一种高可靠性超宽温车载显示模组的研究

曾文波，钟建坤，杨凌，杨锦喜

(1.河源职业技术学院，广东 河源 517000；2.龙川耀宇科技有限公司，广东 龙川 517388)

1 引言

随着新能源动力车辆技术的发展及其支持政策的落地与推广，电动摩托车、电动汽车作为一种交通工具被越来越多的人选择。伴随技术的进步，显示技术的应用领域也在不断扩展[1-2]，显示类产品已逐步成为机车的仪表装置的必需品。

随着《国家重点支持的高新技术领域》《珠江三角洲地区改革发展规划纲要》《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》《高新技术企业认定管理办法》等相关政策的出台，半导体显示技术越来越受到重视[3-4]。车载显示模组产品相关技术属于光电技术，嵌入式液晶显示领域，符合国家，政府重点支持高新技术领域的要求。项目承担单位是一家研发生产液晶显示产品的公司，公司相关技术研究起步较早，有一定的产学研基础，液晶显示产品具有一定的竞争力。

为满足车辆仪表用车载显示模组产品客户高品质和差异化市场要求，提高产品可靠性，节约生产成本，提升产品性能等方面成为从业者及客户关注的关键技术问题。由于车载仪表模组的存储温度和工作温度有限，无法在极限条件下存储及工作。传统的车载仪表显示模组采用普通显示模组，可视角度较小，可视性和对比度较差。为满足市场对新液晶显示技术的需求，适车载显示模组行业的发展，必须从工艺设计及稳定性等方面考虑提升LCD产业的发展。本文将针对车载液晶显示模组超宽温及宽视角显示、高可靠性等方面进行研究。以期为市场提供一种性能稳定、成本更低的高可靠性超宽温车载显示模组产品[5-6]。

2 研究开发内容

研究内容将重点针对以下几点进行：

(1)边框附近亮线控制、宽温度适应工艺和技术

边框附近亮线控制、宽温度适应控制。本项目显示模组采用带有边框附近亮线控制、宽温度适应工艺和技术。对边框附近亮线控制技术进行改进，免除外丝印四周漏光问题，使得产品效率提高，良率提升。

(2)宽视角VA技术

采用宽视角VA技术，对比度高可视性好，经曝光、印PI、TOP、摩擦、喷粉、切割组合、灌晶、贴片等工序制作成宽视角车载显示模组可靠性高，产品的可视性好。

(3)高可靠性超宽温显示模组，盒厚控制

设计一种特殊的LCD结构，提升车载模组环境适应性。有效地控制灌晶。采用改进盒厚控制技术，避免造成耗材的浪费。喷粉时单位面积内颗粒密度达微米级，从而更好地控制盒厚，提高了产品可靠性，节约液晶量。

3 项目研究案例实施

(1)总体方案

本项目设计的液晶模组具备高可靠性超宽温性能，采用宽视角VA技术，对比度高,可视性好。显示模组采用带有边框附近亮线控制、宽温度适应工艺和技术。对边框附近亮线控制技术进行改进，免除外丝印四周漏光问题，使得产品效率提高，良率提升。

建立起良好的研发与产业化体系，制定详细的项目研发目标、立项流程、审批流程、研发工作体系和管理体系、项目产业化流程以及项目验收流程，明确公司项目技术发展趋势，确保本项目的可行性，保障项目的顺利实施。

项目硬件环境的建设：承担单位计划在现有研发中心的基础上，专门规划一个区域，作为产品的设计和研发场所，并计划新购置一批研发检测设备，满足技术研发需求。

项目软环境的建设：高素质、高效率的研发团队是项目运行的保障。研发团队的建设采用理论加实践的办法，建立起良好的人才培养机制，包括产学研相结合、内部培训机制以及外部脱产学习机制，实现对研发团队的建设和培养。预计引进至少2名高校科研人才，培养至少3个承担单位自有人才，促进整个研发团队的不断壮大。

制定校企合作长期发展战略问题，解决项目技术难题。液晶显示模组行业是一个更新换代十分频繁的行业，也是一个高科技产业，需要始终保持技术领先优势，才能站稳脚跟不被淘汰。明确项目承担单位与项目参与单位工作分工。校企深度合作将会积极促进企业更多科研成果的产出和产业化，为企业带来良好的经济效益，同时也为院校培养更多的优秀人才打下基础。因此，长远的校企合作需要着眼于行业最新科技，结合企业实际情况，为企业制定好长期的技术发展战略，同时也为院校培养人才，不断突破关键技术难题，来保持技术领先优势。

