要专注于开发大尺寸AMOLED产品外，三星SDI和AUO都专注于开发中小型产品。AMOLED比TFT LCD更具竞争力。从理论上讲，AMOLED不需要背光模块和滤色器等材料，因此材料成本比低于TFT LCD。然而，高昂的生产成本可能导致AMOLED缺乏竞争力。PM-OLED（无源矩阵有机发光二极管）具有自发光、亮度高、响应速度快、视角宽、驱动电压低、工作温度范围宽的特点，适用于强调音量和视听功能的汽车显示器和消费电子产品。然而，发光效率的不足、产品寿命无法与主流LCD相比、量产技术的不成熟，都是PM-OLED制造商急需克服的问题……

PM-OLED的发光原理是利用材料的能级差将释放的能量转化为光子，因此我们可以选择合适的材料作为发光层，或者在发光层中掺杂染料，以获得我们需要的发光颜色。此外，电子和空穴之间的结合反应通常在几十纳秒（ns）以内，因此PMOLED的响应速度非常快。

目前，液晶屏是大屏幕汽车领域应用最广泛的，其尺寸在10英寸以下，未来有向更大屏幕发展的趋势。然而，经过近20年的发展，汽车大屏的进展相对缓慢。业内人士告诉记者，造成这种情况的原因有很多。一方面，我们看到的屏幕更新是迭代的，但大部分都在消费类产品中，而汽车级产品的性能和指标普遍更高，价格也是同尺寸消费类产品的5倍左右。因此，液晶显示屏在汽车中的应用一直很缓慢。另一方面，液晶屏本身的技术和工艺也在制约着汽车产业的升级。国内外液晶屏厂商在技术价格上存在明显的代沟，反馈到国内代工产业链，在价格和技术成熟度上存在不小的阻力。在现有屏幕中，整体性能比较为TN/STN<：TFT<；IPS<；OLED未来，车内大屏幕的尺寸势必会增加，OLED技术也有可能引入，但在引入时往往比较保守。随着大屏幕在汽车中的引入，还有更多的工作要做。接下来，我们将继续“了解汽车大屏的前世今生”系列，从屏幕核心技术、厂商、工艺难度、国内外代沟等多个维度深入分析汽车大屏技术难点和发展难点。

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