一種高可靠性超寬溫車載顯示模組的研究

曾文波，鐘建坤，楊凌，楊錦喜

(1.河源職業技術學院，廣東 河源 517000；2.龍川耀宇科技有限公司，廣東 龍川 517388)

1 引言

隨著新能源動力車輛技術的發展及其支持政策的落地與推廣，電動摩托車、電動汽車作為一種交通工具被越來越多的人選擇。伴隨技術的進步，顯示技術的應用領域也在不斷擴展[1-2]，顯示類產品已逐步成為機車的儀表裝置的必需品。

隨著《國家重點支持的高新技術領域》《珠江三角洲地區改革發展規劃綱要》《當前優先發展的高技術產業化重點領域指南》《高新技術企業認定管理辦法》等相關政策的出臺，半導體顯示技術越來越受到重視[3-4]。車載顯示模組產品相關技術屬于光電技術，嵌入式液晶顯示領域，符合國家，政府重點支持高新技術領域的要求。項目承擔單位是一家研發生產液晶顯示產品的公司，公司相關技術研究起步較早，有一定的產學研基礎，液晶顯示產品具有一定的競爭力。

為滿足車輛儀表用車載顯示模組產品客戶高品質和差異化市場要求，提高產品可靠性，節約生產成本，提升產品性能等方面成為從業者及客戶關注的關鍵技術問題。由于車載儀表模組的存儲溫度和工作溫度有限，無法在極限條件下存儲及工作。傳統的車載儀表顯示模組采用普通顯示模組，可視角度較小，可視性和對比度較差。為滿足市場對新液晶顯示技術的需求，適車載顯示模組行業的發展，必須從工藝設計及穩定性等方面考慮提升LCD產業的發展。本文將針對車載液晶顯示模組超寬溫及寬視角顯示、高可靠性等方面進行研究。以期為市場提供一種性能穩定、成本更低的高可靠性超寬溫車載顯示模組產品[5-6]。

2 研究開發內容

研究內容將重點針對以下幾點進行：

(1)邊框附近亮線控制、寬溫度適應工藝和技術

邊框附近亮線控制、寬溫度適應控制。本項目顯示模組采用帶有邊框附近亮線控制、寬溫度適應工藝和技術。對邊框附近亮線控制技術進行改進，免除外絲印四周漏光問題，使得產品效率提高，良率提升。

(2)寬視角VA技術

采用寬視角VA技術，對比度高可視性好，經曝光、印PI、TOP、摩擦、噴粉、切割組合、灌晶、貼片等工序制作成寬視角車載顯示模組可靠性高，產品的可視性好。

(3)高可靠性超寬溫顯示模組，盒厚控制

設計一種特殊的LCD結構，提升車載模組環境適應性。有效地控制灌晶。采用改進盒厚控制技術，避免造成耗材的浪費。噴粉時單位面積內顆粒密度達微米級，從而更好地控制盒厚，提高了產品可靠性，節約液晶量。

3 項目研究案例實施

(1)總體方案

本項目設計的液晶模組具備高可靠性超寬溫性能，采用寬視角VA技術，對比度高,可視性好。顯示模組采用帶有邊框附近亮線控制、寬溫度適應工藝和技術。對邊框附近亮線控制技術進行改進，免除外絲印四周漏光問題，使得產品效率提高，良率提升。

建立起良好的研發與產業化體系，制定詳細的項目研發目標、立項流程、審批流程、研發工作體系和管理體系、項目產業化流程以及項目驗收流程，明確公司項目技術發展趨勢，確保本項目的可行性，保障項目的順利實施。

項目硬件環境的建設：承擔單位計劃在現有研發中心的基礎上，專門規劃一個區域，作為產品的設計和研發場所，并計劃新購置一批研發檢測設備，滿足技術研發需求。

項目軟環境的建設：高素質、高效率的研發團隊是項目運行的保障。研發團隊的建設采用理論加實踐的辦法，建立起良好的人才培養機制，包括產學研相結合、內部培訓機制以及外部脫產學習機制，實現對研發團隊的建設和培養。預計引進至少2名高校科研人才，培養至少3個承擔單位自有人才，促進整個研發團隊的不斷壯大。

制定校企合作長期發展戰略問題，解決項目技術難題。液晶顯示模組行業是一個更新換代十分頻繁的行業，也是一個高科技產業，需要始終保持技術領先優勢，才能站穩腳跟不被淘汰。明確項目承擔單位與項目參與單位工作分工。校企深度合作將會積極促進企業更多科研成果的產出和產業化，為企業帶來良好的經濟效益，同時也為院校培養更多的優秀人才打下基礎。因此，長遠的校企合作需要著眼于行業最新科技，結合企業實際情況，為企業制定好長期的技術發展戰略，同時也為院校培養人才，不斷突破關鍵技術難題，來保持技術領先優勢。

