触摸屏技术在车载行业中的运用分析
作者 王春平
发表于 2023年8月

2020年9月22日中国在第75届联合国大会上提出“双碳”目标,并于2021年10月24日正式落地相关政策,中国新能源汽车开始呈现井喷式发展[1]。在国内市场汽车总销量基本维持稳定的情况下,新能源汽车的销量占比从10%以下增长至2022年的25.6%。从对车载显示的影响来看,随着国内汽车电动化趋势的加速,更智能化、美观化的车载屏幕将逐步替代传统的仪表盘、中控屏。无论从连接方法、使用体验还是美观度来说,车载面板显示都更适合新能源车。

而近年来,车载触摸屏的发展开始趋于多屏化、大屏化,对车载触控显示屏的显示效果要求越来越高。对于传统的无任何表面处理和光学处理的触控显示屏而言,在复杂的车内光线环境中会有多种不良影响。首先极易产生眩光,严重危害驾驶安全。其次,在多屏化的浪潮下,显示效果差的屏幕容易使车辆呈现“廉价感”。因此,更佳的触控显示效果,更好的光学效果是未来车载触控显示技术的发展趋势。

而触摸模组内嵌化、盖板3A处理、光学一体黑设计是未来几年内车载触控显示技术的具体发展方向。

一、车载触摸屏发展现状

(一)车载屏幕多屏化

根據数据显示,2021年全球车载显示面板的出货量为1.6亿片,而2021年全球汽车出货量约8000万辆。因此,单车平均显示面板数量约在2块左右。但随着现如今单车多屏化趋势,新上市的新能源汽车搭载三四块屏幕的情况也并不鲜见。根据Sigmaintell及华经产业研究院的预测数据,预计2025年车载显示面板的出货量可达2.26亿片。

(二)车载屏幕大屏化

不论是传统燃油汽车还是新能源汽车,针对车载交互及显示面板的变化体现在屏幕尺寸变大和显示技术升级两方面。根据高工智能汽车数据显示,2020H1 中国乘用车10吋以上中控屏装配率为32.6%,2022H1装配率提升到52.6%。以传统车企所推出的宝马5系为例,2009年发布的第六代搭载7吋触控液晶屏,而2021款已经搭载12.3吋的仪表盘和12.3吋中控屏,大屏和多屏趋势明显[2]。

图1 全球车载显示面板出货量
图2 部分车载触控显示面板

二、车载触摸屏技术种类分析

当前车载触摸屏主要分为两大类,一种为外挂式,一种为内嵌式。主要区别在于触控sensor与LCM显示之间是否独立。外挂式触摸屏的触控sensor为独立结构,通过贴合的方式与LCM组合;而内嵌式触摸屏中,触控sensor线路集成在LCM屏幕上。

图3 外挂式触摸屏及内嵌式触摸屏结构

(一)外挂式触摸屏

目前车载显示行业的外挂式触摸屏主要分为OGS和G+G两种类型:

G+G结构为一片玻璃盖板加一片触控sensor,G+G电容屏的优势是坚硬耐磨、耐腐蚀、高可靠性,但其后端工艺相对复杂、成本高,总体厚度较厚。而OGS结构则是在一片玻璃上同时实现触控图案加工及BM图案加工。相对于G+G结构而言,OGS在可以做到轻量化的同时,不损失透光率及触控手感。同时因为减少了贴合工序和一片玻璃基板,OGS的成本相对于G+G结构也有所降低。但OGS结构由于一般为大片制程,小片切割后强度相对较低。

图4 OGS结构与G+G结构

外挂式的两种结构曾作为车载市场的主流,但由于其性能及显示效果相对于内嵌式有一定差异。因此,其市场份额正在被内嵌式触摸屏替代。

(二)内嵌式触摸屏

伴随着车载显示行业的发展,目前规模化的显示面板厂倾向于推动On-Cell和In-Cell车载触控解决方案。即将触控功能层内嵌在液晶面板的玻璃上。

On-Cell是指将触摸屏嵌入到显示屏的彩色滤光片基板和偏光片之间的方法,即在液晶面板上配触控sensor。

本文刊登于《消费电子》2023年7期
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