10 4月
表示

電子ペーパー/電子インクフロントライトのご紹介

LCDモジュールは透過型であるため、通常はバックライトを備えていますが、電子ペーパーは反射型でバックライトが不要なため、日中でも問題なく使用できます。しかし、夜間でも電子ペーパーを使用できるというニーズがあり、「フロントライト」（前光）という新しい用語が導入されました。これには、電子ペーパーディスプレイに関連するタッチ技術やラミネート技術に関する議論も含まれます。

電子ペーパータッチフロントライトモジュール構造

これは電子ペーパーモジュールの全体図です。上の赤枠はタッチラミネーション、下の赤枠は導光板部品、EPDモジュール、EMRが続きます。タッチラミネーションモジュールは、カバープレート、センサー、フレキシブル回路、OCAで構成されています。フロントライト部品には、導光板、OCA、ビーズ入りフレキシブル回路が含まれます。OCAは少なくとも3層あり、最低6つのラミネーション工程が必要です。組み立て計画は、1つのガイド（導光板のドットパターン）、2種類の照明（寒色と暖色、または標準色域と高色域）、3つの材料（導光板、センサー、OCAの材料）、および少なくとも6つのラミネーション工程で設計されています。

光誘導原理

この説明は、フロントライトシステムの概略図を示しています。側面に設置された光源からの光は、歯車のような入力構造と底面のドットパターンによって制御されます。これらの構造はLED光を屈折または反射させ、その方向を変えて導光板全体に均一に光を分散させます。右の図は、点（光源）から線（ライトストリップ）を経て導光板の表面全体へと進む様子を示しています。

色彩飽和度：導光板ソリューション

カラー電子ペーパーモジュールは、モノクロ電子ペーパーモジュールと比較して、光がRGBカラーフィルターを50回通過する必要があるため、光損失が大きく、輝度が低下し、色が薄くなります。輝度を向上させるため、導光板のドットパターンを変更しました。ドットを小さくし、角度を調整することで、有効な光反射率を高めました。ドットの角度を30°から10°に変更したところ、テストの結果、光出力がXNUMX%向上しました。

 

色彩飽和度: LEDビーズソリューション

彩度を高めるもう一つの方法は、LEDライトを使用することです。具体的には、青色LEDチップを用いて赤と緑の蛍光体を刺激し、それぞれの色を発色させます。これらの相互作用が生じる三角形の領域を拡大することで、全体的な色域を大幅に広げることができます。ここで取り上げた画像では、左側にこの効果による黄色みがかった色の歪みが見られます。LEDビーズの種類を除いて他のすべての要素は同じであるにもかかわらず、視覚的な結果は著しく異なります。

 

OCA素材の影響

OCA材料：導光板にはドットがあり、通常は凹面です。ラミネート加工後、OCAは導光板のドットに完全に埋め込まれ、光学整合と導光特性に大きな影響を与えます。左側の画像は全体的に暗く見え、これはテストデータにも反映されています。一方、右側のデータは全体的に明るい結果を示しています。OCA材料の違いだけでもこのような違いが生じるため、製品のラミネート加工には異なるOCA材料の選択が不可欠です。

 

センサー材料の影響

現在、主にITOフィルムと金属メッシュといった様々なセンサー材料が使用されています。透明性に関しては、特にカラー電子ペーパーでは透明性に対する要求が高いため、一般的に金属メッシュが好まれます。ITOフィルムと金属メッシュはどちらもモノクロ電子ペーパーでは問題なく動作します。

導光材料の影響

導光板の材質は、ドットパターンの効果に異なる影響を与えるため、導光板の性能に大きく影響します。

フロントライトについてご質問がある場合は、 私たちのエンジニア.

 

在庫のある電子ペーパー製品をこちらでご覧ください!

電子ペーパー

24 2月
表示

電子ペーパー入門

1. 電子ペーパーのコンセプト

電子ペーパーは、電源を切っても表示を維持でき、一定のメモリ容量と従来の紙のほとんどの機能を備えています。電子ペーパーのベース材料は主にポリエステル化合物で、表面に回路がコーティングされています。外部の電界の変化によって回路内の電子カプセルの動きが制御され、テキストと画像が変更されます。電子ペーパーは、低消費電力と柔軟性を特徴とし、繊細な表示品質、広い視野角、日光の下でも死角のない優れた視認性を提供します。

1999年、E Ink Corporationは初めて電子インクを使用したディスプレイを導入しました。2007年、Amazonは6インチ、4レベルの電子インクディスプレイを搭載した第XNUMX世代のKindle電子書籍リーダーをリリースしました。古典的な白黒の電子インクディスプレイから今日まで、XNUMX原色を使用したフルカラーディスプレイ機能を実現するまでに進化しました。従来のディスプレイと比較して、電子インクスクリーンは双安定特性を持ち、ピクセルの色が変わるときだけ電力を消費します。電源をオフにした後でも、スクリーンは画像を保持できます。さらに、ディスプレイ技術として、電子インクスクリーンは紙に印刷して書く視覚体験を模倣できます。

2. 電子ペーパーの表示原理

電子ペーパーには、電気泳動ディスプレイ技術 (EPD)、コレステリック液晶ディスプレイ (Ch-LCD)、双安定ツイストネマティック液晶技術 (Bi-TNLCD)、エレクトロウェッティングディスプレイ技術 (EWD)、電気流体ディスプレイ技術 (EFD)、干渉変調器技術 (iMod) など、いくつかの技術的アプローチがあります。これらのうち、電気泳動ディスプレイ技術は最も代表的で、成熟したプロセス、低コスト、高性能、従来の紙に最も近い外観を備え、長年にわたって大量生産されてきました。

電気泳動ディスプレイ技術は、最も初期に開発された紙のようなディスプレイ技術の 1 つです。その基本原理は、外部電界を使用して液体内の帯電粒子の動きを制御することです。これらの粒子が特定の位置に移動すると、異なる色が表示されます。

電気泳動インク技術は、一般に電子インクとして知られていますが、電子インクをプラスチックフィルムの層に塗布し、その上に薄膜トランジスタ (TFT) 回路を重ねるというものです。駆動 IC によって制御されるこの配置によりピクセル グラフィックスが形成され、電子ペーパー ディスプレイ (EPD) が作成されます。発光を利用して画像を生成する一般的なフラット パネル ディスプレイとは異なり、電子インク スクリーンでは主に電気泳動ディスプレイ技術が採用されています。画像表示には周囲の光の反射を利用するため、読みやすくなっています。さらに、表示される画像は直射日光下でも鮮明で、視野角が非常に広く、理論上は最大 180 度です。

 

3. 電子ペーパーの構築

電子ペーパー ディスプレイ (EPD) は、通常、反射防止ガラス、前面光源、タッチ機能、電子インク フィルム、TFT バックプレーン、コントローラー、電源マネージャーなどのコンポーネントで構成されています。電子インク フィルムは通常、数百万個のマイクロカプセルで構成されています。これらのマイクロカプセルには、正または負に帯電した白黒の粒子が含まれています。これらの粒子は電界の変化に応じて移動し、特定の領域を白または黒に表示して、対応するピクセル グラフィックスを形成します。

E Ink Holdings がマイクロカプセル電子インク技術用に開発した中核物質は電子インクであり、主に黒色染料と白色に帯電した二酸化チタン電気泳動粒子の 2 つの部分で構成されています。

電子粒子は染料の中に浮遊し、均一に配列され、ランダムに動きます。それらは透明なシェルでカプセル化されています。外部電界の影響下で、白い粒子は電荷を感知し、さまざまな方向に移動できます。白い粒子が蓄積する側は白を表示でき、反対側は染料の色、つまり黒を表示します。電子ペーパーはこの原理を使用して、テキストと画像の色の変化を実現します。

4. 電子ペーパー素材

  • 基板材料: 電子ペーパーの基板は通常、プラスチック（ポリエステルフィルムなど）またはガラスで作られています。プラスチック基板は軽量で柔軟性があるという利点があり、曲げられる電子ペーパーの作成に適しています。一方、ガラス基板は保護性と耐久性に優れています。
  • マイクロカプセルの材質: マイクロカプセルは電子ペーパーのコアコンポーネントであり、通常はポリマー材料で作られています。各マイクロカプセルには黒と白の粒子が含まれており、通常はカーボンブラックや白色二酸化チタンなどの材料で作られています。マイクロカプセルのサイズは、通常、数ミクロンから数十ミクロンの範囲です。
  • 導電性材料: 電子ペーパーの透明電極には、通常、インジウムスズ酸化物 (ITO) などの導電性材料が使用されています。これらの材料は、優れた導電性だけでなく、高い透明性も備えているため、表示品質に影響を与えることなく電気を効果的に伝導します。
  • インク材料: 電子インクに使用される顔料粒子は通常、無機または有機材料から作られており、優れた分散性と安定性を備え、表示される画像の鮮明さと寿命を保証します。
  • 保護フィルム： 電子ペーパーの耐久性を高めるために、表面に保護フィルムが貼られることが多く、このフィルムは傷や外部からの損傷を防ぎ、電子ペーパーの寿命を延ばすのに役立ちます。

 

5. 電子ペーパーの製造プロセス

電気泳動インク（一般に電子インクと呼ばれる）の技術は、電子ペーパーの製造工程の中心です。この工程では、プラスチックフィルムに電子インクの層をコーティングします。次に、このコーティングされたフィルムに薄膜トランジスタ（TFT）回路をラミネートします。ドライバー IC によって制御されるこの配置により、電子ペーパー ディスプレイ（EPD）の構成要素であるピクセル グラフィックスの形成が容易になります。この方法により、マイクロカプセル内のインク粒子を正確に制御および操作することができ、電気的な影響下でこれらの粒子を再配置することで、ディスプレイに画像やテキストを表示できます。

生産コストを抑え、電気泳動ディスプレイ材料の特性を考慮すると、現在のマイクロカプセル電気泳動ディスプレイフィルムはロールツーロールコーティング方式で製造されています。このプロセスにより、製品アプリケーションの要件を満たすディスプレイ材料を迅速に製造できます。上記の画像は、この連続製造方法で処理されるフィルム材料のロールを示しています。

6. 電子ペーパーの利点と欠点

· 利点

    • 低エネルギー消費： 電子ペーパーは消費電力が非常に少なく、通常はディスプレイを更新するときにのみ電力を使用するため、スタンバイモードではほとんど電力を消費しません。
    • 読みやすさが良い: 電子ペーパーは反射型ディスプレイであるため、従来の紙と同様に、強い光の下でも良好な可読性を維持します。
    • 軽量かつ柔軟: 電子ペーパーは軽量で柔軟性に優れているため、さまざまなポータブルデバイスやフレキシブルディスプレイに適しています。
    • 目の快適さ: 電子ペーパーは、まぶしさやブルーライトの放射を軽減し、長時間の読書でも快適になります。

· デメリット

    • 費用： 電子ペーパーの生産コストは比較的高いため、一部の低価格市場では普及が制限されています。しかし、電気泳動ディスプレイ技術、特にマイクロカプセルディスプレイ技術の歩留まりは、紙の生産に似たロールツーロールコーティング法と製造プロセスが簡単なため、毎年向上すると予想されています。生産量と歩留まりが増加するにつれて、電子ペーパーディスプレイのコストは毎年低下すると予想されます。他の電子機器と同様に、電子ペーパーディスプレイの価格は引き続き低下し、コストの低下に伴ってさまざまな新しい用途が生まれると予想されます。
    • リフレッシュレートが遅い: 電子ペーパーはリフレッシュレートが比較的遅いため、動的なビデオや急速に変化するコンテンツの表示には適していません。双安定性の性能要件を満たすために、電子ペーパーディスプレイ技術は応答速度を犠牲にしており、更新時間は数百ミリ秒かかりますが、これはビデオアプリケーションには不十分です。技術の進歩により、より高速に応答する電子ペーパー材料が登場し、応答時間は数十ミリ秒に短縮されており、将来的には顧客の要求を満たすためにさらに改善される可能性があります。
    • フルカラー化: 電子ペーパーディスプレイ技術のほとんどは主にモノクロであり、カラー電子ペーパーはコストが高く、技術的な課題があります。現在、カラー電気泳動ディスプレイ電子ペーパーは、白黒電子ペーパーの上にカラーフィルターを使用する方法と、すでにサンプルが製造されている着色粒子または染料を使用する方法の 2 つの方法で実現できます。ただし、イメージングに反射光を使用するため、電子ペーパー画面は LCD 画面の明るさと色精度と比較するとやや暗く見えます。したがって、カラー化は電子ペーパー技術にとって革命的な進歩であり、研究開発に多大なリソースが投入され、将来的にカラー電子ペーパーディスプレイが利用可能になることが期待されています。
    • 耐久性： 電子ペーパーは比較的耐久性に優れていますが、極端な条件（高温多湿など）では性能が損なわれる可能性があります。本を巻き取ることを想定していない従来のリーダーとは異なり、フレキシブル電子ペーパーディスプレイを使用する主な目的は、巻き取り可能であることではなく、持ち運び可能で耐衝撃性があることです。フレキシブル電子ペーパーディスプレイでは、バックプレーンとしてプラスチック基板を選択できます。プラスチック基板を使用した電子ペーパーは、ガラス素材を使用した電子ペーパーよりも約 80% 軽く、厚さは約 0.3 mm しかないため、軽量、薄型、耐衝撃性という要件を満たしています。ただし、プラスチック基板の最大の課題は耐熱性と化学的安定性であり、基板材料の継続的な改善が必要です。

 

7. 電子ペーパーの応用

  • 電子書籍リーダー: 電子ペーパーは、Amazon の Kindle などの電子書籍リーダーで最もよく使用されています。紙のような読書体験が得られるため、電子ペーパーを使用すると、ユーザーは長時間読書しても目が疲れません。

  • 看板と情報ディスプレイ: 多くの企業や公共スペースでは、看板や情報表示システムに電子ペーパーを使い始めています。電子ペーパーは日光の下でも鮮明で、消費電力も少ないため、長期間にわたって情報を表示するのに最適です。

  • スマートラベル： 小売業や物流業界では、電子棚札などの電子ペーパーラベルが広く使用されています。価格や商品情報をリアルタイムで更新できるため、手動による更新にかかるコストを削減できます。
  • ウェアラブルデバイス： 一部のスマートウォッチやフィットネストラッカーでは、バッテリー寿命を延ばし、さまざまな照明条件下での読みやすさを向上させるために、電子ペーパーディスプレイ技術を採用し始めています。

  • 教育用デバイス: 電子ペーパー技術は、電子試験用紙や学習タブレットなど、教育分野で徐々に採用されつつあり、より柔軟で環境に優しい学習方法を提供しています。

 

在庫のある電子ペーパー製品をこちらでご覧ください!

