陈志鸿; 刘建党; 刘攀
【期刊名称】《《玻璃》》
【年(卷),期】2019(046)008
【总页数】4页(P38-41)
【关键词】智能汽车; 车载显示屏; 盖板玻璃
【作 者】陈志鸿; 刘建党; 刘攀
【作者单位】中国南玻集团股份有限公司 深圳市518067
【正文语种】中 文
【中图分类】TQ171
0 引言
近年来，随着汽车保有量逐年增长，汽车将成为人类除了家和工作单位以外的“第三空间”，叠加汽车大大拓展活动空间的属性，可以衍生出手机所不具备的应用场景，有望成为继手机之后的又一移动智能终端。为达到这一目的，汽车智能化的步伐正在不断加快，智能驾驶技术正由辅助驾驶转化为自主驾驶，智能汽车的重要部件由碎片化状态逐渐整合为系统，汽车智能化成为汽车界兴奋的发展方向［1-2］。
以特斯拉为例，看智能汽车的进化方向。从2012年首款车型Model S横空出世以来，特斯拉一直是汽车人心中“科技感”最强的车厂之一，其标志性的是第一款采用17寸中控大屏幕的车型，取代了传统的物理按键，一经推出可谓是让人眼前一亮。相对于传统汽车的按钮式交互，中控大屏幕触摸式的人机交互设计让汽车整体的科技感直线上升，引领了大屏幕设计的风格［3］。
智能汽车的一大重要趋势即“软件定义”汽车，通过软件的迭代更新，保持持续进化能力，可以让每台车在生命周期内都像智能手机一样可以完成系统更新、增加新功能和提升性能［4-5］，比如自动驾驶系统版本更新、刹车性能提升等，因此，车载显示屏将成为智能汽车的标配。如今，越来越多的车厂开始引入语音控制、手势识别和触摸屏等新的人机交互
技术，增强用户的驾驶乐趣或驾驶过程中的操作体验，提升用户体验，这一切需要通过车载显示屏来完成。因此，车载显示屏越来越成为智能汽车的“心脏”，用于保护车载显示屏的盖板玻璃就显得尤为重要。
1 车载显示屏在汽车市场规模和发展
目前，汽车配置大屏、曲面屏、多屏正在逐步成为市场主流趋势。过去几年里，车内屏幕从很小一块发展到近期的10英寸，甚至17英寸。屏幕数量不再是左仪表盘加右中控屏2个屏。目前汽车内的数字屏幕平均数量是0.9个，到2024年将上升为2.1个。自动驾驶一旦实现以后，车内屏幕数肯定远远超过2个。例如，根据一汽-大众奥迪介绍，全新奥迪A8L配备了7块液晶显示屏，包含有抬头显示屏（Heads Up Display简称：HUD）、12.5英寸的全液晶仪表盘、10.3英寸的中控液晶屏、中控台下方的9.0英寸液晶屏、后排中控屏、后排两块多媒体显示屏。在屏幕上，用户可以实现导航、音乐、车辆操控等功能，网联化加深。
1.1 汽车仪表盘逐步液晶化
随着集成和数字控制技术的高速发展，汽车仪表不仅能提供转速、车速等简单信息，而且能展示更多整车信息，为车主提供更多样化的选择和个性化的驾驶体验。
汽车仪表盘的发展大致经历了三个阶段，早期常规仪表包含了车速里程表、转速表、机油压力表、水位表、燃油表等，指示灯数量常常多达几十个。而后是电气式仪表盘，这类仪表盘更多更及时地反馈行驶信息。随着显示面板技术不断创新升级，从真空荧光显示屏（VFD），发展到采用液晶显示器（LCD）再到小尺寸薄膜晶体管显示器（TFT）［6］，视觉可视化不断改进，用户感知明显提升。
全液晶汽车仪表是一种网络化、智能化的仪表，且显示页面高清，功能丰富以及显示信息量大。相比传统的指针式机械仪表盘，全液晶汽车仪表不仅能显示车辆整体的动态信息，还能显示导航地图、多媒体娱乐、涡轮压力、油门开度、刹车力度等信息，这些驾驶信息更容易同网络、外设及其他应用相连接，使驾驶者提升安全驾驶性和娱乐享受感觉［ 7］。
仪表盘作为法规件，在软硬件上的要求更高，2019年2月2日发布了由仪表分标委组织制定的汽车行业标准《汽车用液晶仪表》征求意见稿，对外观硬件、显示、性能等方面做出明
确要求，以规范仪表盘市场，尤其是正在发展中的全液晶仪表盘市场。
根据伟世通统计，目前全液晶仪表盘的渗透率较低，2018年为9%左右，主要集中在中高端车型和新能源汽车中，随着全液晶仪表盘制造成本下降，消费者认可度提高，逐渐会普及整个传统车市场，成为传统车的标配，预计全液晶仪表盘渗透率有望不断提升。2017—2020年仪表盘渗透率变化如图1所示。
图1 2017—2020年仪表盘渗透率变化
2018年仪表盘全球市场规模约为80亿美元，随着全液晶仪表的普及，全液晶仪表盘向低端车型渗透，渗透率有望持续提升带动销量增长。如图2所示，综合来看2018—2023年全球市场规模年增长率约为9.5%，至2023年全球市场规模可达126亿美元。
