车载抬头显示HUD主流-TFT-LCD显示技术

我们都知道车载HUD的主要部件核心一般由PGU(图像生成单元)、Concave Mirror(自由曲面镜)和Windshield(挡风玻璃)，PGU作为主要的图像生成单元，用以产生图形、控制亮度;自由曲面镜用以放大画面，消除挡风玻璃造成的畸变;挡风玻璃负责再次放大画面，消除重影(如通过形玻璃)后再将图形反射至人眼。由于HUD画面虚像由挡风玻璃反射而来，所以给人的视觉感觉就像画面悬浮在玻璃外，呈现出一种全息影像的效果。

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车载抬头显示（HUD）的主流显示技术之一是TFT-LCD（薄膜晶体管液晶显示屏）技术，该技术结合了薄膜晶体管（TFT）与液晶显示技术，以提供高质量的图像显示，在AR-HUD成本中，PGU价值占比最大，可达整机BOM的30%~50%。

（TFT-LCD，图源网络，侵删）

技术原理

TFT-LCD技术通过在两片玻璃基板之间夹一层液晶材料，并利用薄膜晶体管（TFT）作为开关元件来控制每个像素点的透光性，从而实现图像的显示。当电流通过TFT的栅极时，会在沟道区域形成导电通道，从而允许源极和漏极之间的电流流动。这个电流的大小可以控制液晶分子的排列方向，进而改变通过液晶层的光线的偏振状态。偏光片则用于将偏振光转化为可视光线，形成图像。

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TFT-LCD屏主要由两片玻璃基板、液晶层、彩色滤光片、偏光片、TFT阵列等部分组成。上层的玻璃基板附有彩色滤光片，用于生成红、绿、蓝三原色；下层的玻璃基板则镶嵌有TFT阵列，用于控制每个像素点的透光性。

技术特点

高分辨率：TFT-LCD技术能够提供清晰、细腻的图像，满足车载HUD对高分辨率显示的需求。

高对比度：通过优化液晶层和偏光片的设计，TFT-LCD能够实现较高的对比度，使显示内容更加鲜明。

快速响应时间：TFT-LCD具有较快的响应时间，能够减少动态图像中的拖影现象，提高显示效果。

丰富的色彩表现能力：通过彩色滤光片和液晶层的共同作用，TFT-LCD能够呈现出丰富的色彩，提升视觉体验。

低功耗与长寿命：TFT-LCD技术具有较低的功耗和较长的使用寿命，符合汽车电子设备对能耗和耐用性的要求。

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应用优势

市场技术成熟：TFT-LCD技术已经广泛应用于各种电子产品中，技术成熟度高，可靠性好。

成本低廉：相比于其他显示技术，TFT-LCD的制造成本较低，有利于车载HUD产品的普及和推广。

易于集成：TFT-LCD模块可以方便地集成到车载HUD系统中，与光学显示系统和其他电子部件协同工作。

面临的挑战

尽管TFT-LCD技术在车载HUD中具有诸多优势，但也面临着一些挑战：

投影距离较近：相比于AR-HUD等新技术，TFT-LCD技术的投影距离相对较近，可能影响驾驶员的视线切换和驾驶体验。

耐高温性能差：TFT-LCD在高温环境下性能可能受到影响，需要采取额外的散热措施来确保稳定运行。

综上所述，TFT-LCD显示技术凭借其成熟的技术、低廉的成本和优异的显示效果，在车载抬头显示HUD中占据主流地位。然而，随着汽车智能化和网联化的发展，HUD技术也在不断进步和完善，未来可能会有更多新技术涌现并挑战TFT-LCD技术的地位。