電子ペーパー

15 ジョン
表示

LCD ディスプレイの ESD 規格と改善

IEC 61000-4-2 は、国際電気標準会議 (IEC) によって開発された電磁両立性 (EMC) 規格であり、特に静電気放電 (ESD) に対する耐性をテストすることを目的としています。この規格は、電子機器およびシステムの静電気放電に対する耐性を評価および検証するように設計されています。静電気放電テストの手順とさまざまなテスト レベルを定義します。

1. IEC 61000-4-2 試験レベル

IEC 61000-4-2 規格では、主に XNUMX 種類の放電が定義されています。

1) 接触放電: 静電放電は、デバイスに接触しているテスト電極を介してデバイスに直接適用されます。

空中放電: テスト電極をデバイスに近づけることにより (直接接触せずに) 静電放電が発生します。

放電の種類ごとに異なる電圧テスト レベルがあり、さまざまな環境で発生する可能性のある静電放電の強度をシミュレートします。IEC 61000-4-2 で定義されている標準テスト レベルは次のとおりです。

接触放電レベル:

  • レベル1: 2kV
  • レベル2: 4kV
  • レベル3: 6kV
  • レベル4: 8kV
  • 特別レベル: > 8 kV (実際のニーズに基づいてユーザーがより高い電圧レベルを定義できます)

空気排出レベル:

  • レベル1: 2kV
  • レベル2: 4kV
  • レベル3: 8kV
  • レベル4: 15kV
  • 特別レベル: > 15 kV (同様に、実際のニーズに基づいてユーザーがより高い電圧レベルを定義することもできます)

LCD ディスプレイのみの場合、最大テストはレベル 4 です。

 

2。 試験手順

実際のテストプロセスでは、機器が予想される静電放電環境に耐えられることを確認するために、規定された一連の静電放電操作を実行する必要があります。具体的なテスト手順は次のとおりです。

1) テストレベルの選択: 機器の想定される使用環境に応じて、適切なテストレベル（レベル 1 ～ レベル 4、またはそれ以上の特別レベル）を選択します。

2) テスト機器のセットアップ: IEC 61000-4-2 規格で指定されている静電放電ガンおよびその他の必要なテスト機器を使用します。

3) 排出方法:

  • 接触放電: 放電ガンの先端を機器の金属部分に直接接触させます。
  • 空気排出放電ガンの先端を機器の非金属部分に近づけ、放電が起こるまで徐々に近づけます。

4) 放電を繰り返す通常、すべてのテスト ポイントにわたって機器の静電放電耐性を検証するには、各テスト ポイントで複数回の放電 (通常は 10 回以上) が必要です。

5) 観察と記録: 各放電後、機器の応答（再起動、データ損失、機能障害など）を観察し、テスト結果を記録します。

 

3. LCDスクリーンESDテスト不合格の主な現象

LCD 画面が ESD (静電気放電) テストに不合格になると、通常、次の現象が観察されます。

1）画面 ちらつき or 点滅: 静電気放電による不安定さにより、ディスプレイがちらついたり、断続的に点滅したりする場合があります。

2) 永久 アーティファクトの表示: 画面に永久的な線、斑点、または歪みが表示される場合があります。これは、LCD パネルまたは回路の損傷を示しています。

3) 画面 フリーズ: ディスプレイがフリーズしたり、応答しなくなったりする場合があります。回復するには、再起動または電源の入れ直しが必要になります。

4) 色の歪み: ディスプレイ ドライバーやその他の電子部品の損傷により、画面上の色が歪んだり、正しく表示されなくなる場合があります。

5) 表示機能の喪失: 画面が完全に空白になったり、画像がまったく表示されなくなったりする場合があります。これは、画面の内部コンポーネントに重大な障害が発生していることを示唆しています。

6) タッチ機能の不具合 (該当する場合): タッチ対応 LCD 画面では、ESD イベントの発生後にタッチ機能が応答しなくなったり、不安定になったりすることがあります。

7) 予期しない再起動: ESD がデバイスの電源管理または制御回路に影響を与え、デバイスが予期せず再起動する可能性があります。

8) データの損失または破損: 特に ESD がメモリまたはストレージ コンポーネントに影響を与える場合、データが失われたり破損したりする可能性があります。
これらの現象は、LCD 画面または関連する電子機器が静電気放電によって損傷していることを示しており、さらに調査し、場合によっては追加のシールドまたは回路保護を行う必要があります。

 

4. 静電気放電（ESD）改善対策

1) 設計段階における予防措置

a. ボードレベルの設計

  • グランドプレーン設計: 干渉に対する耐性を高めるために、PCB に完全なグランド プレーンがあることを確認します。堅牢なグランド プレーンは、電流フローの低インピーダンス パスを提供し、ノイズを効果的に低減し、ボード全体の電磁両立性 (EMC) を向上させるのに役立ちます。
  • ESD 保護デバイス: 重要な信号ラインに、TVS (過渡電圧抑制) ダイオードや ESD 保護コンデンサなどの ESD 保護デバイスを追加します。これらのコンポーネントは、電圧スパイクをクランプし、ESD エネルギーを安全に消散させて、敏感な回路を損傷から保護するのに役立ちます。
  • 信号リターンパスの最適化: 信号リターン パスを最適化して、重要な回路を通過する ESD 電流を最小限に抑えます。適切に設計されたリターン パスにより、ESD 電流が敏感な領域から遠ざけられるため、回路が損傷する可能性が減り、全体的な ESD 耐性が向上します。

b. 筐体設計

  • 導電性コーティング: プラスチック筐体の内側に導電性コーティングを施してシールド効果を実現します。このコーティングは、静電放電 (ESD) を遮断して消散させ、内部コンポーネントを保護します。
  • 金属筐体の接地: 金属筐体が適切に接地され、ESD 放電のための効果的な経路が確保されていることを確認します。適切な接地は、敏感な電子機器から静電気を安全に放散するのに役立ちます。
  • TFT LCD金属フレームと製品PCB間の接地面積を増やす: TFT LCD の金属フレームと製品の PCB 間の接地領域を拡大します。これにより、より効果的な ESD パスが作成され、デバイス全体の静電気放電耐性が向上します。
  • 筐体とTFTタッチスクリーン間のフローティングギャップを拡大: 筐体と TFT タッチ スクリーン間のフローティング ギャップを大きくします。ギャップを大きくすると、敏感なコンポーネントに影響を与えずに潜在的な放電を分散させるスペースが確保され、タッチ スクリーンへの ESD の直接的な影響を最小限に抑えることができます。

2) 配線とレイアウトの最適化

  • 重要なコンポーネントの保護: ボタン、コネクタ、インターフェースなど、ESD に接触する可能性のある領域から敏感なコンポーネントを離して配置します。これにより、ESD がこれらのコンポーネントに到達して損傷を引き起こすリスクが軽減されます。
  • 短いアース線: 接地抵抗とインダクタンスを減らすために、接地線の長さを最小限に抑えます。接地経路が短いほど、ESD 電流をより効率的に分散させるルートが提供され、全体的な保護が向上します。
  • 隔離ゾーン: PCB 上に専用の ESD 保護ゾーンを作成し、敏感な回路を ESD に接触する可能性のある領域から分離します。これには、重要なコンポーネントを潜在的な放電経路から保護するためのバリア、接地プレーン、またはガード トレースの追加が含まれる場合があります。

3) フィルタリングとバッファリング

  • フィルタリングコンデンサ: ESD パルスを吸収するために、重要な信号ラインにフィルタリング コンデンサを追加します。
  • 直列抵抗器: ESD 電流を制限するために、信号ラインと直列に小さな抵抗器を配置します。

4) フィルタリングとバッファリング

  • フィルタリングコンデンサ: ESD パルスを吸収するために、重要な信号ラインにフィルタリング コンデンサを追加します。
  • 直列抵抗器: ESD 電流を制限するために、信号ラインと直列に小さな抵抗器を配置します。

5) シールドと接地

  • シールドカバー: ESD の直接的な影響を軽減するために、LCD モニターに金属または ITO (インジウムスズ酸化物) シールド カバーを取り付けます。
  • 接地経路の最適化: シールド カバー、導電性コーティング、および金属製エンクロージャに適切な接地接続があり、低インピーダンスの ESD 放電経路が形成されていることを確認します。

6) インターフェースとボタンの保護

  • インターフェース保護: ディスプレイの入力および出力インターフェースに TVS ダイオードなどの ESD 保護デバイスを追加します。
  • ボタン保護ボタンを介して伝導される ESD 干渉を軽減するために、ボタンに適切なシールドと接地を設計します。

7) 電源とアースラインの取り扱い

  • 絶縁トランス: 絶縁トランスを使用して電源セクションと信号セクションを分離し、電源を介した ESD 伝導の可能性を低減します。
  • グラウンドラインの取り扱い: 電源入力にコモンモードチョークとフィルタリングコンデンサを追加して、電源ラインを介した ESD 伝導の可能性を減らします。

8) 製品のテストと検証

  • ESD ガンテスト: ESD ガンを使用してシミュレーション テストを実行し、弱点を特定して修正措置を実施します。
  • 繰り返し検証: 是正措置が有効であることを確認するために、さまざまな環境で繰り返し ESD テストを実施します。

9) 材料の選択

  • 帯電防止材料: モニターの筐体には、帯電防止プラスチックなどの帯電防止特性を持つ素材を選択してください。
  • 導電性ゴム: ボタンやインターフェースに導電性ゴムを使用し、静電気防止機能を強化します。

 

5. 具体的な改善例

1) モニターインターフェースのSD保護

モニターの HDMI、VGA、USB、その他のインターフェースを ESD (静電気放電) から保護するには、次の保護戦略を検討してください。

  • 並列TVSダイオード: HDMI、VGA、USB、およびその他のインターフェースの信号ラインに、過渡電圧抑制 (TVS) ダイオードを並列に取り付けます。TVS ダイオードは、ESD によって発生する電圧スパイクを抑制し、高電圧サージから敏感な回路を保護します。
  • 小型コンデンサの追加: インターフェースの近くに小型コンデンサを配置してローパス フィルターを形成します。これらのコンデンサは高周波 ESD パルスを吸収して除去するのに役立ち、モニターの内部コンポーネントをさらに保護します。

 

2) ボタンのESD保護

ボタンを静電放電 (ESD) から保護するには、次の対策を実施できます。

  • 導電性ゴムパッド: ボタンと回路基板の間に導電性ゴムパッドを配置して、ボタンが押されたときに効果的な接地を確保します。導電性ゴムは、ESD が安全に地面に放散される経路を提供し、回路が損傷するリスクを軽減します。
  • 直列抵抗器: ボタン ラインと直列に小さな抵抗器を挿入します。これらの抵抗器は、回路に流入する可能性のある ESD 電流を制限し、ESD パルスの影響を軽減することで敏感なコンポーネントをさらに保護します。

3) 電力線のESD保護

電力線を介した静電放電 (ESD) から保護するには、次の対策を講じることができます。

  • コモンモードチョーク: 電源入力にコモンモードチョークを取り付けます。これらのチョークはコモンモードノイズを抑制し、電源ラインを介して伝導される ESD エネルギーの量を減らすのに役立ちます。
  • X/Yコンデンサ: 電源入力に X コンデンサと Y コンデンサを使用して、電源ラインを介して伝導される ESD パルスを除去します。X コンデンサはラインとニュートラル間に配置され、Y コンデンサはライン/ニュートラルとグランドの間に接続されます。これらを組み合わせることで、高周波 ESD パルスを吸収して軽減する効果的なフィルタリング ネットワークが形成されます。