图2 2018—2023年仪表盘的市场规模
1.2 越来越多的汽车引入中控显示屏
目前汽车的中控触控屏由特斯拉的大屏触控屏所带动，渗透率正在逐步提升，中大尺寸触
控屏幕的应用已经从特斯拉逐渐渗透至包括宝马、奥迪等高端车型，扩展到丰田、福特、比亚迪、本田等中低端车型。未来随着渗透率提升，多屏化、大屏化及功能逐渐多样化，行业空间仍将进一步增长，伟世通预计至2023年全球市场中控显示屏空间可达93亿美元。见图3。
图3 2018—2023年中控显示屏的市场规模
2 盖板玻璃在车载显示屏中的应用
汽车市场竞争日趋白热化，受智能化、网联化与数字化的影响，显示模组厂商也将会与时俱进、紧跟潮流，在材料以及工艺等方面做调整，让车载显示屏更完美的贴合汽车。相比塑料触摸屏，盖板玻璃纤薄坚韧和光学性能更加出，而且耐刮擦和高强度。玻璃触摸屏触碰敏锐、有质感，并且使用盖板玻璃的触摸屏能更完美的与周围材质混为一体，使得汽车内饰简约美观。这些玻璃特性契合车载显示对于造型和质感的要求，被越来越多的车厂商所关注，并应用于诸多量产汽车上［8］。
消费电子行业（如手机）需要坚固、耐用的玻璃触摸屏。作为车载盖板玻璃，需要具备四
个特性：①实现智能移动设备与汽车的无缝对接，将智能手机的操作体验在车内完美实现；②用于汽车显示屏或内饰装饰的玻璃在一定程度碰撞下不能发生碎裂，要满足车辆内部头部碰撞测试的安全要求；③作为盖板玻璃，在表面处理上要满足防反射和防眩光（Anti-glare，简称：AG）要求，玻璃表面既要保证稳定性、均匀性，又要保持玻璃的高分辨率，保证屏幕在强室外光下的可读性；④易于造型，满足内饰设计上的灵活性［9-11］。
目前业内对车载盖板玻璃的最大期望就是降低其表面AG加工的难度。例如，美国康宁（Corning）针对车载设备类的盖板玻璃配方，主要是在保持盖板玻璃具有足够的硬度、强度、韧性等力学性能基础上，对光学性能（反射率与折射率）做出了优化和调整，同时降低了玻璃表面进行AG加工的难度，以提升车载玻璃盖板的加工良率。
加工厂商在处理玻璃表面AG效果时，主要采用三种方式：第一种是化学蚀刻方式［12］，使用强酸蚀刻玻璃表面产生细小的凹槽，从而大幅减少玻璃表面反光。优点是手写触感好且抗指纹，光学效果好；缺点是加工成本高，易造成环境污染，需要配备生产污染物处理设施；第二种是贴膜方式，即将AG表面处理好的光学膜贴覆在盖板玻璃表面。优点是加工
便捷，生产效率高，贴上光学膜立即起到了AG 光学效果，且可做防爆膜用；缺点是玻璃表面硬度低，手写触感差，不耐划伤；第三种是通过喷涂设备在玻璃表面喷涂出AG树脂膜层。其优缺点与贴AG光学膜相似，但光学效果上要优于贴AG光学膜［13,14］。
3 展望
在汽车智能网联化的背景下，人机交互日益成为汽车电子发展的主题，传统驾驶舱单一的中控屏幕及机械仪表无法满足日益庞大的行车信息需求，因而数字化、集成化的车载显示屏成为发展趋势。
汽车作为人们智能化生活与办公的大终端趋势明显，各大车厂商在内饰上更侧重于凸显黑科技感，车载显示将会成为汽车新一代变革点，而盖板玻璃将会成为车载显示革新的驱动器。盖板玻璃应用于车载显示屏更显人性化，而且盖板玻璃还可以进行弯曲设计成3D，显著提升了汽车内饰氛围设计感，既凸显了消费者所注重的科技感，又能满足他们对于汽车内饰炫酷感的追求。
参考文献
【相关文献】
［1］董鹏, 杨光, 郑奥柯. 智能汽车: 现状, 对策, 趋势[J].智慧工厂, 2018（05）: 63-67.
［2］吴东盛, 陈青, 陈芷衡. 智能汽车未来的发展趋势[J]. 发展改革理论与实践, 2018（03）: 19-22+18.
［3］崔丽媛. 物联网很美好,促使智能汽车拥有独特的一面[J].交通建设与管理, 2016（12）: 36-37.
［4］杨殿阁. 智能汽车需要突破的诸多方向[J].中国工业和信息化, 2018, 2（06）: 20-26.
［5］Nhien-An L K, Daniel J, John N, et al. Smart vehicle forensics: Challenges and case study[J]. Future Generation Computer Systems, 2018: S0167-739X（17）32242-2.
发布评论