Tesla Model 3自2017年釋出以來，其簡潔的内飾、強勁的動力及日趨成熟的AutoPilot，長期占據着各大汽車媒體的頭條，2020年上半年全球銷量達到14.萬台，6月上海工廠的傳遞數量為14,954台，北上深三城的單一車型銷量更是碾壓所有汽車品牌。Model 3的駕艙設計取消了儀表，改用一塊15.4寸大屏完成所有行車資訊顯示及使用者互動，螢幕的左上角區域承擔了儀表的功能，是以，這塊螢幕的呈現效果，很大程度上決定了整車的人機互動體驗。我們從海外管道拿到一塊Model 3的顯示屏總成(Model Y為同一零件)，通過對它進行深度拆解，來了解這塊螢幕背後的設計細節。
圖1 正視圖
圖2 背部細節
圖3 側面細節
Model 3顯示屏的設計采用了極簡方式，整個産品隻有兩個子零件：顯示屏模組、鎂鋁合金後殼。顯示屏将用于視訊傳輸的邏輯闆與用于顯示驅動的T-CON闆內建在一起，通過粘接的方式固定在螢幕背面，另外，在顯示屏邊緣采用2.5~4.5mm的泡棉膠與鎂鋁合金後殼進行粘接固定(如圖4)。同時，我們從網上也擷取到了另外一張圖(如圖5)，顯示屏與後殼不僅進行了邊緣粘接，内部還通過熱熔膠進行了點膠加強。不知是Tesla發現僅用泡棉膠固定不牢靠，修改了設計，還是經過優化設計，去掉了熱熔膠的工藝，留待後續求證。
圖4 實物拆解圖
圖5 顯示屏點膠圖
接下來，我們将會從産品尺寸、光學參數、硬體方案、制造方案等方面進行一一分析，了解設計的細節。
1)産品尺寸
圖6 側視圖
通過對顯示屏進行拆解測量，其外形尺寸如下：
邊框尺寸及粘接資料如下：
2)結構設計
後殼采用鎂鋁合金材質，牌号AZ91D，通過澆鑄工藝一體式成型，内部通過蜂窩狀結構進行強度加強，外部采用表面噴塗工藝，呈現磨砂質感的銀灰色表面效果。
圖7 後殼内部細節
後殼四邊分别設計粘接區域，通過Tape膠帶與顯示屏進行粘接固定。根據拆解的資料，其四邊粘接寬度為2.5mm~4.5mm。由于螢幕與後殼未通過點膠或螺絲鎖附等其他方式固定，是以Tape膠的粘着力至關重要。在Tape膠帶的選型以及螢幕與後殼的組裝工藝上，也有着非常嚴格的要求。
圖8 Tape膠帶局部細節
3)光學參數
顯示屏是LG Display為特斯拉定制開發的一塊15.4寸a-Si IPS顯示屏，其主要光學參數如下：
車載Full-HD顯示屏的常見分辨率為1920*1080(長寬比16:9)，Model 3特意在螢幕底部增加了120像素，用于其空調資訊和快捷按鈕的常駐顯示，是以其整體分辨率為1920*1200(長寬比16:10)。根據尺寸及分辨率，計算螢幕PPI為147(作為對比，蔚來ES6/ES8中控屏PPI高達188)，是以細看其UI細節，存在肉眼可見的像素顆粒，即無法滿足業内提出的Retina标準(綜合車内視距考量PPI>180可滿足Retina)。
圖9 常駐資訊顯示 螢幕采用側入式背光，由于結構設計空間所限，并沒有進行非常好的散熱設計，雖然亮度隻有800nit，但在24w的整體功耗下，其螢幕表面溫升并不理想，即使開啟車内空調，工作半小時後的螢幕表面仍然“發燙”，這對于觸屏應用來說是一個設計缺陷。 觸摸方案采用OGS(One Glass Solution)工藝，OGS觸摸屏是在保護玻璃上直接形成ITO導電膜及觸摸傳感器。采用OGS方案，提高了螢幕透光度，減小螢幕厚度，減輕螢幕重量，同時又降低了産品成本。由于OGS是将觸摸電路內建在Cover Lens表面，一旦玻璃受損則觸摸功能無法使用，是以在消費電子領域已經被制程更先進、光學效果更好的Oncell Touch/Incell Touch所替代。對比蔚來汽車ES6/ES8的中控屏在2019年5月即采用了Oncell Touch技術，而2020年釋出的領克0512.8寸顯示屏則采用Incell Touch的方案。