4) RC回路付きリセットピン

リセット ピンを ESD から保護し、安定した動作を確保するために、RC (抵抗-コンデンサ) 回路を追加できます。コンポーネントの推奨値は次のとおりです。

  • R1 = 1 kΩ（1キロオーム）この抵抗器はリセット ピンに流れる電流を制限し、ESD による突然の電圧スパイクに対するバッファとして機能します。
  • C1 = 0.1 µF (マイクロファラッド)このコンデンサはフィルタとして機能し、急激な電圧変化を平滑化し、リセット信号に安定性を提供します。
  • C2 = 0.047 µF (マイクロファラッド): 追加のコンデンサを並列に配置することでフィルタリングをさらに改善し、リセット ピンが高周波ノイズや ESD パルスの影響を受けにくくなります。

この RC 回路はリセット ピンのデバウンスに役立ち、静電放電や過渡電圧変動に対する追加の保護を提供します。

5) ESDリングの追加

静電気防止特性を利用して ESD 放電経路を形成し、保護を強化するために、静電気接触点に TVS ESD 保護デバイスを追加することをお勧めします。さらに、パネルに静電気放電リング (ESD リング) を含めます。このリングは、静電気放電用の接地経路を提供し、VCOM およびゲート ラインを潜在的な損傷から保護します。

 

6) 各VCOMポイントにTVSを追加する

ESD 保護を強化するために、各 VCOM ポイントに TVS (過渡電圧抑制) ダイオードを追加することをお勧めします。具体的には、LeiMao Electronics の DFN0511 パッケージの ULC1006CDN を使用します。このコンポーネントは、多くのディスプレイ カスタマーの間で効果的に適用され、満足のいく結果を示しています。

7) パネル上の露出したトレース

パネル上の露出したトレースに絶縁接着剤またはテープを塗布します。これにより、偶発的なショートを防ぎ、トレースを ESD による損傷から保護できます。

8) 未使用のピン

使用されていないピンはフローティングのままにせず、MVDDL (最小電圧差動デジタル ロジック) に接続する必要があります。これにより、フローティング ピンがノイズを拾ったり、回路で意図しない動作を引き起こしたりするのを防ぐことができます。

9) ソフトウェアのリセット

ソフトウェア リセット機能を実装します。これにより、ソフトウェアを既知の良好な状態にリセットすることで、ESD イベントやその他の問題による予期しない状態や誤動作からシステムを回復できます。

10) 例: 自動車用LCDディスプレイ画面

問題の説明: 静電放電 (ESD) テストでは、スクリーンは ±6 kV 接触放電に合格しましたが、±8 kV 空中放電には不合格でした。

分析: LCD 画面はメイン コントローラに有線で接続されており、使用されるインターフェイスの種類は LVDS (Low-Voltage Differential Signaling) です。現在、大型画面では主に LVDS および VBO (Video Bus Output) 差動インターフェイスが使用されており、これらはコモン モード干渉の抑制に効果的です。テスト中に観察された画面のちらつきは、LVDS ケーブルに影響を与える干渉によって発生した可能性があります。LVDS ケーブルの各信号線に 500V ～ 1000V の接触放電を適用したところ、差動クロック線の両方のペアで 500V ～ 1000V で画面のちらつきが発生することがわかりました。これにより、差動クロック信号が特に ESD 干渉の影響を受けやすいことが確認されました。

解決策: LVDS ラインにフェライト ビーズ (磁気リング) を追加します。磁気リングを追加した後、ESD テストを再度実行し、テストに合格しました。選択したフェライト ビーズの周波数インピーダンス特性曲線は次のとおりです。
[フェライトビーズの周波数インピーダンス特性曲線が視覚的な形式で入手できる場合は、ここに含めます。]
これらのフェライトビーズを実装することで、ESD 干渉に対する感受性が大幅に低減され、差動クロック信号が安定し、画面のちらつきが防止されます。

11) さまざまな筐体の静電気防止方法

TFT LCD ディスプレイは、特にタッチスクリーンが内蔵されている場合、電磁干渉 (EMI) や静電放電 (ESD) の影響を受けやすくなります。ESD に関しては、TFT LCD ディスプレイはデバイスの外部に面一に取り付けられています。放電は LCD フレームの端まで達することがあり、製品の筐体によって完全に放散されません。

さらに詳しく見てみると、LCD 画面のフレームは通常、製品の PCB の信号グランド (GND) に接続されています。そのため、放電された電流がデバイスのボードに流れ込む可能性があります。解決策は、最終製品の筐体が導電性か非導電性かによって異なります。

  • 導電性（金属）エンクロージャLCD フレームとベゼル ステップのエッジ間のすべての表面で、しっかりとした電気的結合を確保します。ベゼル ステップのエッジまで表面抵抗が広がる ITO (インジウムスズ酸化物) などの透明導電性コーティングを使用します。
  • 非導電性エンクロージャ: TFT LCD ディスプレイを ESD のエントリ ポイントとして提供します。シールド フラット ケーブルを使用して LCD フレームを PCB グランドに接続し、製品筐体と LCD ディスプレイ モジュール間の絶縁ギャップ (フローティング) を増やします。

12) 例: 白い画面/青い画面の問題

「白い画面」または「青い画面」とは、最初に電源を入れたときのように、コントラストを調整しても反応せず、バックライトのみが表示されるモジュールの画面を指します。
この問題は、動作中にモジュールの電源ライン (VDD または VSS) または RESET 信号ラインに干渉が加わり、モジュールがリセットされるために発生します。リセットにより、モジュールの内部レジスタが初期化され、ディスプレイがオフになります。

解決法：

  • 干渉が電源ラインにある場合は、モジュールのできるだけ近くに、VDD と VSS 電源ラインの間にデカップリング コンデンサ (10 µF) とフィルタリング コンデンサ (0.1 µF/0.01 µF) を追加することをお勧めします。
  • 干渉が RESET 信号ラインにある場合は、RESET 信号ラインと VSS の間に、モジュールにできるだけ近い位置にフィルタリング コンデンサ (容量 0.1 µF または 0.01 µF) を追加することをお勧めします。
    コンデンサ値の選択は、実際のテスト結果に基づいて決定する必要があります。

13) ディスプレイに間違った文字やランダムなピクセル（データエラー）が表示され、電源を入れ直すことでしか解決できない

この問題は、制御信号に干渉が適用され、レジスタ パラメータが変更されるために発生します。通常、データを表示する場合、メインの作業レジスタ パラメータへの繰り返し書き込みは行われないため、上記の問題が発生します。

解決法：
伝送ラインに干渉がある場合:

  • フェライトビーズを使用するか、スズ箔や薄い銅板などの材料でラインをシールドします。
  • 干渉のあるエリアを避けるため、伝送ラインのルーティングを変更します。
  • 伝送ラインの長さを短くするか、ライン ドライバーを追加して、駆動強度を高め、ノイズ耐性を向上させます。

14) 干渉点が見つからない、または干渉を排除するための回路の予防措置が不十分な場合はどうすればよいでしょうか?

干渉を特定できない場合、または回路の予防措置で干渉の影響を防止できない場合は、次の解決策を検討してください。
定期的なレジスタの初期化: RESET信号を使用する代わりに、初期化のためにレジスタに直接操作を実行します。クラッシュが発生して回復できない場合は、初期化にRESET信号を使用します。ただし、これにより、通常の表示中に画面がちらつく可能性があります。初期化によって通常の表示が影響を受けないようにするには、次の手順を実行します。
a. 初期化にレジスタ読み取りデータを使用する: ディスプレイ ステータス ワードや特定の SRAM ユニット データの読み取りなど、レジスタから読み取ったデータを基に、初期化が必要かどうかを判断します。
b. バックライト制御付きネガティブディスプレイモジュールを使用する: マイナス表示のモジュールの場合、使用していないときはバックライトをオフにしてください。そうしないと、表示内容が見えにくくなります。表示内容を観察する必要がある場合は、バックライトをオンにして、この瞬間を目立たないモジュールの再初期化のポイントとして使用します。

15) 製品筐体（特に製品パネル）の静電干渉テストにより、モジュールに白い画面または表示エラーが発生する

このタイプの干渉は、主にモジュールの金属フレームまたはガラスがモジュールの回路に干渉することによって発生します。この状況を改善するには、次の方法を検討してください。

  1. モジュールの金属フレームをアースに接続します。
  2. モジュールの金属フレームを VSS (回路のグランド) に接続します。
  3. モジュールの金属フレームを浮かせたままにします（何も接続しません）。
  4. モジュールの金属フレームと金属筐体の間に絶縁パッドを追加します。絶縁パッドが厚いほど、静電気の低減効果が大きくなります。

これら 4 つの方法を実際の製品でテストして、どれが最も効果的かを判断する必要があります。

16) 外部干渉源がなくても白い画面や表示エラーが発生する
この状況も干渉に該当しますが、これは主にソフトウェアの競合によって引き起こされる内部システム干渉によるものです。最初のステップは、干渉が発生するパターンを特定することです。このような問題は、モジュールの書き込みプロセス中に発生する可能性が高く、モジュールがフリーズしたりエラーが表示されたりします。
一般的な原因は次のとおりです。

  • 割り込みルーチンがモジュール操作 (I/O アドレッシング モード) 中に干渉し、制御信号やデータの変更などの誤った操作を引き起こし、モジュールがフリーズしたり、正しく表示されない可能性があります。
    解決策: 重要なプロセス中の干渉を防ぐため、モジュールの操作中は割り込み応答を無効にします。

17) 例: TFT ディスプレイと金属製の製品シャーシを使用した場合、8000V の静電放電 (ESD) テストを実施したところ、ディスプレイの画面が乱れました。モジュールをリセットして再初期化しても効果はなく、デバイスの電源をオフにして再起動し、通常の動作に戻す必要がありました。業界規制では、シャーシの接地は許可されていません。
解決策として、金属シャーシをアクリル（有機ガラス）エンクロージャに交換し、タイムループリフレッシュ（初期化）プログラムをメインソフトウェアルーチンに追加しました。ESDテスト中に、LCDモジュールが静電気放電によりリセットされると、リフレッシュ（初期化）プログラムが問題を修正し、短時間のちらつきが発生しただけで通常の動作に戻り、テストに合格しました。

18) 例: TFTディスプレイを使用して、製品シャーシで8kVの静電放電(ESD)テストを実施したところ、モジュールにディスプレイが表示されませんでした。
これを改善するため、モジュールの電源ピンに330μFのコンデンサとサージ保護ダイオード（P6K1）を追加し、ドライバ電源の出力（VOUT）に330μFのコンデンサを追加しました。これらの対策により、状況は大幅に改善されました。さらに、モジュールの金属フレームはシャーシから絶縁され、2mmの隙間が維持されたため、ESDテストに合格するのに役立ちました。
しかし、これらの改善にもかかわらず、まだ時々ディスプレイが表示されない状況がありました。これを完全に解決するために、モジュールをリセットして干渉から回復するための定期的な初期化ルーチンがプログラムに追加されました。これにより、ディスプレイ干渉の問題は完全に解決されました。

19) 例: TFTディスプレイを使用する場合、システムの主電源ラインに4kV、150Hzの正パルス群干渉信号が印加されたテスト中に、ディスプレイに文字化けした文字が表示されました。
この問題を解決するために、LCD モジュール インターフェースの電源ラインにサージ アブソーバーを追加し、冗長伝送ラインの長さを短縮しました。これらの対策により、システムはテストに合格できました。

20) 配電盤にTFTディスプレイを使用した場合、高電圧電磁干渉下ではモジュールに何も表示されない
この問題を解決するために、システム電源を絶縁電源に交換しました。モジュールの /RESET ピンに 0.01μF のコンデンサを接続し、モジュールの金属フレームを VSS に接続するジャンパーを外し、モジュールの金属フレームをスイッチギア キャビネットから絶縁するために絶縁パッドを追加しました。

21) TFTディスプレイとシステムマザーボード間の接続ケーブルの長さは700mmを超えます。グラフィックデータを繰り返し書き込むと、グラフィックの右側はグラフィックデータの右端のバイトを徐々に複製します。

モジュール インターフェイスでの入力信号波形の測定結果は良好で、/WR = 0 の幅は 2μs でした。インターフェイス信号にコンデンサとプルアップ抵抗を追加しても、大きな改善は見られませんでした。ケーブルを短くし、フェライト ビーズを追加すると、顕著な改善が見られましたが、問題は完全には解決しませんでした。
/WR 信号ラインにシュミット トリガー回路 (74HC14) を挿入すると、問題は完全に解決しました。さらに、/WR 信号ラインに 680Ω の抵抗を挿入することでも、問題は完全に解決しました。

