车载液晶显示屏设计方案.docx

车载液晶显示屏设计方案

车载液晶显示屏设计方案

第

第PAGE10页

车载液晶显示屏设计方案

我国经济的快速发展和国民生活水平的显著提高，汽车已进入寻常百姓家，更多的人对于汽车的性能及舒适性要求更高，以前人们习惯于通过传统汽车的机械式仪表盘来读出汽车的各项数据（如时速、油耗、里程数等等），而现在随着科技的创新和通信网络的快速发展，人们需要更直观、更现代化的终端显示设备来满足人们的即时通信，导航以及娱乐。因此车载液晶显示屏便呼之欲出，以它特有的轻便、低耗能以及彩色化的特点应用于汽车上取代老式机械显示，实现数字化显示功能，如中高档车上的行车电脑显示屏，用于显示汽车的平均油耗，瞬时油耗，室外

温度，平均车速，驾驶时间，单次行驶里程，保养里程，导航以及多媒体娱乐。下面从三个方面来阐述车载液

晶显示屏的设计思路。

一、普通液晶显示屏的设计及性能

液晶显示器（以下简称“ LCD”）技术正在不断发展和产业也在不断壮大，以及它体积小、易携带、功耗小等特点，已经越来越被人们所熟悉和使用，

更多的电子设备上都会带有各种显示功能的 LCD产品。

LCD从液晶分子的扭曲角度可分为 TN、STN，从LCD所显示的图形上可分为笔段式和点阵式等， 从连接方式上可分为COB、TAB、COG等。我主要说明的是STN的基本结构及显示原理，因为目前 STN是市场上主流产品，基于 STN产品演变的产品也很多，比如使用液晶膜的 ASTN，使用两层STN盒的DSTN产品及使用染料液晶的 ESTN产品。下面的车载液晶显示屏材料选择奠定基础。

（一）STN的基本结构

STN(SupperTwistedNematic)超扭曲向列型，其显示效果见图1，STN能够实现单色显示，

图1 STN产品显示效果

其与TN-LCD的结构相似（图2），不同的是它的扭曲角

不是900 而是在180~270之间。

，

图2 STN显示器的基本结构

（二）STN的显示原理

STN相对于TN表面上看仅仅使增加了液晶分子的扭曲角，但实际上却远非如此，因为增大的扭曲角，使得液晶的另一种特性呈现出来，就是前面我提到的双折射性。外界光线入射上偏光片之后变成一束线偏振光，但是线偏振光在经过液晶分子层的时候不再仅仅是扭曲偏振方向了，而是分解为两束光线——寻常光和非寻常光，这两束光线在出射的时候互相干涉，从而使得 STNLCD在不加电的时候

总是呈现出一定的底色（比如绿色和蓝色）。因此可以看出，STNLCD和显示原理和TNLCD是从根本上

完全不同的，它利用了液晶的双折射性。

二、车载液晶显示屏设计的液晶屏材料选择

车载液晶显示屏基于彩色化的趋势，在设计时考虑使用两种能实现彩色显示的液晶显示器： CSTN和TFT显示器。 因为这两种显示器的技术较为成熟，而且可实现大批量生产。

CSTN的显示原理及性能特点

CSTN(ColorSTN）就是将STNLCD的彩色化。所以其结构与STN基本一致，前面已经介绍过STN结构，这里着重说明CSTN的显示原理及设计性能。

CSTN的显示原理

CSTN就是将一个FSTN屏加上一层彩膜。用 RGB三个像素点来组成一个显示像素点。 FSTN产品基于STN原理制作，为了消除 STNLCD的底色利用一个完全一样，但是旋向相反的两个 STNLCD盒叠加在一起，使得互相干涉的两束光线又互相补偿回来，从

而实现黑白显示，这就是 DSTN（DoubleSTN），但是DSTN的造价太高了，于是我们想到用一层碘分子的定向扭曲来模拟一个液晶盒，这样就用一层薄膜（位相差板）替代了一个液晶盒，从而实现黑白显示，

这种叫做FSTN（FilmSTN）。到目前为止，可以说所有的黑白手机屏全部都是 FSTN型。CSTN将FSTN的这层位相差板制成彩膜就实现了彩色显示。（见图1）

图2 CSTN的电子产品上的应用

CSTN的性能特点

CSTN继承了STNLCD所有的优点，宽视角，大容量显示，缺点是响应速度慢，因为多路驱动的存在使得STN的对比度要比TN下降很多。

但是足以满足司机和乘客对彩色显示的要求。２.TFT的基本结构、工作原理

TFT的基本结构

在TFT-LCD中，TFT的功能就是电气开关。图2表示了TFT的平面图和截面图。这是三端器件。一般在玻璃基本上设有半导体层，在其两端有与之相连接的源极和漏极，并通过栅极绝缘膜，与半导体层相对置，设有栅

极。利用施加于栅极的电压V

R

流。

来控制源、漏电极间的电

图2TFT的基本结构

TFT的电