車載抬頭顯示HUD主流-TFT-LCD顯示技術

我們都知道車載HUD的主要部件核心一般由PGU(圖像生成單元)、Concave Mirror(自由曲面鏡)和Windshield(擋風玻璃)，PGU作為主要的圖像生成單元，用以產(chǎn)生圖形、控制亮度;自由曲面鏡用以放大畫面，消除擋風玻璃造成的畸變;擋風玻璃負責再次放大畫面，消除重影(如通過形玻璃)后再將圖形反射至人眼。由于HUD畫面虛像由擋風玻璃反射而來，所以給人的視覺感覺就像畫面懸浮在玻璃外，呈現(xiàn)出一種全息影像的效果。

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車載抬頭顯示（HUD）的主流顯示技術之一是TFT-LCD（薄膜晶體管液晶顯示屏）技術，該技術結(jié)合了薄膜晶體管（TFT）與液晶顯示技術，以提供高質(zhì)量的圖像顯示，在AR-HUD成本中，PGU價值占比最大，可達整機BOM的30%~50%。

（TFT-LCD，圖源網(wǎng)絡，侵刪）

技術原理

TFT-LCD技術通過在兩片玻璃基板之間夾一層液晶材料，并利用薄膜晶體管（TFT）作為開關元件來控制每個像素點的透光性，從而實現(xiàn)圖像的顯示。當電流通過TFT的柵極時，會在溝道區(qū)域形成導電通道，從而允許源極和漏極之間的電流流動。這個電流的大小可以控制液晶分子的排列方向，進而改變通過液晶層的光線的偏振狀態(tài)。偏光片則用于將偏振光轉(zhuǎn)化為可視光線，形成圖像。

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TFT-LCD屏主要由兩片玻璃基板、液晶層、彩色濾光片、偏光片、TFT陣列等部分組成。上層的玻璃基板附有彩色濾光片，用于生成紅、綠、藍三原色；下層的玻璃基板則鑲嵌有TFT陣列，用于控制每個像素點的透光性。

技術特點

高分辨率：TFT-LCD技術能夠提供清晰、細膩的圖像，滿足車載HUD對高分辨率顯示的需求。

高對比度：通過優(yōu)化液晶層和偏光片的設計，TFT-LCD能夠?qū)崿F(xiàn)較高的對比度，使顯示內(nèi)容更加鮮明。

快速響應時間：TFT-LCD具有較快的響應時間，能夠減少動態(tài)圖像中的拖影現(xiàn)象，提高顯示效果。

豐富的色彩表現(xiàn)能力：通過彩色濾光片和液晶層的共同作用，TFT-LCD能夠呈現(xiàn)出豐富的色彩，提升視覺體驗。

低功耗與長壽命：TFT-LCD技術具有較低的功耗和較長的使用壽命，符合汽車電子設備對能耗和耐用性的要求。

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應用優(yōu)勢

市場技術成熟：TFT-LCD技術已經(jīng)廣泛應用于各種電子產(chǎn)品中，技術成熟度高，可靠性好。

成本低廉：相比于其他顯示技術，TFT-LCD的制造成本較低，有利于車載HUD產(chǎn)品的普及和推廣。

易于集成：TFT-LCD模塊可以方便地集成到車載HUD系統(tǒng)中，與光學顯示系統(tǒng)和其他電子部件協(xié)同工作。

面臨的挑戰(zhàn)

盡管TFT-LCD技術在車載HUD中具有諸多優(yōu)勢，但也面臨著一些挑戰(zhàn)：

投影距離較近：相比于AR-HUD等新技術，TFT-LCD技術的投影距離相對較近，可能影響駕駛員的視線切換和駕駛體驗。

耐高溫性能差：TFT-LCD在高溫環(huán)境下性能可能受到影響，需要采取額外的散熱措施來確保穩(wěn)定運行。

綜上所述，TFT-LCD顯示技術憑借其成熟的技術、低廉的成本和優(yōu)異的顯示效果，在車載抬頭顯示HUD中占據(jù)主流地位。然而，隨著汽車智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展，HUD技術也在不斷進步和完善，未來可能會有更多新技術涌現(xiàn)并挑戰(zhàn)TFT-LCD技術的地位。