发布时间:2025-07-23 来源:d
最近,中国民用航空飞行学院研究团队在《液晶与显示》期刊发表最新成果,提出一种基于光学微纳膜(OMNF,Optical Micro-Nano Film)的车载显示器双视角定向优化技术。该技术通过创新性光学设计,让主副驾驶员在倾斜视角下的屏幕亮度提升35%以上,暗态漏光减少50%,对比度提高1.5倍,显著提升行车安全性与显示体验。
图1. 微纳膜使用方式和细节设计
技术痛点与创新突破
1. 传统车载显示器面临三大挑战:
a.视角局限:液晶与OLED技术的最佳观看视角均为垂直方向,而主副驾驶员实际观看角度通常为±30°倾斜,导致亮度衰减、色偏等问题;
b.环境干扰:强光环境下屏幕可读性差,夜间暗态漏光易干扰驾驶视线;
c.成本制约:现有宽窄视角切换技术依赖复杂硬件结构,难以普及。
图2.不同入射光的归一化视角亮度:(a)-30°;(b)-20°;(c)-10°;(d)0°;(e)10°;(f)20°;(g)30°
2. 研究团队提出的OMNF技术通过以下设计实现突破:
a.精密光路调制:采用锯齿状紫外固化胶层结构(折射率1.62/1.45),通过折射率差将光线定向偏转至主副驾驶视角范围(±25°~35°);
b.对称优化:仿真显示垂直入射光经调制后,在±24°和±30°形成亮度峰值,实现双视角均衡增强;
c.低成本适配:作为可贴附膜层,兼容现有液晶显示器,无需改造面板硬件。
图3. 原始亮度数据
关键性能数据
经FPGA实物验证,该技术实现三大核心指标提升:
a.亮度提升:主驾驶视角(-30°)亮度提升36.68%;副驾驶视角(30°)亮度提升34.41%;
b.暗态优化:主视角暗态漏光减少50.86%;副视角暗态漏光减少47.41%;
c.对比度增强:双视角对比度均提升1.5倍以上;
d.色偏问题同步改善(有效视角光信号源自更靠近中心的光源)
图4. 有无OMNF膜两种状态下的光学参数对比
应用价值与行业影响
得益于该设计,该产品强光环境下屏幕可读性提升,减少驾驶员视觉疲劳,夜间暗态漏光降低,避免光线干扰。目前,该设计方案已经获得TCL华星光电数据支持,兼容现有集光型显示器产线,另外,该方案成本较Mini-LED背光方案降低60%以上。
该方案未来可适配航空仪表、工业控制等多视角显示场景,研究负责人窦虎副教授表示:"OMNF技术从光学设计层面突破了视角限制,为智能座舱显示提供了高性价比解决方案"。目前,该技术已申请国家发明专利,预计2026年实现量产。
来源:但有全,《基于车载显示器的双视角定向优化》