22) 例: LCD ディスプレイのブルースクリーン

ESD (静電放電) テスト中、ネットワーク ポート、USB、シリアル ポートで ±6kV でシステムをテストするたびに、産業用ディスプレイにブルー スクリーンが発生し、システムがクラッシュしました。電源を入れ直すと自動的に回復しますが、テストは合格しませんでした。ボードは以前、接地、フィルタリング、および絶縁に重点を置いた設計の改訂を複数回実施しましたが、問題は解決しませんでした。そのため、今回は、システムの弱点を特定して対処するために、根本原因を診断して修正する戦略を採用しました。
分析と解決策:
観察された現象に基づいて、CPU 機能ユニットが干渉の影響を受けていることが疑われました。コアサブボード (CPU モジュール回路) ピンを解析し、実際の経験と信号機能に基づいて、特に敏感で ESD 干渉を受けやすい信号を特定しました。
ESD に敏感な信号を識別するために、ESD ガンを使用して、コア サブボード上のさまざまな信号ピンに 100V、300V、600V、1000V の電圧で接触放電を適用しました。これらのテスト中、問題は再発せず、これらの信号が問題の原因ではないことが確認されました。
コア サブボード上の敏感な回路をさらに分析すると、敏感な DDR_CLK 信号に 100V の接触放電を適用すると、問題が常に再発することが判明しました。放電を適用するたびに、問題が再現されました。DDR_CLK トレースの幅は 4 ミルで、設計にはテスト パッドが含まれていなかったため、利用可能な緩和オプションが制限されていました。
静的電磁場が DDR_CLK クロック信号に影響を与えているかどうかを判断するために、接地された金属線を DDR_CLK トレースの真上に配置し、ESD ガンを使用して接地線の銅ラグで 6kV で放電しました。問題は XNUMX 回の放電で再現され、ESD からの電磁放射が DDR_CLK 信号と DDR コンポーネントに影響を与えていることが確認されました。
解像度：
電磁放射線がコアボード上の DDR モジュールに影響を与え、ESD 問題が再発していることを確認した後、銅箔を使用してコアボード領域をシールドおよび接地し、敏感な DDR 信号とモジュールを保護しました。コアボード モジュールをシールドした後、IO インターフェイスに ±6kV、8kV、10kV の接触放電を適用し、各テストで 40 回の連続放電を行いました。システムは正常に動作し続け、問題が解決したことを示しました。
原因分析：
さらに検証を進めた結果、システム全体に影響を及ぼす ESD は、放射結合または容量結合によるものであることが判明しました。分析により、静電放電経路は、IO インターフェイス → シングル ボード PGND → 金属バッキング プレート → 金属シャーシ → シャーシ カバー → アース線であることが判明しました。
このパスは、ESD が敏感なコンポーネントにどのように影響を与えるかを説明し、干渉から保護するために追加のシールドと接地が必要であることを確認します。

シャーシ カバーが金属シャーシにねじ込まれていない場合、またはカバーが取り付けられていない場合、静電放電 (ESD) の問題は発生しないことが確認されました。これにより、放射結合の問題は排除されました。この場合、ESD 放電パスは次のようになります: IO インターフェイス → シングル ボード PGND → 金属バッキング プレート → 金属シャーシ。これは、コア ボード上の敏感な DDR 領域とシャーシ カバー (互いに非常に近いため) の間に静電容量結合があることを示唆しています (下の図を参照)。

要約すると、システム全体のコアサブボード上の静電結合の簡略化されたモデルが次の図に示されています。

問題を診断する際に、コアサブボードにシールドカバーを追加した後、この時点での静電結合モデルを下図に示します。
図から、コアサブボードにシールドカバーを追加した後、シャーシの背面カバーからの静電エネルギーが金属シールドに直接結合していることがわかります。このエネルギーは、シールドカバーの接地ピンを介して地面に放電されるため、ESD が DDR に敏感なモジュールに直接結合するのを防ぎ、問題を解決します。
上記の分析に基づくと、ESD 問題は、シャーシの背面カバーから DDR モジュール回路への静電干渉の容量結合によって発生したことが判明しました。
コアサブボードはクライアント企業のプラットフォーム製品であり、モジュール上のDDR回路は非常に敏感であるため、テストと量産の両方で敏感なコアサブボードモジュールを保護するためにシールドカバーを使用することをお勧めします。このソリューションはシンプルで効果的で信頼性があります。

 

23) LCDディスプレイのEMI保護

主なアプローチは、EMI の影響を受けやすいコンポーネントをシールドすることです。
a. タッチ コントローラや LCD ドライバ IC などの敏感なコンポーネントの場合は、EMI シールド ファブリックを使用して片面または両面の保護を提供します。
b. 一部の LCD 画面は高周波信号を発するため、下部に金属フレーム、上部に ITO (インジウムスズ酸化物) 層を使用してシールドを適用できます。

 

22 11月
コントロールボード, 表示

二輪電気自動車のタッチスクリーンにおけるタッチコントローラの固有の要件

交通の未来に関する無数の記事は四輪電気自動車に焦点を当てていますが、スクーター、大型バイク、電動バイク、電動モペット、電動自転車など、経済的な二輪電気自動車への依存度がますます高まっています。これらの二輪電気自動車は、物理的なノブ、ボタン、機械式ダイヤルの代わりに、制御用のタッチスクリーンを組み込むことで、四輪電気自動車のデザイントレンドに従っています。

タッチスクリーンの採用により、電気二輪車の設計者は、モダンな外観、柔軟なレイアウト、スタイリッシュなデザインのモデルを作成できます。また、さまざまなモデルや個々の車両に合わせて簡単にカスタマイズできます。ユーザーフレンドリーなメニュー システムは、電気二輪車のより複雑な制御、表示、および機能の要件を満たすと同時に、ナビゲーション、インフォテインメント システム、リモート ペイメント、車両セキュリティなどの付加価値機能も実現します。

二輪電気自動車のタッチスクリーンは、屋外の厳しい環境にさらされることが多く、雨、雪、ほこり、砂などの影響を受けやすいです。暑い気候では、これらの車両は直射日光の当たる場所に駐車され、強い紫外線や赤外線にさらされることがあります。さらに、事故や故意の損傷を受けやすい傾向があります。

これらの要素を考慮すると、二輪電気自動車のタッチスクリーンは、理想的には、IP65/68 の保護等級と厚いカバーガラスを備え、下にあるタッチセンサーと LCD または OLED ディスプレイコンポーネントを保護する必要があります。日光や紫外線による損傷を防ぐために、UV/IR フィルターが必要であり、あらゆる照明条件下で画面の視認性を高めるために反射防止/反射防止コーティングを施す必要があります。

そのため、ディスプレイ スタックには厚い多層設計が必要です。ただし、層が増えるごとに指と静電容量式タッチ センサー間の距離が長くなり、画面表面でのタッチ入力を正確に検出することが難しくなります。

寒冷地では、ライダーが厚手の手袋をはめてタッチスクリーンを操作することが多く、指とタッチセンサーの距離がさらに長くなります。また、雨天時にスクリーンに雨や雪が付着すると、誤タッチや入力漏れが発生する可能性があります。

高品質のタッチスクリーンは、画面上を移動する指の軌跡を確実に追跡するだけでなく、濡れた状態で厚手の手袋をはめた状態での複数指のジェスチャーを正確に検出し、地図上のナビゲーションなどの機能を実現する必要があります。タッチスクリーンは、さまざまな環境要件を満たす必要があり、タッチスクリーン コントローラ IC には厳しい要件が課せられ、次の設計上の課題に対処する必要があります。

より厚いディスプレイスタック

タッチスクリーン コントローラは、ディスプレイ スタック内のタッチ センサーの上にあるさまざまなレイヤーに対応するために、かなりの柔軟性をサポートする必要があります。10 mm 以上の同等の厚さを持つ高度なテクノロジが必要であり、反射防止コーティングやグレア防止コーティングの使用、4 mm 厚のカバー ガラスの使用、3 mm 厚の手袋での操作が可能になります。あるいは、タッチスクリーンの設計者は、画面とガラスの間に空気層を組み込むことで、破損した場合にディスプレイ全体を交換せずに最上層のガラス層を交換できるようにすることもできます。ただし、厚さが増すと、タッチスクリーン コントローラがタッチ入力を正確に検出してデコードすることが難しくなります。コントローラはこの課題に立ち向かう必要があります。

信頼性の高いタッチパフォーマンス

二輪電気自動車は、通常、その寿命の大半を屋外で使用されます。タッチスクリーン コントローラ アルゴリズムは、水滴が誤ってタッチと解釈されることを防ぎ、指または手袋をはめた手からの入力のみを検出する必要があります。静電容量センシングでは、導電性洗浄液 (漂白剤など) と水との混合液を区別し、誤タッチが発生しないようにする必要があります。

機能安全

世界中の二輪電気自動車には、タッチスクリーンの使用中にライダーを保護するための機能安全機能が求められています。運転中のナビゲーションやハンズフリー通話などの機能は、注意散漫を引き起こす可能性があります。スクリーンは、ISO 26262 (ASIL-B) などの安全基準に準拠する必要があります。コントローラーは、認証をサポートするために、自己テスト機能、ドキュメント、ガイドラインを提供する必要があります。

セキュリティ

レンタルの場合、タッチスクリーンを使用して PIN を入力し、レンタル者に車両へのアクセスを許可することができます。また、クレジットカードやスマートフォンによる非接触型決済もサポートしています。タッチスクリーン コントローラーには、データのプライバシーを確​​保するために暗号化とファームウェア認証が含まれている必要があります。

ノイズ耐性

電気モーターを駆動するパワートレイン回路は、放射および伝導の電磁ノイズを生成します。スイッチング電源ベースの充電器は車両の電源ラインにノイズを取り込み、照明システムは伝導ノイズを引き起こす可能性があります。LCD または OLED パネルでさえ、電磁干渉を発することがあります。適切なノイズ制御を行わないと、これらの発生源によってタッチスクリーンの機能が低下する可能性があります。コントローラには、特に動作中の誤作動を回避するためのノイズ フィルタリング アルゴリズムを組み込む必要があります。

Microchip 社の maXTouch® タッチスクリーン コントローラ

Microchip の maXTouch® シリーズには、これらの厳しい要件を満たし、タッチスクリーンのエクスペリエンスを向上させる機能が搭載されています。主な機能は次のとおりです。

  • さまざまなアスペクト比の 2 ～ 34 インチの画面をサポートします。
  • 最大10mmの厚いカバーガラスと0.2mm以上のエアギャップに対応。
  • 厚さ 5 mm の手袋 (スキー用手袋やバイク用手袋など) を通して正確なタッチ検出を実現します。
  • 耐湿性があり、水滴、水流、3.5% 生理食塩水、洗浄液による誤タッチを防ぎます。
  • 暗号化されたメッセージと隠された PIN 構成。
  • NFC (近距離無線通信) テクノロジーとの相互運用性。
  • 高い伝導ノイズ耐性（クラス A IEC 61000-4-6 認定）。
  • 自己診断およびレポート機能。
  • Linux®/Android™ オペレーティング システムのサポート。

まとめ

二輪電気自動車の設計は、四輪自動車と同様に複雑です。設計者は、進化する消費者の期待に応えるために、継続的に新しい機能を追加しています。高性能なタッチスクリーン コントローラでサポートされる強化されたタッチスクリーンは、これらの機能を車両設計に統合するために必要な柔軟性を提供します。独自の要件に対応し、タッチスクリーン コントローラを慎重に選択することで、二輪電気自動車設計の要求を効果的に満たすことができます。

22 11月
コントロールボード, 表示

ディスプレイ画面が点灯しない場合はどうすればいいでしょうか?

ディスプレイ画面がオンにならない場合の問題を解決するための手順の概要

ステップ1：
回路図とテストプログラムを提供します。通常、95% の顧客は情報を表示画面に表示できます。

ステップ2：
それでもディスプレイがオンにならない場合は、問題がハードウェアにあるかソフトウェアにあるかを判断する必要があります。この時点では、デモ ユニットをお客様に提供するのが最善です。これにより、お客様はディスプレイ自体が損傷していないことを確認でき、トラブルシューティング プロセスが大幅に促進されます。

ステップ3：
問題が解決しない場合は、顧客は回路図設計とソフトウェアを工場のエンジニアと共有し、潜在的な問題を特定することができます。この手順により、問題の 99% が解決されるはずです。

ステップ4：
前の手順を実行してもディスプレイがまだオンにならない場合は、顧客は設計したボードを工場のエンジニアに送り、さらにトラブルシューティングの支援を受けることができます。

注: お客様によっては、使用している MCU または評価キット (開発ボードなど) を当社に送付し、設計の提案を依頼されることがあります。ただし、これは非常に困難です。市場には多種多様な MCU があり、エンジニアがそれらすべてに精通することは非現実的です。

たとえば、当社のエンジニアがトヨタ車の修理に熟練しているのに、顧客がテスラ車を持ち込んで診断を依頼するというシナリオに似ています。エンジニアは、新しいシステムを研究して理解するために、かなりの時間を費やす必要があります。

問題の詳細な説明は次のとおりです。

私たちは次のような顧客からのメールをよく受け取ります:
「ディスプレイがうまく動作しません。どうすればいいですか？」

ディスプレイ画面がオンにならない場合のトラブルシューティングでは、問題は通常、次の 2 つのカテゴリに分類されます。 ハードウェア or ソフトウェア.

