車用顯示器市場與驗證分析技術概況(上)：材料世界網

鄭建賢、杜逸昌、陳秉豐、蔣明學／工研院材化所

隨著智能車與自動駕駛車的不斷發展，車用顯示器市場需求持續以正成長的趨勢向上攀爬。在現代人生活水平逐步提高的情況下，除了對車子外觀、性能要求高之外，對於車用顯示器亦是高度要求，所以車用顯示器產品的性能與可靠度的測試與驗證，扮演著更重要的關鍵角色。本文主要針對車用顯示器的市場與其驗證分析概況作說明。

【內文精選】

前言

電子產業發展快速，汽車電子產品是汽車產業中發展最快的項目。根據研究機構之調查報告顯示（圖一），車用電子產品之市場至2023年（2,843~3,550億美元）有相當大成長空間。

而隨著Google與Apple進軍汽車顯示平台市場，吸引車廠紛紛投入汽車聯盟，未來將有更多軟體與應用程式與汽車進行軟硬整合，掀起車用電子市場的巨大變化。因此未來車載電子系統對車用面板將有更多的需求產生，這對顯示面板業者而言，不失為一絕佳的投入契機。由於油電混合車和電動車的銷售量不斷成長，也推動更多新型態的車用顯示面板取代傳統單一功能的車用面板。不僅車用導航與行車資訊的顯示成為更多新車的標準配備，同時越來越多影音娛樂內容、數位儀表板以及抬頭顯示器等應用，亦隨著智慧汽車概念應運而生。在此風潮下，全球車用面板的需求將持續擴增，讓車用面板由客製化的市場逐漸轉變成大量生產的產品（圖二）。台灣的面板廠包括友達、群創等皆積極地切入車用面板產品。

圖二、2017~2024年車用顯示器市場趨勢

如圖三所示，早期的車載顯示器置於中控台之位置，顯示資訊多為里程紀錄、時速、汽車導航等資訊，而隨著數位電視、影音娛樂系統(VES)的發展，也使得後座娛樂的顯示器市場增加。為了能使駕駛者在瞬間獲得最多的行車訊息，車用顯示器(Automotive Display)必須滿足廣視角（120~160度）、高亮度(>500 cd/m²)、高對比(500:1)與廣溫度(-30~85˚C)的操作設計，所以車用顯示器驗證服務以長遠來看具有極大的發展空間。本文將針對車載顯示器之電氣和電子裝備總成測試、面板總成測試、面板總成之功能膜測試驗證進行說明。

車載顯示器–電氣和電子裝備總成測試

延續上述，為了行車安全，車用電子設備需經過可靠度評估，依據ISO 16750「道路車輛—電氣和電子裝備的環境條件及試驗」，此規範分成5個部分：ISO 16750-1（總則）、ISO 16750-2（電氣環境）、ISO 16750-3（機械環境）、ISO 16750-4（氣候環境）、ISO 16750-5（化學環境）；另外有ISO 7637「道路車輛—由傳導和耦合產生的電氣干擾」。此兩條國際規範為目前車用電子主要驗證規則，下列主要針對與車用顯示器相關的ISO 16750-2、ISO 16750-4和ISO 7637-2（僅沿電源線的瞬時電傳導）做說明。

1. ISO 16750-2（電氣環境）

汽車系統的供電來源為發電機和蓄電池，行走中的汽車之供電有很多瞬變狀況發生，這些對負載都有明顯的影響。隨著汽車上的電子設備逐年增加，各大汽車廠商在實踐中積累了寶貴的經驗，發現在某些特定場景下的電源瞬態變化更易對設備造成損壞。因此車廠都制定相關的測試規範，重點測試在這些電源瞬態下，電子設備的抗干擾能力，硬件設計中必須預留足夠的防護以抑制這些電源極端情況的影響，具體類別可詳見表一。它們可以從許多不同的來源產生，從普通的靜電放電到斷開電池，都是汽車電子系統中常見有害的電源瞬態情況。

(1) 負載突降

斷開電源與負載的瞬間，由於負載突降（Load Dump，也稱拋負載），會引起電源電壓急遽的變化。拋負載可能引起兩類問題：其一是對設備的供電失效；另一是感性發電機產生大電壓尖峰。

在汽車電子領域，Load Dump是指在蓄電池充電時，斷開發電機與蓄電池的連接而引起發電機輸出大電壓尖峰，從而使得其他連接到發電機電源的設備受到破壞的威脅。如圖四所示，在交流發電機內部包含感性線圈和整流器，在對蓄電池進行大電流充電時…以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。