TFT LCD 人機介面 自駕車 GM 康寧

聯網汽車掀整合人機介面潮 車用顯示器改頭換「面」

2017-11-06
自駕車、車聯網、共享汽車與電動車趨勢快速成長,驅動車用人機介面(HMI)轉型,從過去中控台、顯示螢幕車用抬頭顯示(HUD)各自分工,逐漸轉變成整合型的人機介面,加速車用娛樂系統和安全資訊顯示應用發展。
當汽車碰上科技,通用汽車(General Motors)董事長兼執行長Mary Barra便曾毫不諱言直指,未來汽車產業的五至十年的變化,將是過去汽車產業五十年變化的總和;換言之,汽車產業的變化,已跨越過去百年甚至是五十年的改變,演進速度超乎想像。 

而此現況的發展,源自於自駕車、車聯網、共享汽車與電動車推波助瀾,改寫汽車產業的結構。IHS首席分析師吳宥緗表示,未來共享汽車、電動車、自駕車是跨產業、跨領域的結合,將改變汽車產業的生態系統、商業模式與產品定位方式,汽車已非過去單純的交通工具,而成為互聯網很重要的連結點,其獲利模式不僅限於硬體收益,更涵蓋了軟體更新、維修與車內投放廣告的收益,而這些變動,也將掀起一波顯示螢幕的改朝換代。 

舉例來說,奧迪(Audi)與BMW早於2015年,就已採用顯示螢幕的儀表板,當汽車開始具備聯網功能後,螢幕即能連結上網,透過空中下載(Over The Air, OTA)更新儀表板的資訊,改變過去汽車只能提供固定資訊的模式,藉以提升消費者的使用經驗與品牌黏著度(圖1)。 

圖1 未來自駕車顯示螢幕生態系統架構圖

資料來源:IHS

TFT LCD躍居主流  滿足多元汽車顯示應用 

吳宥緗談到,在汽車顯示方面,有各種不同顯示技術同時存在,並非誰取代誰的概念,主要是針對不同應用提供不同的技術;不過,現在薄膜電晶體液晶顯示器(TFT LCD)已開始快速取代普及已久的有機發光顯示器(PMOLED)。 

IHS預估,2016年車載用TFT LCD出貨量約135百萬片,預計2020年將成長至187百萬片,其產量超過傳統PMOLED顯示,該技術由車載市場新興技術角色,步入成熟階段。不僅如此,TFT LCD產能將持續以每年6.5%成長率攀升,其主要動能來自於TFT LCD安全資訊顯示(Safety Information Display)市場的應用。 

安全資訊顯示應用又包含了駕駛座的儀表螢幕(Instrument Cluster Display)、抬頭顯示螢幕與電子後照鏡(eMirror)。吳宥緗分析,過去車載主要採用TN面板,約占42%的車用面板市場,從2016年第四季開始,大尺寸螢幕需求日增,車廠開始推出廣視角技術橫向電場驅動(IPS)面板,這種廣視式面板已經超過TN面板產能。 

車用顯示器需求升級 大尺寸面板製程竄起

上述的應用與產業發展,促使車用顯示器朝更大尺寸和IPS和玻璃面板製程的趨勢邁進,以滿足日益增長的車用娛樂系統以及安全應用需求。 

康寧汽車玻璃事業部亞洲區商務總監王劍波表示,幾年前,汽車顯示器設計簡單,大多以黑白顯示器為主,且沒有觸控功能;隨著物聯網概念進軍汽車領域,車用顯示器開始有了轉變,汽車顯示器不僅只是提供播放音樂的媒介,同時還需具備互聯互通的功能。基於此,汽車顯示器尺寸開始變大,對玻璃面板也有更強烈的需求。舉例來說,全球的汽車年銷售量約一億台,平均每輛車都會有兩個顯示螢幕,並且大於原本的尺寸。 

看好車用顯示器商機,康寧祭出車用Gorilla Glass。事實上,王劍波談到,康寧Gorilla Glass研發起初目標市場便是針對汽車應用。但過去汽車市場對玻璃面板需求尚未起飛,以致於先從消費性的行動裝置市場著手;時至今日,該公司明顯看到車用顯示器的發展潛力,自然全力進軍汽車產業。 

王劍波分析,汽車顯示器的應用場景面臨三個不同的挑戰,首先是安全性議題,當汽車高速行駛的狀況下,乘客和駕駛者在車廂內與螢幕呈現相對運動的狀態,需考慮當人體與螢幕產生碰撞時,螢幕對人體傷害降到最低;其次,汽車移動過程中,容易受外部環境光線干擾影響,故需降低陽光折射或反射到螢幕,使駕駛者視線受影響的問題;最後,多功能且兼具美學的螢幕設計,是各大車廠極力追求的目標。 

王劍波表示,該公司希望提供彈性又安全的顯示器設計,故在產品出廠前會先進行一系列的頭框測試。其測試情境,就是用一顆鋁製的圓球,上面加裝各式各樣的感測元件,模擬汽車與人體碰撞時,產生的影響與傷害。最終目標是希望最終出廠的玻璃面板可以在衝撞後,維持不破的平面,以強化安全的行車體驗。 

另一方面,在美學部分,康寧主要是以冷彎技術實現大尺寸的玻璃曲面設計。其製造過程是先生產一片具有韌性的玻璃面板,並將此面板進行強化、裝飾後,將玻璃放在曲面的支架上,透過冷彎的方式塑造出曲面的玻璃,不但可保有玻璃本身的優勢,同時製造成本較低,有助於迅速推廣到市場。 

長期來看,汽車是未來整合多樣化技術的平台,未來的某天一定會實現無人駕駛的願景,而在此之前,車子的顯示方式先開始轉變,協調設計(Coherent Design)、全景視野(Panoramic View)、能見度、耐久性、綠能方案(Green Solution)以及UX Re-design將成為未來顯示技術的重點,滿足透明顯示器和觸控功能車窗等應用需求。

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