ハードウェア：

構成の問題

LCD 画面には多くのピンがあることが多く、工場では特定の構成が実装されている場合があります。データシートだけに頼ってトラブルシューティングを行うのは、非常に困難な場合があります。お客様は LCD ドライバーに精通している必要があるだけでなく、コンポーネントの構成や障害にも対処する必要があり、それがストレスになることもあります。

適切なドキュメントと詳細な回路図は、顧客がこれらのハードウェアの課題を克服する上で非常に重要です。

弊社のエンジニアはすでにディスプレイの点灯に成功しているので、最も簡単な解決策は、ディスプレイのテスト セットアップの概略図をお客様に提供することです。これにより、ディスプレイとコンポーネントの構成に対する弊社のアプローチが一目でわかります。

顧客の MCU は工場でテストに使用されたものとは異なる場合がありますが、機能的には類似していることがよくあります。この回路図を共有することで、顧客はトラブルシューティング中に不要な迂回を避けることができます。

回路図は通常次のようになります。

すべてが正しく見えるのに、表示が まだ点灯しません:

場合によっては、すべての設定が正しいように見えても、ディスプレイがオンにならないことがあります。これは、次のような一般的な物理的な問題が原因である可能性があります。

  • ディスプレイの損傷 （例：取り扱いまたは製造上の欠陥によるもの）。
  • FPC（フレキシブルプリント回路）の破断これにより、電気接続が中断されます。
  • 静電気放電（ESD）による損傷、敏感なコンポーネントを破壊する可能性があります。

繊細で高精度のディスプレイの場合、損傷によるダウンタイムを回避するために、少なくとも 2 つの予備ユニットを用意しておくことをお勧めします。

それでもディスプレイが機能しない場合は、お客様は当社の製品を購入することを検討してください。 デモボード or 評価ボードこれらは、事前にテストされた信頼性の高いリファレンス デザインを提供し、顧客の開発サイクルを大幅に短縮し、問題がセットアップにあるのかディスプレイ自体にあるのかを特定するのに役立ちます。

 

ソフトウェア（ファームウェア）

一部のディスプレイでは、特にレジスタ構成などの設定が非常に複雑になる場合があります。これらの設定には細心の注意を払った理解とプログラミングが必要になることが多く、工場のエンジニアでさえもミスをすることがあります。

良いニュースは、 ICメーカー 通常は提供する コード例 と ライブラリファイルは、最も複雑なタスクを処理します。ライブラリ ファイルを組み込むことで、エンジニアはワークフローを効率化できます。

c

コードをコピーする

＃含む

これにより、IC メーカーの事前定義された設定をプログラムにインポートできます。その後、エンジニアはインターフェースと必要な機能を定義するだけで済みます。

当社が使用するICに馴染みのないお客様には、 サンプルコード 当社の製品テストから得られるデータにより、不要な迂回を回避し、開発プロセスを大幅に簡素化できます。

サンプル コードは、.txt ファイル、.h (16 進ファイル) などの形式で提供され、いずれも顧客にとって便利な参照資料となります。

サンプルコードは通常次のようになります。

あるいは（コンパイラIDEを使用する場合）

上記のハードウェアおよびソフトウェアのサポートにより、95% のお客様の問題は解決できます。ただし、一部のお客様では、依然としてディスプレイが点灯しない場合があります。これは、お客様のマザーボードに問題があることを示している可能性があります。

顧客のマザーボードをサポートすることは、主に顧客が使用するコントローラの種類が多岐にわたるため、工場にとって困難です。工場のエンジニアは、顧客のコントローラと PCB 配線を徹底的に調査するためにかなりの時間を費やす必要があります。

とはいえ、工場のエンジニアが、例えば 51シリーズ, STM32シリーズまたは Arduinoシリーズ、彼らは助けてくれるかもしれません。

工場のエンジニアが顧客の MCU に関する知識を持っている場合は、次のようなサポートを提供できます。

  • この 接続方法 MCU と LCD の間 (下の図を参照)。
  • 対応する サンプルコード 具体的な設定については。

注記：

  1. デモボードと評価ボード（評価キット）の違い:
    • デモボード:
      工場によるディスプレイ機能のデモンストレーション用に特別に設計されています。お客様は画像やディスプレイ構成を変更することはできません (または変更が困難です)。
    • 評価ボード:
      顧客が独自の画像をプログラムしてアップロードしたり、表示設定を変更したりできるため、柔軟性が高まります。現在、当社では 2 つの手頃な価格の評価ボードを提供しています。

      • ジャズ-MCU-01:
        SPI、I2C、8 ビット、または 16 ビット MCU/TTL インターフェイスを備えたディスプレイを駆動するように設計されています。工場では、顧客が提供するイメージを事前にロードできます。また、顧客が AGU 製品に精通している場合は、独自のイメージをアップロードすることもできます。
      • ジャズ-HDMI-01:
        RGB、LVDS、またはMIPIインターフェースを備えたディスプレイを駆動するように設計されています。HDMIを使用しているため、お客様はコンピューターに接続して、希望する画像やビデオを直接表示できます。
  2. ソフトウェア（コード）とファームウェアの違い:
    • ファームウェア：
      ファームウェアもコードですが、ハードウェアの下位レベルで使用されます。ファームウェアには通常、めったに変更されない基本的なハードウェア設定が含まれます。たとえば、タッチ コントロール IC では、工場出荷時に設定されたファームウェアにタッチ感度や温度曲線などの設定が含まれていることがよくあります。
    • コード（ソフトウェア）:
      ソフトウェアはファームウェア上に構築され、高度な機能を実装することでハードウェアの機能を強化します。これにより、ユーザー固有のカスタマイズとより高度な操作が可能になります。
11 11月
コントロールボード, 表示

組み込みタッチディスプレイドライバチップ（TDDI）の紹介

TDDI (タッチおよびディスプレイ ドライバー統合) テクノロジは、タッチ機能とディスプレイ ドライバーを 1 つのチップに統合し、ディスプレイ構造を簡素化してパフォーマンスを向上させます。TDDI テクノロジでは、タッチ センサーは通常、ディスプレイ パネルのガラス基板に直接統合され、オールインワンのタッチおよびディスプレイ ソリューションを実現します。

具体的には、TDDI テクノロジでは、タッチ センサーをディスプレイ画面のカラー フィルター基板と偏光板の間に埋め込み、タッチ センサーをディスプレイのガラス層内に配置します。この高度な統合により、ディスプレイとタッチ機能の両方を合理化された形で実現できます。この設計により、ディスプレイが薄型化し、ベゼル幅が縮小され、画面と本体の比率が向上し、サプライ チェーンが簡素化されます。構造は次のとおりです。

  1. この GFF（ガラスフィルムフィルム） このソリューションでは、ディスプレイとタッチに別々の構造が使用され、ディスプレイとタッチは独立したモジュールになります。
  2. この オンセル このソリューションでは、タッチ センサーをディスプレイ画面のカラー フィルター基板と偏光板の間に埋め込み、タッチ センサーをディスプレイ ガラス上に配置します。これにより、ディスプレイ モジュールとタッチ モジュールが 1 つに統合されますが、IC と FPC は 2 つの異なる設計で分離されたままです。
  3. この TDD 拡張 このソリューションは、タッチ センサーをディスプレイの TFT パネルに完全に統合し、ディスプレイとタッチ モジュール、IC、FPC を 1 つの設計に統合します。これは、ディスプレイとタッチ機能を高度に統合したソリューションです。

TDDIソリューションは、高度な統合により、ディスプレイの薄型化、コスト削減、サプライチェーンの簡素化などのメリットがあり、スマートフォンのLCD画面の主流ソリューションとなっています。2020年現在、LCD TDDIソリューションは、スマートフォンのディスプレイとタッチ機能のアプリケーションの50％以上を占めています。

スマートフォンTDDIディスプレイ技術の開発動向としては、 高いリフレッシュレート、狭いベゼル、高度な機能統合.

（１）高リフレッシュレートの利点

  1. 画像表示のちらつきやジッターを軽減し、目の疲れを軽減します。
  2. ゲーム アプリケーションのダイナミックなシーンを強化し、高速な動きの際にぼやけや画面のティアリングを軽減します。
  3. 画面の切り替えやスクロール時のスムーズさを向上させ、画像や動画のぼやけやゴーストを最小限に抑えます。

TDDI ICの要件: 高いリフレッシュ レートをサポートするには、TDDI IC では、より高速な MIPI データ受信、より高い発振周波数 (OSC)、より強力な駆動機能、より高速な応答速度と処理速度が必要です。

FHD LTPS TDDI: 144Hzディスプレイの生産は達成されていますが、160Hzはまだ初期のRFI（情報要求）段階にあり、対応する製品はまだありません。また、160HzのLCD TDDIの需要は不明であるため、ほとんどのメーカーは様子見の姿勢をとっています。

HD a-Si TDDI: 生産は 90Hz に達し、新しい凹型バンプ IC は 120Hz をサポートするようになりました。HD 120Hz ディスプレイの場合、技術的なボトルネックや追加コストはありません。コストに見合ったマザーボード構成が利用可能になると、メーカーはプロジェクトを立ち上げ、HD ディスプレイを 120Hz にアップグレードする予定です。

（２）フルスクリーンデザインのための狭額縁と極狭額縁

メーカーは、真のフルスクリーン体験を実現するために、特に下部の超狭ベゼルも追求しています。

狭額縁技術ソリューション:

  1. パッド配置:
    この インターレース 配置は、 ノンインターレース このデザインでは、追加コストやパフォーマンスへの影響なしに、下部のベゼルを約 1 mm 削減できます。そのため、2017 年以降、インターレースがノンインターレースに取って代わり、主流の選択肢となっています。
  2. 結合タイプ:
    この COF （チップ・オン・フィルム）ソリューションは、 COG ベゼルを狭くする点では、COF が最善の選択肢です。ただし、COF はコストが高くなるため、中低価格帯の LCD モデルには適していません。そのため、LCD TDDI ソリューションでは COG が依然として主要な接合タイプとなっています。
  3. ゲートのデザイン:
    2018年から2019年にかけて、ディスプレイおよびICメーカーは、 デュアルゲート HD a-Siディスプレイの下部ベゼルを狭くするためにデュアルゲート設計が採用されました。しかし、デュアルゲート設計はパフォーマンス上の問題があり、2019年後半に登場した高リフレッシュレートのトレンドと相反したため、市場はすぐにそれを放棄しました。現在、従来の シングルゲート スマートフォン向け TDDI ではデザインが主流です。
  4. バンプデザイン:
    デュアルゲート方式の廃止に伴い、ガラスメーカーは新たな 凹んだ隆起 ベゼルを狭くするデザイン。このデザインは追加コストがかからず、他のパフォーマンス領域にも影響しません。徐々に標準に取って代わると予想されます。 通常の隆起 デザイン、主流のアプローチになりつつあります。

FHD LTPS: ソースデマルチプレクサ設計では、従来の通常バンプ構成の下部ベゼルはすでに約3.1mmです。凹型バンプへの切り替えによって達成される削減は最小限であるため、この変更に対する需要は強くなく、事前研究段階にとどまっています。

HDアモルファスシリコン: 従来の通常バンプ設計では、下部ベゼルが4.0〜4.2mmであるのに対し、凹型バンプ設計では3.0〜3.2mmにまで縮小でき、約1mmの縮小を実現しています。このアプローチはHD製品に優先され、一部のスマートフォンモデルではすでに生産されています。2022年後半には大量生産が見込まれており、凹型バンプが徐々に通常バンプに取って代わり、主流のソリューションになると予想されています。

TDDI (タッチおよびディスプレイ ドライバー統合) チップの主要メーカーとその製品の例を以下に示します。

  1. Novatek:
    • NT36525: スマートフォンやタブレットに適した高解像度ディスプレイをサポートします。
    • NT36523: 高いリフレッシュ レートを特徴とする、中〜高級スマートフォン向けに設計されています。
  2. フォーカルテック:
    • FT8756: スマートフォンに適したフルHD(FHD)解像度をサポートします。
    • FT8751: 中～低価格帯のデバイス向けのコスト効率の高いオプションです。
  3. Himax:
    • HX8399: スマートフォンやタブレットに適した高解像度ディスプレイをサポートします。
    • HX8394: ディスプレイ性能に優れたミッドレンジのスマートフォンに適しています。
  4. ソロモン・システック:
    • SSD2010: ウェアラブルデバイスに最適な 454RGBx454 解像度をサポートします。
  5. チポーネ:
    • 型番: スマートフォンに適したHD/HD+解像度をサポートします。
  6. TDYテック:
    • TD4160: 高いリフレッシュレートとマルチフィンガータッチをサポートし、スマートフォンやタブレットに適しています。
  7. シナプティクス:
    • TD4303: スマートフォンに適したハイブリッドインセルパネル技術をサポートします。

これらの TDDI チップは、スマートフォン、タブレット、ウェアラブル デバイスで広く使用されており、高い統合性と優れたディスプレイおよびタッチ性能を備えています。

ディスプレイとタッチの防水要件についてご質問がある場合は、オリエント ディスプレイにお問い合わせください。 サポートエンジニア

11 11月
コントロールボード, 表示

ディスプレイ用カバーガラスの紹介

カバーガラス（カバーレンズ）は、主にタッチスクリーンの最外層として使用されます。これらの製品の主な原材料は超薄板ガラスで、耐衝撃性、耐傷性、耐油性、耐指紋性、光透過率の向上などの機能を備えています。現在、タッチ機能とディスプレイ機能を備えたさまざまな電子消費者製品に広く使用されています。

1. ガラスの分類

a. ソーダ石灰ガラス: 主にSiO₂で構成され、さらに15%のNa₂Oと16%のCaOが含まれています。
b. アルミノシリケートガラス: 主にSiO₂とAl₂O₃で構成されています。
c. 石英ガラス: SiO₂を99.5%以上含有。
d. 高シリカガラス: SiO₂を約96%含有します。
e. 鉛ケイ酸ガラス: 主にSiO₂とPbOで構成されています。
f. ホウケイ酸ガラス: 主にSiO₂とB₂O₃で構成されています。
g. リン酸ガラス: 主に五酸化リン（P₂O₅）で構成されています。