圖10 常用觸控方案對比 螢幕的對比度高達1450:1，NTSC色域為88%。這兩個參數決定了螢幕的明暗細節及色彩還原性，在側發光類LCD中，這樣的參數已經非常優秀。如果要進一步提升螢幕的表現力，則需要更換更先進的顯示方案，如直下式背光、量子點BLU或者OLED了。
4)電子設計
顯示屏電子部分采用高度內建方案，T-CON闆內建了視訊解串功能，ADU主機輸出視訊可直接轉換成螢幕LVDS信号進行顯示驅動，具體分解如下：
圖11 顯示屏PCBA
上圖對應的各晶片型号如下表所示，根據分解，顯示屏PCBA上選用的所有物料均為滿足車規(AEC-Q)标準的器件：
圖12 顯示屏關鍵器件清單
5)制造方案基于其極簡的結構設計，Model 3顯示屏的組裝也極為簡單，關鍵工序主要是螢幕的全貼合及螢幕與後殼的壓合，具體工藝步驟分解如下：
圖13 顯示屏制造技術分解
顯示屏的貼合采用OCA(Optical Clear Adhesive)光學全貼合，OCA是一層無基材光學透明的特種雙面膠，屬于壓敏膠的一類。材料本身無色透明、光透過率高、膠結強度好，可在室溫或中溫下固化，且有固化收縮小等特點。
圖14 OCA全貼合流程
顯示屏與鎂鋁合金後殼之前的唯一固定僅為Tape膠帶，且寬度僅為2.5mm~4.5mm，是以螢幕與後蓋的壓合工藝至關重要，壓合力、保壓時間等，都需要根據Tape膠帶的物性表進行計算，才能發揮膠帶的最大粘着力，確定螢幕在各種惡劣的工況下都不會脫落。 6)供應鍊
根據拆解分析，Model 3顯示屏的供應鍊相對比較簡單，羅列如下：
圖15 顯示屏供應鍊 7)總結
Model 3自釋出以來，一直是市場的焦點。其顯示屏的設計方案，也被衆多廠家拿來對比與參考。雖然在當下看來，Model 3顯示屏的邊框、厚度等，已經難說有多大的優勢，但其極簡的設計理念、懸浮式的布置方案、一體式的結構設計，仍然值得我們學習。他山之石可以攻玉，學習其優秀的設計，改進其存在的局限，最終為客戶呈現優秀、創新、領先的産品，始終是海微科技的目标。
【關于我們】 海微科技是一家專注于汽車智能座艙産品研發、生産與銷售的零部件供應商，擁有IATF-16949認證的全自動化工廠，是湖北省高新技術企業。公司在車載顯示、智能表面、數字化聲學、座艙算力等領域擁有諸多成功案例和技術儲備，為OEM客戶提供具有競争力的創新性産品與服務。已量産産品覆寫車載顯示屏、中控主機、液晶儀表、LTE T-Box、智能方向盤、車載智能助手、座艙域控制器、高精度定位終端等領域。
在車載顯示領域，海微持續創新，繼2019 Q2推出全球首塊車規級GOA OnCell超窄邊框顯示屏總成後，又在2020 Q2量産了全球首塊采用柔性AMOLED顯示技術的車載人工智能助手。另外在直下式背光、Local Dimming HDR算法、LTPS Incell等領域也積累了大量的技術和經驗，即将推出相應的車載産品及解決方案。