技术文章 |汽车大尺寸显示屏系统创新材料和工艺解决方案

在过去的十年中，车辆的仪表显示有着颠覆性的发展。自特斯拉开始，车载显示屏幕便开始变得越来越像智能手机，按键减少、集成触控、高清显示、语音导航、语音/手势控制等等这些功能上的进步已被大众所认可。而在尺寸上来看，大屏多屏的趋势也是每次行业展览各厂家所必不可少的亮点技术。

01.内饰设计发展●●

02.未来显示屏的技术要求●●

纵观近几年的内饰变化，我们会发现，汽车内部出现了越来越多、越来越大的显示屏。这些显示屏可以带给车内乘员更直观、更清晰的各种信息，比如说现在已经比较常见的车载导航。而在将来，车内的大型曲面显示屏会更加普遍。

2.薄壁化。与传统的装饰盖板不同，现在的显示屏基本都有触控功能，所以盖板壁厚较薄。一般主机厂的要求在2.5mm，最厚不会超过3.0mm。考虑到介电常数等因素，大部分主机厂希望往2.0mm发展，所以盖板薄壁化是一个大的发展趋势。

3.3D曲面造型。从近年发布的概念车我们都可以看到，内饰基本都是3D造型的。不管是在设计自由度，还是用户体验来讲，3D曲面的显示屏在将来会越来越多。

4.触摸功能。随着现在的流行趋势，触摸功能将是今后显示屏所必备的。但是针对大显示屏，简单的触控功能甚至存在一定的安全隐患，这就必须在触控的同时增加反馈功能，比如说震动反馈，以提升操作的准确性。另一方面，大尺寸、触摸功能都会占据车内本就不充足的空间，因此零件集成也是一个必要结果。当然这些会导致触控本身的结构变得更复杂。

5.多区域显示。未来，出于安全与用户体验的考量，不同区域或将针对性的放置相应显示屏。

03.显示屏组成●●

显示屏现有的基本都是背光+LCD+触控的组合，内部组建其实都很脆弱，我们需要在最外面加上一层防护盖板，塑胶、玻璃都有应用在这块。

用PC或者PC/ABS注塑的传统装饰件厂商，未来一定会向生产具有高光学要求的部件过渡。不管是ITO玻璃、树脂或者LCD，目前的工业化水平较高，但盖板的设计和制造却可能成为它们的瓶颈，限制了相关应用突破。

3D曲面的盖板可以说非常难制造的，盖板的工业化水平甚至会影响到整个显示系统的设计。

硬涂层，一般来说需要2H的硬度，不会被指甲刮花。

防指纹，易清洁，防止使用过程中可视区变模糊。

AG AR等防止行车途中的光线干扰。

薄膜加PC层的总厚度一般不能超过2.5mm。

最重要的要求是低应力残留和低形变。PC在内部有应力残留时，就会产生双折射现象，看到类似彩虹纹的表观。如果要做非常薄的产品，需要非常大的保压压力，使得双折射现象非常明显。

而塑料件变形则会影响LCD的全贴合。一般来说，在全贴合情况下，期望显示区域的变形不要超过设计时的0.5mm，但事实，如果做1m这样大尺寸的产品时，变形1mm都是正常的，这也是难度较高的地方。

设计灵活度和风险可控也是大家的诉求。

04.显示盖板的生产工艺●●

1. IMD注塑：薄膜处理（丝网印刷/冲切）+镶嵌薄膜注塑

2. 材料构成：PC薄膜+PC类材料

3. 问题点：良品率低，主机厂批量生产风险太高

当做比较大和比较薄的产品时，可能会出现的三个问题：

薄膜在模具中很容易移动，一个大的薄膜放在模具中受到强剪切时会产生移动，这时油墨会挥发，即使使用的是耐高温油墨，同时也会产生严重的彩虹纹。

传统解决方法：1.采用高流动性的共聚PC，但缺点是比较软，做大尺寸的产品时会越来越软，变形也会比较大；2.增加壁厚，这种解决方案无法满足薄壁需求。

对于大尺寸显示屏，PC材料既有优势又有挑战，比如有双折射、装配设计、表面处理、光学粘接等挑战，光学粘接很大程度上取决于产品尺寸的稳定性。

注压成型

薄膜在模具中受剪切力容易偏移，但是受压则定位稳定。

注塑压缩工艺（ICM）是成熟的低压注塑方案，其优势在于降低制品应力，但是并不推荐生产复杂结构件、大型件，因为这些产品很难在模具中一次注塑成型，所以一般推荐结合双色设计。

薄膜处理+ 镶嵌薄膜的PC注压工艺+ PC/ABS注塑结构件，第二次的注塑件构件不一定是必须的，有时也可以用铸铝或者其他工艺来进行装配。

传统PC材料应用于盖板注塑成型时，控制双折射引起的彩虹纹是一个十分重要的任务。ICM能有效的降低彩虹纹，但最终结果与产品的形状和工艺条件也有很大的关系。SRF薄膜配合ICM可以进一步改善彩虹纹的状态。

装配设计优化—1K/2K设计

双色设计，设计有更高的自由度（用PC/ABS或者PC/PBT），第一射ICM的结构也会非常简单，但是对模具设计需要较高的要求。

双色设计不一定要用双色模来制造，要根据结构设计来看。在使用双色模时，第一射注压，第二射简单注塑，这对大部分厂商来讲很难，因为这需要足够大的注塑设备支持。

另一种方案就是，将第一射的注压和第二射的结构件分开，然后使用粘接工艺实现。这对高亮黑、钢琴黑的饰件制备是很合适的，因为它可以有效减少第二射产生的压痕。压痕在双色注塑中是很难调整的一个工艺步骤，每次切换模具或者更换模具时都要调整，这对模具工程师来讲很难受。

薄膜产品与工艺

大型面薄膜成型加工工艺推荐使用高压工艺而不是传统的热压工艺，这样薄膜上面的图案移动比较少，因为高压工艺温度相对更低。同时也推荐后固化工艺：在3D成型过程中，后固化在可以满足3D成型的同时让表面形成良好的耐刮效果。

工艺是否合理取决于结构设计，大部分的结构设计是和产品结合在一起的，对于表面来说，很多朋友或许认为用塑料设计会很复杂，但对大型的3D的显示屏来讲，这是一个误区。

显示屏用材料与颜色