タイプ c から g はディスプレイではほとんど使用されないため、ここでは説明しません。

2. ガラス原料の加工技術

a. フロートガラス

フロートガラスは、海砂、石英砂岩粉末、ソーダ灰、ドロマイトなどの原料を使用して製造されます。これらの材料は、炉内で高温で混合および溶解されます。溶融ガラスは炉から連続的に流れ出し、溶融金属浴の表面に浮かび、炎で磨かれた均一な厚さの平らなガラスリボンを形成します。冷却および硬化後、ガラスは溶融金属から分離し、その後、焼きなましおよび切断されて、透明で無色の平らなガラスになります。フロートガラスの成形プロセスは、保護ガスを含むスズ浴で完了するため、ガラスのスズ側と空気側が区別されます。

b. オーバーフロープロセス:

オーバーフロープロセスでは、溶融ガラスがフィーダーセクションからオーバーフローチャネルに入り、長いオーバーフロートラフの表面に沿って下方に流れます。ガラスはオーバーフロートラフの下のくさび形本体の底端に収束し、ガラスリボンを形成します。アニール後、このプロセスにより平らなガラスが生成されます。この方法は現在、超薄カバーガラスの製造によく使用される技術で、処理歩留まりが高く、品質も良く、全体的に優れた性能を発揮します。フロートガラスとは異なり、オーバーフローガラスにはスズ側や空気側がありません。

3. ソーダ石灰ガラスの紹介

a. ソーダガラス（英語：soda-lime glass）とも呼ばれ、フロート法で加工されるため、フロートガラスとも呼ばれます。微量の鉄イオンが含まれているため、側面から見ると緑色に見えるため、グリーンガラスとも呼ばれます。

b. ソーダ石灰ガラスの厚さ: 0.3～10.0 mm

c. ソーダ石灰ガラスのブランド:

  • 日本ブランド：旭硝子（AGC）、日本板硝子（NSG）、セントラル硝子（CENTRAL）など
  • 中国ブランド：CSGホールディング、信義玻璃、洛陽玻璃、AVIC三新、金京グループなど。
  • 台湾のブランド：台湾硝子（TGC）。

4. 高アルミノケイ酸ガラス（高アルミナガラス）の紹介

a. 高アルミナガラスのブランド米国: コーニング社が製造する環境に優しいアルミノケイ酸塩ガラス、コーニング ゴリラ ガラス。日本: AGC 社が製造するドラゴントレイル ガラス。このガラスは一般に「ドラゴントレイル ガラス」と呼ばれています。中国: 徐宏社が製造するパンダ ガラスは高アルミナガラスです。その他の製造元には、CSG Holding や Kibing Group などがあります。

b. カバーガラス加工カバーガラスの加工に携わる企業には、Lens Technology、Boen Optics、Shenzhen Xinhao、G-Tech Optoelectronics、Jiangxi Firstar、BYD などがあります。

5. ガラスの化学強化

a. 原則:

ガラスを溶融塩浴 (KNO₃) に浸します。高濃度の K⁺ イオンがガラス表面に浸透し、ガラス内の Na⁺ イオンと置き換わります。K⁺ のイオン半径は Na⁺ より大きいため、この置換によってガラスの表面密度が増加し、表面に圧縮応力が発生します。このプロセスにより、化学強化によってガラスの強度が向上します。

 

b. 化学強化試験項目

層の深さ (DOL): ガラスが強化された後の応力層の深さを示します。

圧縮応力 (CS): 化学強化ガラスの表面圧縮応力を表します。

表面硬度：鉛筆硬度試験により評価。

ドロップボールテスト: ガラスの耐衝撃性を評価する破壊テスト。

注記：

  1. 私たちのプロジェクト経験に基づいて、次のことをお勧めします。 a. IK1.1には04 mm厚のガラスを使用します。b. IK1.8には06 mm厚のガラスを使用します。c. IK3.0には08 mm厚のガラスを使用します。

    d. IK6.0には10mm厚のガラスを使用します。

  2. 物理的に強化されたガラス 主に、安全性が顧客にとって最優先事項である場合に推奨されます。これは、物理的に強化されたガラスは破損したときに小さな粒状に砕け散るのに対し、化学的に強化されたガラスは鋭い破片に砕けて安全上の危険をもたらす可能性があるためです。
  3. 化学強化ガラス用安全性を高めるために、光学接着や飛散防止フィルムを表面に貼ることで、破損時にガラスの破片が飛び散るのを防ぐことができます。

6. ガラスカバーレンズの製造工程

切断 → CNC（成形、穴あけ、エッジング、面取り）→ 超音波洗浄 → 化学強化 → 超音波洗浄 → ブランクガラスの全検査 → スクリーン印刷 → 焼成 → ガラスの全検査 → 超音波洗浄 → 表面 AR コーティング → AF 指紋防止コーティング → ガラスの全検査 → フィルムコーティングおよびパッケージング。

主な手順は次のように説明されます。

a. 切断

元のガラスシートはダイヤモンドホイールカッターで切断され、最終製品の寸法よりも各辺が 20 ～ 30 mm 大きい長方形のピースに切り出されます。

b. CNC（成形、穴あけ、エッジング、面取り）

高速回転する高硬度ダイヤモンド研削ホイールを使用して、ガラス基板を優れた冷却および潤滑条件下で機械的に研削し、目的の構造寸法を実現します。さまざまな加工要件を満たすために、さまざまなツール形状と粒度が設計されています。

c. 化学強化

高温では、ガラスと KNO₃ の間でイオン交換が起こり、KNO₃ のイオンがガラス内のイオンと置き換わります。置き換わるイオンの原子半径が大きいため、ガラスの表面は強化後に圧縮応力を受けます。ガラスが外力を受けると、この圧縮層が引張応力の一部を相殺し、ガラスの破損を防ぎます。この圧縮応力により、ガラスの曲げや衝撃に対する耐性が向上します。化学強化ガラス (ドロップボールテストや 1 点曲げテストなど) の強度性能に影響を与える要因には、2) ガラスの強化性能指標 (DOL、CS)、3) ガラスの内部および表面の欠陥 (微小な亀裂や傷)、4) CNC 処理中に形成されたエッジの欠けや隠れた損傷、XNUMX) ガラス原料の固有の欠陥 (原料の不純物、凹凸、気泡、介在物など、制御できない要因) などがあります。

d. 研磨

ガラス材料は、研磨パッドと研磨パウダーを備えた両面グラインダーを使用して研磨されます。このプロセスにより、表面の不純物と微細な亀裂が除去され、ガラスの表面の滑らかさが向上し、粗さが減少します。研磨パウダーの主成分は酸化セリウムです。酸化セリウム研磨パウダーの粒子は、明確なエッジを持つ多角形で、平均直径は約 2 ミクロン、モース硬度は 7 ～ 8 です。酸化セリウム研磨パウダーの粒子サイズと純度は、研磨結果に直接影響します。

e. 超音波洗浄

高周波振動 (28～40 kHz) が洗浄媒体に伝わると、液体媒体はほぼ真空のようなキャビテーション気泡を生成します。これらの気泡が衝突、融合、消散するにつれて、液体内に数千気圧の局所的な圧力爆発が発生します。このような高圧により、周囲の材料にさまざまな物理的および化学的変化が起こり、このプロセスは「キャビテーション」として知られています。キャビテーションは材料分子の化学結合を破壊し、物理的変化 (溶解、吸着、乳化、分散) と化学的変化 (酸化、還元、分解、合成) を引き起こし、汚染物質を効果的に除去して製品を洗浄します。

f. 印刷

印刷の原理は、感光性材料を使用してステンシルを作成することです。インクをスクリーン フレームに配置し、スキージで圧力をかけてインクをスクリーン メッシュの開口部から基板に押し出し、元のデザインと同じパターンとテキストを形成します。

g. コーティング

真空状態（10⁻³ Pa）で電子銃から高速電子ビームを照射し、コーティング材料を照射して加熱することでコーティング材料を蒸発させ、基板表面に堆積させて薄膜を形成します。コーティング装置は、主に真空システム、蒸発システム、膜厚モニタリングシステムで構成されています。一般的なコーティングには、AF（指紋防止）、AR（反射防止）、AG（防眩）などの機能性フィルム、高硬度フィルム、NCVM（非導電性真空蒸着）などの装飾フィルム、虹彩フィルムなどがあります。

7.IK評価

IK 定格は、外部の機械的衝撃に対する電気筐体の保護の程度を示す国際分類です。

IK 定格は IK00 から IK10 まで定義されています。IK 定格スケールは、IEC 62262 (2002) に従ってジュール (J) 単位で測定された衝撃エネルギー レベルに対する筐体の耐性を示します。

IEC 62262 では、試験のための筐体の取り付け方法、必要な大気条件、試験衝撃の量と分布、および各レベルの IK 定格で使用する衝撃ハンマーが指定されています。試験はシャルピー振り子衝撃試験機によって行われます。

IK00 保護されていません

IK01 0.14ジュールの衝撃から保護されています。
衝撃面から 0.25 mm 上から落下した 56 kg の質量の衝撃に相当します。

IK02 0.2ジュールの衝撃から保護されています。
衝撃面から 0.25 mm 上から落下した 80 kg の質量の衝撃に相当します。

IK03 0.35ジュールの衝撃から保護されています。
衝撃面から 0.25 mm 上から落下した 140 kg の質量の衝撃に相当します。

IK04 0.5ジュールの衝撃から保護されています。
衝撃面から 0.25 mm 上から落下した 200 kg の質量の衝撃に相当します。

IK05 0.7ジュールの衝撃から保護されています。
衝撃面から 0.25 mm 上から落下した 280 kg の質量の衝撃に相当します。

IK06 1ジュールの衝撃から保護されています。
衝撃面から 0.25 mm 上から落下した 400 kg の質量の衝撃に相当します。

IK07 2ジュールの衝撃から保護されています。
衝撃面から 0.5 mm 上から落下した 400 kg の質量の衝撃に相当します。

IK08 5ジュールの衝撃から保護されています。
衝撃面から 1.7 mm 上から落下した 300 kg の質量の衝撃に相当します。

IK09 10ジュールの衝撃から保護されています。
衝撃面から 5 mm 上から落下した 200 kg の質量の衝撃に相当します。

IK10 20ジュールの衝撃から保護されています。
衝撃面から 5 mm 上から落下した 400 kg の質量の衝撃に相当します。

 

ディスプレイカバーガラスに関するご質問は、オリエントディスプレイまでお問い合わせください。 サポートエンジニア

 

08 8月
表示

タッチとディスプレイの防水要件の分析

通常、当社のディスプレイ画面の場合、お客様から防水についてお問い合わせがあった場合、ディスプレイのどの部分を防水にする必要があるのか​​を明確にする必要があります。

製品は防水である必要があります。この要件は、一般的にタッチスクリーンを備えた製品に適用されます。ディスプレイ背面の防水は、お客様のハウジングに依存します。当社は、カバープレートとお客様のハウジング間のシーリング、およびタッチスクリーンとディスプレイの接合部のシーリングに主に焦点を当てています。

  • タッチスクリーン カバー プレートは、お客様の製品に組み込む際に防水性が必要です。この要件は非常に一般的であり、お客様は多くの場合、IP 定格 (筐体のほこりや液体の侵入に対する耐性を等級付けする) など、シーリングに関する特定のデータ要件を持っています。この場合、適切な 3M 両面テープを選択するだけで、目的の結果を得ることができます。設計にタッチ パネルがない場合、偏光板は長期的な水による腐食に耐えられません。ディスプレイ スクリーンの上にアクリル保護層を塗布し、接着剤でしっかりと接着します。
  • ディスプレイ画面とタッチスクリーンの間の領域は防水性が必要です。当社のタッチスクリーンの一部はOCAでディスプレイに接着されていますが、センサー部分は露出したままです。そのため、タッチスクリーンとTFTの接着領域の周囲をRTVシーラントでシールする必要があります。
  • 防水タッチスクリーン機能。場合によっては、水滴がある状態でタッチスクリーンを使用することもあります。タッチスクリーンは、水滴がある状態でも正常に機能する必要があります (水のある状態でも通常のタッチ機能を発揮し、水滴が落ちても誤タッチが発生しない)。このような状況では、適切なタッチ IC と特殊なセンサー設計を選択して、信頼性を高める必要があります。
  • 防水 PCB。PCB の防水性を求めるお客様が時々いらっしゃいます。この場合、PCB にコンフォーマル コーティングの層を追加する必要があります。これには、PCB 上に透明なポリマー フィルムを塗布することが含まれます。これにより、プリント回路基板の形状が維持され、PCB 上の電子部品が環境による損傷から保護され、寿命が延びます。より厳しい耐候性要件の場合、回路基板全体が接着剤で完全にカプセル化され、基板が接着剤に効果的に浸されます。部品の腐食を防ぐために、この接着剤は酸性またはアルカリ性のない中性であることが不可欠です。
  • ハウジングの組み立て。ケースを組み立てた後、ケースの継ぎ目にシーラントを塗布して、ハードウェア部分全体が気密であることを確認します。ただし、これらの対策を講じても、水分子は非常に浸透性が高いため、水蒸気が浸透しないことを保証することはできません。目標は、侵入を可能な限り最小限に抑えることです。空気は通過させながら水や湿気をブロックする、Gore ベントなどの通気性のあるベントを組み込みます。場合によっては、レーザー溶接を利用して、デバイスのケースに正確で強力なシールを作成します。
  • その他の防水アイデア
    • ポッティング: コネクタとケーブルの周囲にポッティング剤を塗布して、侵入の可能性のある箇所を密閉します。
    • 密閉コネクタ: 接続ポイントへの湿気の侵入を防ぐために、防水コネクタとケーブルを使用します。
    • 乾燥剤の組み込み: 残留水分を吸収するために、デバイス内に乾燥剤を配置します。