此外，確定研發團隊的培養方案，初步方案采用雙方聯合培養，提升研發團隊技術理論知識；項目承擔單位設立研究開發部門，聯合合作高等院校組建了項目團隊，項目承擔單位與合作方院校之間積極溝通，深度協作，共同促進項目技術的進步。項目合作單位各模塊部分分工情況表如表1所示。依托企業技術研究工程中心，由企業來建立專門的項目研發實踐場所，對項目研發團隊協力開發。

表1 項目合作單位各模塊部分分工情況表

(2)技術路線

為了實現高超寬溫車載顯示模組優良功能，本項目設計一種高可靠性超寬溫性能液晶顯示模組。同時改進設計圖紙，設計出一種微型、可視性好、美觀度更高的車載用儀表用超寬溫車載液晶顯示模組。

工藝流程為：清潔、印PI，TOP,摩擦、絲印、噴粉、切割組合、灌晶、貼偏光片、組裝。

本項目設計的液晶模組具備高可靠性超寬溫性能，環境適應性好。采用寬視角VA技術，ITO小線寬,小線距設計，尺寸較小，可視性好，美觀度高。項目顯示模組采用帶有邊框附近亮線控制、寬溫度適應工藝和技術。對邊框附近亮線控制技術進行改進，免除外絲印四周漏光問題，使得產品效率提高，良率提升。

(3)項目階段計劃安排

表2 項目階段計劃安排表

(3)產品高低溫測試

本項目提供一種高可靠性超寬溫車載顯示模組。本項目設計的車載液晶顯示模組工作溫度，存儲溫度幅度較高，該車載液晶模組具備超寬溫的特性，項目產品研發設計樣品時需要進行一定的測試，本文就一種高可靠性超寬溫車載顯示模組進行研究，項目車載顯示模組樣品高低溫測試參考如表3。

表3 車載顯示模組樣品高低溫測試表

(4)部分項目技術指標

高可靠性超寬溫車載顯示模組部分技術指標將會達到：如表4所示，并且產品采用帶有邊框附近亮線控制、寬溫度適應工藝和技術。對邊框附近亮線控制技術進行改進，免除外絲印四周漏光等問題，使得產品效率提高，良率提升。

(4)項目預期效益情況

項目的成功研究將在一定程度上帶動本市乃至相關電子產業和經濟的發展，為LCD液晶顯示行業做出一定的貢獻。本項目設計的車載液晶顯示模組具備超寬溫的特性。采用寬視角VA技術，對比度高可視性好，該寬視角車載顯示模組可靠性高，產品的可視性好。這些特點將較好地適應市場需求，技術成果的成功轉化預計將為公司帶來較好的新的增產增值。

案例實施：

本項目研究設計一種高可靠性超寬溫車載顯示模組，采用寬視角VA技術，對比度高可視性好，經曝光、印PI、TOP、摩擦、噴粉、切割組合、灌晶、貼片等工序制作成寬視角車載顯示模組可靠性高，產品的可視性好。本項目顯示模組采用帶有邊框附近亮線控制、寬溫度適應工藝和技術。對邊框附近亮線控制技術進行改進，免除外絲印四周漏光問題，使得產品效率提高，良率提升。

項目采用改進盒厚控制，防靜電等工藝，噴粉時單位面積內顆粒密度達微米級，避免造成耗材的浪費，提高了產品可視性、可靠性。圖1和圖2是本實施案例高可靠性超寬溫車載顯示模組的結構示意圖。圖3是本實施案例車載顯示模組的顯示圖形的結構效果圖。

圖1 產品結構示意圖A

圖2 產品結構示意圖B

圖3 產品效果圖

4 小結

本文針對一種高可靠性超寬溫車載顯示模組研究。闡述了本項目研究技術的發展及其支持政策等相關背景，項目研究開發內容，研究總體方案，相關技術路線，項目階段計劃安排，產品相關測試，部分項目技術指標及相關預期效益，項目研究案例實施，并就高可靠性超寬溫車載顯示模組相關研究進行小結。本項目產品具有高可靠性超寬溫功能，寬視角技術,邊框附近亮線控制、寬溫度適應工藝和技術。對高可靠性超寬溫車載顯示模組的制備具有一定的參考價值。