此外，确定研发团队的培养方案，初步方案采用双方联合培养，提升研发团队技术理论知识；项目承担单位设立研究开发部门，联合合作高等院校组建了项目团队，项目承担单位与合作方院校之间积极沟通，深度协作，共同促进项目技术的进步。项目合作单位各模块部分分工情况表如表1所示。依托企业技术研究工程中心，由企业来建立专门的项目研发实践场所，对项目研发团队协力开发。

表1 项目合作单位各模块部分分工情况表

(2)技术路线

为了实现高超宽温车载显示模组优良功能，本项目设计一种高可靠性超宽温性能液晶显示模组。同时改进设计图纸，设计出一种微型、可视性好、美观度更高的车载用仪表用超宽温车载液晶显示模组。

工艺流程为：清洁、印PI，TOP,摩擦、丝印、喷粉、切割组合、灌晶、贴偏光片、组装。

本项目设计的液晶模组具备高可靠性超宽温性能，环境适应性好。采用宽视角VA技术，ITO小线宽,小线距设计，尺寸较小，可视性好，美观度高。项目显示模组采用带有边框附近亮线控制、宽温度适应工艺和技术。对边框附近亮线控制技术进行改进，免除外丝印四周漏光问题，使得产品效率提高，良率提升。

(3)项目阶段计划安排

表2 项目阶段计划安排表

(3)产品高低温测试

本项目提供一种高可靠性超宽温车载显示模组。本项目设计的车载液晶显示模组工作温度，存储温度幅度较高，该车载液晶模组具备超宽温的特性，项目产品研发设计样品时需要进行一定的测试，本文就一种高可靠性超宽温车载显示模组进行研究，项目车载显示模组样品高低温测试参考如表3。

表3 车载显示模组样品高低温测试表

(4)部分项目技术指标

高可靠性超宽温车载显示模组部分技术指标将会达到：如表4所示，并且产品采用带有边框附近亮线控制、宽温度适应工艺和技术。对边框附近亮线控制技术进行改进，免除外丝印四周漏光等问题，使得产品效率提高，良率提升。

(4)项目预期效益情况

项目的成功研究将在一定程度上带动本市乃至相关电子产业和经济的发展，为LCD液晶显示行业做出一定的贡献。本项目设计的车载液晶显示模组具备超宽温的特性。采用宽视角VA技术，对比度高可视性好，该宽视角车载显示模组可靠性高，产品的可视性好。这些特点将较好地适应市场需求，技术成果的成功转化预计将为公司带来较好的新的增产增值。

案例实施：

本项目研究设计一种高可靠性超宽温车载显示模组，采用宽视角VA技术，对比度高可视性好，经曝光、印PI、TOP、摩擦、喷粉、切割组合、灌晶、贴片等工序制作成宽视角车载显示模组可靠性高，产品的可视性好。本项目显示模组采用带有边框附近亮线控制、宽温度适应工艺和技术。对边框附近亮线控制技术进行改进，免除外丝印四周漏光问题，使得产品效率提高，良率提升。

项目采用改进盒厚控制，防静电等工艺，喷粉时单位面积内颗粒密度达微米级，避免造成耗材的浪费，提高了产品可视性、可靠性。图1和图2是本实施案例高可靠性超宽温车载显示模组的结构示意图。图3是本实施案例车载显示模组的显示图形的结构效果图。

图1 产品结构示意图A

图2 产品结构示意图B

图3 产品效果图

4 小结

本文针对一种高可靠性超宽温车载显示模组研究。阐述了本项目研究技术的发展及其支持政策等相关背景，项目研究开发内容，研究总体方案，相关技术路线，项目阶段计划安排，产品相关测试，部分项目技术指标及相关预期效益，项目研究案例实施，并就高可靠性超宽温车载显示模组相关研究进行小结。本项目产品具有高可靠性超宽温功能，宽视角技术,边框附近亮线控制、宽温度适应工艺和技术。对高可靠性超宽温车载显示模组的制备具有一定的参考价值。