 

IP 等級 — IP XX

IP に続く 2 桁の数字は、デバイスの筐体が固形物や水の侵入に対して提供する保護レベルを示します。最初の桁はほこりや異物に対する保護レベルを表し、2 番目の桁は湿気や水に対する耐性レベルを表します。数字が大きいほど、保護レベルが高くなります。

たとえば、IP 等級 IP54 の場合:

  • IP: 保護マークを指定します。
  • 5: 最初の数字は接触および異物に対する保護レベルを示します。
  • 4: XNUMX 番目の数字は水に対する保護レベルを示します。

最初の数字 (5) は、ほこりや粒子の限られた侵入に対する保護レベルを表します。4 番目の数字 (XNUMX) は、あらゆる方向からの水しぶきに対する保護レベルを表します。

防塵レベル

IP 等級システムの最初の数字は、ほこりなどの固形物に対する保護レベルを表します。可能なレベルは次のとおりです。

  • 0: 物体の接触や侵入に対する保護はありません。
  • 1: 50 mmを超える固形物に対する保護（例：手による偶発的な接触）。
  • 2: 12.5 mmを超える固形物（指など）に対する保護。
  • 3: 2.5 mmを超える固形物（例：工具、太いワイヤー）に対する保護。
  • 4: 1 mm を超える固形物 (ほとんどのワイヤ、ネジなど) に対する保護。
  • 5: ほこりの侵入に対する限定的な保護（有害な堆積物なし）。
  • 6: ほこりの侵入を完全に防ぎます。

水保護レベル

IP 等級システムの 2 番目の数字は、水の浸入に対する保護レベルを示します。可能なレベルは次のとおりです。

  • 0: 保護なし。
  • 1: 垂直に滴下する水に対する保護。
  • 2: 15度まで傾けても水滴が落ちるのを防ぎます。
  • 3: 最大60度の角度からの散水に対する保護。
  • 4: あらゆる方向からの水の飛沫に対する保護。
  • 5: あらゆる方向からの噴流水に対する保護。
  • 6: 強力な水流に対する保護。
  • 7: 最大1メートルの深さまで水に浸しても保護されます。
  • 8: 1メートルを超える水深への連続浸水に対する保護。

浸水に対するIP等級の説明

  • 7: 装置は指定された圧力下で指定された時間水に浸漬することができ、浸入する水の量が有害なレベルに達しないことが保証されます。
  • 8: デバイスは、製造元とユーザーが合意した条件（通常は IP67 よりも厳しい）で継続的に水中に浸すことができます。

 

ISO 16750およびその他の国際規格:

  1. 対象領域

防水テストには、保護レベル IPX1 から IPX8 に対応する 1 から 8 までの XNUMX 番目の特性数字が含まれます。

  1. さまざまなレベルの防水テスト内容

(1) IPX1

  • メソッド名: 垂直滴下試験
  • 試験装置: 滴下試験装置及びその試験方法
  • サンプルの配置: サンプルを、1 分間に 200 回転 (r/min) する回転サンプル テーブル上の通常の作業位置に置きます。サンプルの上部から滴下出口までの距離は XNUMX mm を超えないようにしてください。
  • 試験条件:
    • 滴下速度: 1.0 +0.5 mm/分
    • テスト時間: 10 分

(2) IPX2

  • メソッド名: 傾斜滴下試験
  • 試験装置: 滴下試験装置及びその試験方法
  • サンプルの配置: サンプルを通常の作業位置から 15 度傾け、各傾斜方向ごとに XNUMX つずつ、XNUMX つの固定位置で傾けます。
  • 試験条件:
    • 滴下速度: 3.0 +0.5 mm/分
    • テスト時間: 傾斜方向ごとに 2.5 分 (合計 10 分)

(3) IPX3

  • メソッド名: 散水試験
  • 試験装置: 振動噴霧試験装置または噴霧ノズル
  • サンプルの配置: サンプルを通常の作業位置に置きます。
  • 試験条件:
    • 垂直から60度までの角度で水を噴霧します。
    • 水流量：毎分10リットル。
    • テスト時間: 5 分。

(4) IPX4

  • メソッド名: 水しぶきテスト
  • 試験装置: 振動噴霧試験装置または噴霧ノズル
  • サンプルの配置: サンプルを通常の作業位置に置きます。
  • 試験条件:
    • あらゆる方向から水をはねかけます。
    • 水流量：毎分10リットル。
    • テスト時間: 5 分。

(5) IPX5

  • メソッド名: ウォータージェットテスト
  • 試験装置: 直径6.3mmのノズル
  • サンプルの配置: サンプルを通常の作業位置に置きます。
  • 試験条件:
    • 水噴射流量：毎分12.5リットル。
    • 距離: 2.5〜3メートル。
    • テスト時間: 3 平方メートルあたり 3 分以上。

(6) IPX6

  • メソッド名: 強力なウォータージェットテスト
  • 試験装置: 直径12.5mmのノズル
  • サンプルの配置: サンプルを通常の作業位置に置きます。
  • 試験条件:
    • 水噴射流量：毎分100リットル。
    • 距離: 2.5〜3メートル。
    • テスト時間: 3 平方メートルあたり 3 分以上。

(7) IPX7

  • メソッド名: 浸漬テスト
  • 試験装置： 水槽
  • サンプルの配置: サンプルを水に浸します。
  • 試験条件:
    • 深さ：1メートル。
    • テスト時間: 30 分。

(8) IPX8

  • メソッド名: 連続浸漬試験
  • 試験装置： 水槽
  • サンプルの配置: 製造元とユーザーが合意した条件下でサンプルを水中に浸します。
  • 試験条件:
    • 深さ: 一般的に IPX7 より深く、特定の条件は協定により定義されます。
    • テスト期間: 通常は合意に従って IPX7 よりも長くなります。

これらのテストにより、デバイスが使用目的と環境条件に基づいて特定の防水基準を満たしていることが確認されます。

 

ディスプレイとタッチの防水要件についてご質問がある場合は、オリエント ディスプレイにお問い合わせください。 サポートエンジニア

29 5月
表示

ディスプレイとタッチの防水要件の分析

ディスプレイ画面について、お客様が防水について言及する場合、どの特定の部分に防水が必要かを理解することが重要です。

  • 製品には防水性が必要です。 これは通常、タッチ スクリーンを備えた製品に当てはまります。この場合、ディスプレイ スクリーンの裏側の防水は、お客様の外部ケースに依存して確保されます。当社が主に考慮しているのは、カバー プレートとお客様のケーシングの密閉、およびタッチ スクリーンとディスプレイ スクリーン間のインターフェースの密閉です。
    • お客様の製品に取り付けるタッチ スクリーン カバー アセンブリは防水である必要があります。この要件は非常に一般的であり、顧客は、ほこりや液体の侵入に対するエンクロージャの耐性を等級付ける IP 評価など、密閉に関する特定のデータ要件を持っていることがよくあります。この場合、必要な防水性を実現するには、適切な 3M 両面接着剤を選択するだけです。
    • 表示画面とタッチスクリーンの間には防水処理が必要です。当社のタッチ スクリーンの一部は光学的に透明な接着剤 (OCA) でディスプレイ スクリーンに貼り付けられていますが、センサー部分は露出したままです。したがって、タッチスクリーンとTFT（薄膜トランジスタ）ディスプレイ間の接合部の周囲をシールするためにRTVシーラントを使用する必要があります。
  • タッチスクリーン機能のための防水:

場合によっては、お客様は水滴が存在する環境でタッチ スクリーンを使用することがあります。このような状況では、水滴が存在してもタッチ スクリーンは正常に機能できる必要があります (水が存在しても正常なタッチ機能が保証され、水滴の落下による誤ったタッチが防止されます)。このシナリオでは、水または塩水の安定性を高めるために適切な IC を選択する必要があります。

  • プリント基板の防水：

お客様からプリント基板の防水加工をご要望いただくことがあります。このような場合、解決策には通常、PCB 上にコンフォーマル コーティング (スリープルーフ ペイントとも呼ばれる) の層を追加することが含まれます。このコーティングは、PCB に適用される透明なポリマー フィルムで、電子部品を環境による損傷から保護しながら、プリント回路基板の形状を維持します。このプロセスにより、使いやすさが向上し、長く使用できるようになります。

IP 等級 — IP XX

「IP」に続く 2 桁は、固形異物や水の浸入に対するデバイスの筐体の保護を示します。 1桁目は塵埃や固形異物の侵入に対する保護度を表し、2桁目は湿気や水の浸入に対する保護度を表します。数値が大きいほど、保護レベルが高いことを示します。

たとえば、IP54 等級では、「IP」は指定文字、「5」は固形異物の接触および侵入に対する保護を示す最初の桁、「4」は水の浸入に対する保護を示す XNUMX 番目の桁です。

1st 桁 侵入防御 2nd 桁 防湿
0 保護はありません。 0 保護はありません。
1 50mmを超える固形物（手による偶発的な接触など）から保護されています。 1 結露などの垂直に落ちる水滴から保護されます。
2 指などの 12mm を超える固形物から保護されています。 2 垂直から 15 度までの水の直接噴霧に対して保護されています。
3 工具やワイヤーなどの 2.5 mm を超える固形物から保護されています。 3 垂直から 60 度までの水の直接噴霧に対して保護されています。
4 ワイヤーや釘などの1mmを超える固形物から保護されています。 4 あらゆる方向からの水の飛沫に対して保護されており、浸入は制限されています。
5 粉塵の侵入から保護されており、有害な堆積物はありません。 5 あらゆる方向からの低圧水流から保護されており、限定的な侵入が許可されています。
6 粉塵から完全に保護されています。 6 船の甲板などでの強い噴流から保護されており、侵入は制限されています。
/ / 7 危害を引き起こすレベルまでの水の浸入を許容することなく、指定された圧力下で一定時間水中に浸漬しても耐えられる能力。
/ / 8 メーカーとユーザーが合意した条件下では、製品は有害な浸水レベルに達することなく水中に浸漬できなければなりません。

 

ISO 16750標準

ISO 16750 は、道路車両の電気および電子機器の環境条件とテストを規定する国際規格です。自動車の電子コンポーネントおよびシステムの信頼性と耐久性を確保するために、機械的負荷、振動、温度、湿度などのさまざまな側面をカバーしています。

1 範囲
防水テストには、IPX1 から IPX8 までの保護レベル コードに対応する、1 ～ 8 の範囲の XNUMX 番目の特性桁が含まれます。

2. さまざまなレベルの防水テスト内容:
(1) IPX1
試験方法：垂直滴下試験
試験装置：滴下試験装置及びその試験方法
サンプルの配置: サンプルは、サンプル上部から点滴ノズルまでの距離が 1 mm を超えないように、毎分 1 回転 (200r/min) で回転サンプル テーブル上の通常の動作位置に配置されます。
試験条件: 滴下速度 1.0 ± 0.5 mm/min。テスト時間: 10 分

 

(2) IPX2
試験方法：15°傾斜滴下試験
試験装置：滴下試験装置及びその試験方法
サンプルの配置: サンプルを垂直から 15° の角度で傾け、サンプル上部から点滴ノズルまでの距離が 200 mm を超えないようにします。片側をテストした後、もう一方の側に回転し、このプロセスを XNUMX 回繰り返します。
試験条件: 滴下速度 3.0 ± 0.5 mm/min。テスト期間: 各 4 分の 2.5 サイクル、合計 10 分。

 

(3) IPX3
試験方法：降雨試験
ａ．振動管降雨試験
試験装置：振動管降雨試験装置
サンプルの配置: サンプルプラットフォームの高さが振動管の直径の位置になるように、振動管の適切な半径を選択します。サンプルをプラットフォーム上に置き、サンプルの上部から水スプレー ノズルまでの距離が 200 mm を超えないようにします。サンプルプラットフォームは回転しません。
試験条件: 水流量は、振動管内の散水孔の数に基づいて計算され、各孔は 0.07 L/min です。降雨時には、振動管の中点から両側に60°ずつ、計120°の範囲にある散水孔から散水します。試験サンプルは振動管の半円の中心に置かれます。振動管は垂​​直線の両側に 60°、合計 120°スイングします。各スイング (2×120°) には約 4 秒かかります。
試験圧力: 400 kPa;試験期間: 10 分間の継続的な降雨。 5 分間のテスト後、サンプルを 90 度回転させます。

b.ノズル式降雨試験
試験装置：手持ち型降雨試験装置
サンプルの配置: サンプルの上部からハンドヘルドスプレーのノズルまでの平行距離が 300mm ～ 500mm になるようにサンプルを配置します。
テスト条件: テスト中は、バランスウェイトを備えたシールドを取り付ける必要があります。水流量は 10 L/min に設定されます。
テスト時間: テスト時間は、テスト サンプル エンクロージャの表面積に基づいて計算され、平方メートルあたり 1 分 (取り付け領域を除く)、最低 5 分です。

