王何立穎、葉樹棠 / 工研院電光所
智慧座艙顯示科技逐漸成為車用技術的重要發展方向，其中，車用顯示面板的光學微結構技術憑藉其在光學性能上的顯著優勢，為智慧座艙的多元顯示需求提供了解決方案。本文從光學微結構技術的基本原理出發，探討其在智慧座艙顯示中的應用價值，並通過分析光學微結構對顯示技術和光學特性的影響，展示該技術如何助力車用顯示面板性能的提升。最後，結合智慧座艙的市場需求與未來趨勢，對光學微結構技術的應用進行總結與展望。
【內文精選】
車用顯示技術及光學微結構應用介紹
1. Mini LED
Mini LED顯示器(圖一)採用區域控光的背光技術，通過數百至數千顆Mini LED作為背光源並搭配不同光學膜片，組合成一背光模組，以精細的區域控光(Local Dimming)技術，實現畫面中亮區與暗區的極佳對比度，提供更清晰的圖像細節，並搭配二次光學透鏡實現高均勻性的出光能力，提升畫面整體的品質，同時降低Mini LED的使用數量，達到較佳的品質及成本效益。這種技術能顯著提升顯示器的對比度和亮度範圍，同時兼具成本優勢，是現階段智慧座艙顯示技術的主流選擇。
圖一、(a)直下式Mini LED顯示器架構；(b) Mini LED背光模組架構
2. Micro LED
Micro LED顯示器則基於自發光技術，利用單顆Micro LED作為獨立的像素點，不需背光模組，具有更高的解析度、更低的功耗以及更快的響應速度。Micro LED無需背光源的特性，使得顯示器厚度可以大幅減少，適用於智慧座艙中空間緊湊的顯示模組。因其薄型化設計和高解析度，Micro LED成為高端智慧座艙顯示螢幕的首選，其寬廣的色域和極佳的亮度調節能力，亦能滿足乘客對娛樂系統的高要求。Micro LED作為顯示器的核心光源，其小尺寸和高密度排列使其能夠實現更多的分區控制，這些LED光源被均勻地排列於基板上，以提供高亮度和穩定的光輸出。
微結構應用於Mini LED/Micro LED顯示器之光學效果
1. 直下式Mini LED顯示器光均勻性提升
微結構的設計能實現光學均勻性的控制，通過優化微結構的幾何形狀和排列方式，可使光線在顯示器表面分布更加均勻，提高整體光均勻性。採用的Mini LED長寬高為1.0 mm × 1.0 mm × 0.5 mm、Mini LED間距為7.5 mm、OD為3 mm，如圖五(a)所示，光學微結構為一半圓結構、基材厚度100 μm，如圖五(b)所示，在此架構下，出光均勻性可由34%提升至72%，如圖五(c)、圖五(d)所示 ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖五、(a)直下式Mini LED背光源排列示意圖；(b)擴散式光學微結構示意圖；(c)直下式Mini LED背光源無光學微結構之亮度分布圖；(d)直下式Mini LED背光源搭配光學微結構之亮度分布圖
★本文節錄自《工業材料雜誌》460期，更多資料請見下方附檔。