 

(4) IPX4
試験方法：水飛沫試験
ａ．振動管水飛沫試験
試験装置とサンプルの配置: サンプルプラットフォームの高さが振動管の直径の位置になるように、振動管の適切な半径を選択します。サンプルをプラットフォーム上に置き、サンプルの上部から水スプレー ノズルまでの距離が 200 mm を超えないようにします。サンプルプラットフォームは回転しません。
試験条件: 水流量は、振動管内の散水孔の数に基づいて計算され、各孔は 0.07 L/min です。振動管の中点から両側の90°の円弧内、合計180°の範囲内の散水孔から水が噴霧されます。試験サンプルは振動管の半円の中心に置かれます。振動管は垂​​直線の両側に 180 度、合計約 360 度スイングします。各スイング（2×360°）にかかる時間は約 12 秒です。
テスト期間: 上記セクション (3) で説明した IPX3 テストと同じ (つまり 10 分)。

b.ノズル式水飛沫試験

試験装置：手持ち型降雨試験装置
サンプルの配置: バランスウェイトを備えたシールドを装置から取り外します。サンプルの上部からハンドヘルドスプレーのノズルまでの平行距離が 300mm ～ 500mm になるようにサンプルを配置します。
テスト条件: テスト中は、バランスウェイトを備えたシールドを取り付ける必要があります。水流量は 10 L/min に設定されます。
テスト時間: テスト時間は、テスト サンプル エンクロージャの表面積に基づいて計算され、平方メートルあたり 1 分 (取り付け領域を除く)、最低 5 分です。

 

(5) IPX4K
試験名：加圧振動管降雨試験
試験装置：振動管降雨試験装置。
サンプルの配置: サンプルプラットフォームの高さが振動管の直径の位置になるように、振動管の適切な半径を選択します。サンプルをプラットフォーム上に置き、サンプルの上部から水スプレー ノズルまでの距離が 200 mm を超えないようにします。サンプルプラットフォームは回転しません。
試験条件: 水流量は、振動管内の散水孔の数に基づいて計算され、各孔は 0.6 ± 0.5 L/min です。振動管の中点から両側の90°の円弧内、合計180°の範囲内の散水孔から水が噴霧されます。試験サンプルは振動管の半円の中心に置かれます。振動管は垂​​直線の両側に 180 度、合計約 360 度スイングします。各スイング（2×360°）にかかる時間は約 12 秒です。
試験圧力：400kPa。
試験時間: 90 分間の試験後にサンプルを 5 度回転させます。
注: スプレー チューブには直径 121 mm の穴が 0.5 個あります。
— 中央に 1 つの穴
— コアエリアに 2 層 (各層に 12 個の穴、30 度間隔で配置)
— 外側のリングに 4 つの円 (24 円あたり 15 個の穴、XNUMX 度の間隔で配置)
— 取り外し可能なカバー
スプレーチューブは真鍮（銅と亜鉛の合金）製です。

 

(6) IPX5
試験方法：ウォータージェット試験
試験装置：内径6.3mmのノズル
試験条件: 試験サンプルをノズルから 2.5 ～ 3 メートル離して、水流量 12.5 L/min (750 L/h) で配置します。
テスト時間: テスト時間は、テスト サンプル エンクロージャの表面積に基づいて計算され、平方メートルあたり 1 分 (取り付け領域を除く)、最低 3 分です。

 

(7) IPX6
試験方法：強力ウォータージェット試験
試験装置：内径12.5mmのノズル
試験条件: 試験サンプルをノズルから 2.5 ～ 3 メートル離して、水流量 100 L/min (6000 L/h) で配置します。
テスト時間: テスト時間は、テスト サンプル エンクロージャの表面積に基づいて計算され、平方メートルあたり 1 分 (取り付け領域を除く)、最低 3 分です。注: IPX6.3 および IPX5K の場合は D=6mm。 IPX12.5対応のD=6mm。

 

(8) IPX7
試験方法：浸漬試験
試験装置：浸漬タンク。
試験条件: タンクの寸法は、サンプルの底から水面までの距離が少なくとも 1 メートルになるように試験サンプルを沈めることができるものでなければなりません。サンプルの上部から水面までの距離は少なくとも 0.15 メートル必要です。
テスト期間: 30 分。

 

(9) IPX8
試験方法：連続浸漬試験
テスト機器、条件、および期間: 供給者と購入者の両方が合意する必要があります。重大度は IPX7 よりも高い必要があります。

 

(10) IPX9K
試験方法：高圧噴射試験
試験装置：内径12.5mmのノズル
試験条件：

 

ウォータージェット角度：0°、30°、60°、90°（4箇所）
散水穴の数：4
サンプルプラットフォームの回転速度: 5 ±1 回転/分 (rpm)
距離：ノズルから100～150mm
継続時間: 各位置で 30 秒
水流量：14～16L/min
ウォータージェット圧力：8000～10000kPa
必要水温：80±5℃
テスト期間: 各位置で 30 秒、合計 120 秒。

 

ディスプレイとタッチの防水要件についてご質問がある場合は、オリエント ディスプレイにお問い合わせください。 サポートエンジニア

29 2月
表示

LCD 画像の焼きつき問題の分析と一般的な解決策

1. LCDディスプレイの焼き付きとは何ですか

画像の固着とは、コンテンツが変更された後でも、表示画面上に静止画像が残ることを指します。焼き付き、画像保持、残像は、画面老化現象 (焼き付き) とも呼ばれ、後続の画像表示における静止画像の影響を説明するために使用される用語です。これには、以前の静的コンテンツが急速に消えたり、古い画像が一時的に残ったりすることが考えられます。

図1 良好な表示
図2 画像貼り付け表示

2.焼き付き表示の定義と原因

TFT (薄膜トランジスタ) ディスプレイでは、液晶 (LC) は極性特性を持つ材料です。電場により、それに応じてねじれる可能性があります。

TFT (薄膜トランジスタ) ディスプレイでは、液晶 (LC) を交流 (AC) で駆動する必要があります。直流 (DC) を使用すると、結晶の極性が崩れてしまいます。実際には、完全に対称な交流などというものは存在しません。 TFT のピクセルを継続的に駆動すると、固有の小さな不均衡が自由イオンを内部電極に引き寄せます。内部電極に吸着されたこれらのイオンは、DC と AC を組み合わせたような駆動効果を生み出します。

ディスプレイの製造において、焼き付きが発生する主な原因は 3 つあります。

(1) アライメント能力不足
PI (ポリイミド) 材料は液晶の配向を担当します。白いグリッド領域の液晶は回転しますが、黒いグリッド領域の液晶は回転しません。液晶の回転は、外部電場と分子間力の両方の影響を受けます。液晶表面のPI（ポリイミド）分子間の相互作用力は外部電界力よりも大きいため、表面の液晶分子は回転しません。中層に近づくほど液晶に対する外部電場の影響が大きくなり、回転角が理論値に近づきます。連続信号出力中、白格子部分の液晶は分子間力（静電力と分散力）により表面の液晶に影響を与えます。 PI フィルムの配向能力が低いと、液晶の回転に伴って表面液晶のプレチルト角が変化します。図 C では、グレースケール画像に切り替えると、白グリッド領域の液晶のプレチルト角が黒グリッド領域の液晶のプレチルト角からずれているため、同じグレースケール電圧下では、液晶のプレチルト角が変化します。角度ずれが発生すると理論上の角度まで回転しやすくなり、透過率が上昇して焼き付きの原因となります。

(2) 液晶材料の不純物
非対称の交流 (AC) 駆動がピクセル領域で発生し、中心から外れた電圧の部分が直流 (DC) バイアスになります。 DC バイアスはスクリーン内の不純物イオンを引きつけ、イオンの蓄積を引き起こし、結果として残留 DC バイアスが生じます。表示画面を切り替える際、残留DCバイアスの影響により、イオンの影響を受けた液晶分子が設計通りの状態を維持できなくなり、イオンが蓄積している部分とそれ以外の部分とで明るさに差が生じ、焼き付きが発生することがあります。

(3) 駆動波形の歪み
異なる電圧を印加することにより、液晶分子の回転角を制御して異なる画像を表示することができる。ここで、γ値とVcomの概念を導入する必要がある。
簡単に言うと、γ値は白から黒への遷移を2のN乗(6または8)等分します。 γ電圧は表示の階調を制御するために使用され、通常G0～G14に分かれています。最初のγ電圧と最後のγ電圧は同じ階調を表しますが、それぞれ正と負の電圧に対応します。
液晶分子の慣性偏差の形成を防ぐには、動的な電圧制御が必要です。 Vcom 電圧は G0 ～ G14 の中点の基準電圧です。具体的には、Vcom は通常、最初と最後の γ 電圧の間に位置します。ただし、実際には周辺回路の違いにより、Vcomとγ電圧の整合を調整する必要があります。 Vcom が最適値に調整されると、ピクセルの正と負のフレーム電圧が対称になり、正と負のフレームの両方で同じ明るさが得られます。ただし、Vcom が中心値から外れると、ピクセルの正フレームと負フレームの間の電圧差が同じではなくなり、正フレームと負フレームの間で明るさが変化します。
Vcom 電圧が正しく設定されていないと、液晶内の荷電イオンがガラスの上端と下端に吸着され、固有電界が形成されることがあります。画面を切り替えた後、これらのイオンがすぐに放出されなかったり、状態遷移中に液晶分子が乱れて、液晶分子がすぐに所望の角度に回転できなくなる場合があります。

3.TFT LCD焼き付き試験

以下に高速テスト方法を示します。
室温;白黒の市松模様を表示します (各正方形は約 60×60 ピクセル)。 30分間の静的表示。全画面 128 (50%) グレーを表示します。 10 秒間待った後、ゴーストが表示されなければ、合格とみなされます。
(注: これは破壊的な信頼性テストであり、日常的なテストではありません。)

通常の白色を備えた TFT では、白色領域は最小駆動電圧を受け、黒色領域は最大駆動電圧を受けます。 TFT 内の遊離イオンは、黒い領域 (駆動電圧が高い領域) に引き寄せられる可能性が高くなります。全画面 128 (50%) グレーを表示する場合、画面全体が同じ駆動電圧を使用するため、イオンは以前に引き寄せられた位置からすぐに離れます。また、全画面 128 (50%) グレーを表示すると、表示の異常が目立ちやすくなります。

4. 焼き付き問題を解決する一般的な方法

1) スクリーンセーバー: システムがアイドル状態のとき、TFT のピクセルは、20 分以上静止画像が表示されることを避けるために、動くスクリーンセーバーを表示するか、コンテンツを定期的に切り替えるかのいずれかの異なるコンテンツを表示します。

2) 焼き付きがすでに発生している場合は、TFT の電源をオフにして数時間放置すると回復する可能性があります。 (場合によっては、回復に最大 48 時間かかる場合があります)。あるいは、真っ白な画像を作成し、バックライトをオンにせずに数時間画面上で移動させます。オンラインで入手できる、役立つ可能性のある焼き付き修復ソフトウェアも多数あります。ゴーストは一度発生すると再発する可能性が高くなります。そのため、TFT LCD ディスプレイでは焼き付きの再発を防ぐための事前の対策が必要です。

3) Vcom 電圧を γ 電圧に一致するように調整すると、液晶分子の残留電圧によって引き起こされるゴーストを防止できます。

4) 放電のタイミングを調整して、液晶分子の残留電圧を迅速に解放します。回路設計では、通常、最初と最後の γ 電圧を制御するために特殊な電圧が使用されます。ここで、VGH は G0、VGL は G14 を表します。システムスリープ中に VGH と VGL の放電が遅い場合、液晶分子に過剰な残留電圧が発生する可能性があります。システムが起動すると、ゴーストが発生する可能性があります。

5) LCD 画面上の画像の焼き付きは、通常、LCD ディスプレイの機能上の欠陥に分類され、LCD パネルのメーカーが調整を行う必要があります。一般に、評判の良い LCD ディスプレイ パネル メーカーは、高品質の配向調整 PI 材料と高純度の液晶材料を使用することにより、焼き付きの可能性を減らします。

• まず、VSPR/VSNR の現在の設定がガラスの要件を満たしているかどうかを確認することが重要です。
• CA210 を使用してフリッカー値を測定することで、最適な VCOM 値を確認します。フリッカー値が小さいほど、VCOM 値が優れていることを示します。
• ガンマを再スキャンし、ゴーストが残るかどうかを観察します。
• 非対称ガンマ: 通常、各グレー レベルの正と負の電圧の​​絶対値が等しい対称ガンマを調整します。このアプローチは、LCD ガラスの VT 曲線が対称であることに依存しています。ただし、ガラスの VT カーブが非対称の場合は、非対称のガンマ調整が必要になります。
・VTカーブ：液晶電圧と透過率の関係を表すカーブ。
• 非対称ガンマは通常、次の 1 つのシナリオで発生します。 2) 全体的な極性オフセット: この場合、XNUMX つの極性が全体的にシフトされます。この状態に対処するには、VSPR/VSNR を調整する必要があります。 XNUMX) 単一または複数次のオフセット: このシナリオでは、ガンマ曲線上の特定の点でオフセットに対処するために電圧調整が必要です。

123