LCD 디스플레이 ESD 표준 및 개선

IEC 61000-4-2는 국제 전기 기술 위원회(IEC)에서 개발한 전자파 적합성(EMC) 표준으로, 특히 정전 방전(ESD)에 대한 내성을 테스트하는 것을 목표로 합니다. 이 표준은 전자 장비와 시스템이 정전 방전을 견딜 수 있는 능력을 평가하고 검증하도록 설계되었습니다. 정전 방전 테스트 절차와 다양한 테스트 수준을 정의합니다.

1. IEC 61000-4-2 테스트 수준

IEC 61000-4-2 표준은 두 가지 주요 방전 유형을 정의합니다.

1) 접촉 방전: 정전기 방전은 테스트 전극을 통해 장치에 직접 적용됩니다.

공기 방전: 테스트 전극을 장치에 가까이 가져가서(직접 접촉하지 않고) 정전기 방전을 적용합니다.

각 방전 유형은 다양한 환경에서 발생할 수 있는 정전기 방전 강도를 시뮬레이션하기 위해 서로 다른 전압 테스트 레벨을 갖습니다. IEC 61000-4-2에 정의된 표준 테스트 레벨은 다음과 같습니다.

접촉 방전 수준:

  • 레벨 1: 2kV
  • 레벨 2: 4kV
  • 레벨 3: 6kV
  • 레벨 4: 8kV
  • 특수 레벨: > 8 kV (사용자는 실제 요구 사항에 따라 더 높은 전압 레벨을 정의할 수 있음)

공기 배출 수준:

  • 레벨 1: 2kV
  • 레벨 2: 4kV
  • 레벨 3: 8kV
  • 레벨 4: 15kV
  • 특수 레벨: > 15 kV (마찬가지로, 사용자는 실제 요구 사항에 따라 더 높은 전압 레벨을 정의할 수 있음)

LCD 디스플레이에 한해 최대 테스트 수준은 레벨 4입니다.

 

2. 테스트 절차

실제 테스트 과정에서 장비는 예상되는 정전기 방전 환경을 견딜 수 있는지 확인하기 위해 일련의 규정된 정전기 방전 작업을 거쳐야 합니다. 구체적인 테스트 절차는 다음과 같습니다.

1) 테스트 레벨 선택: 장비의 예상 사용 환경에 따라 적절한 테스트 레벨(레벨 1~레벨 4 또는 그 이상의 특별 레벨)을 선택합니다.

2) 테스트 장비 설정: IEC 61000-4-2 표준에 명시된 대로 정전기 방전 총 및 기타 필요한 테스트 장비를 사용하세요.

3) 퇴원 방법:

  • 접촉 방전: 방출총 끝부분을 장비의 금속 부분에 직접 접촉시킵니다.
  • 공기 배출: 방전총의 끝을 장비의 비금속 부분에 점차적으로 접근시켜 방전이 일어날 때까지 가까이 가져갑니다.

4) 방전 반복: 일반적으로 장비의 정전기 방전 내성을 모든 테스트 지점에서 확인하기 위해 각 테스트 지점에서 여러 번의 방전(대개 10회 이상)이 필요합니다.

5) 관찰과 기록: 매번 방전 후 장비의 반응(재부팅, 데이터 손실, 기능 오류 등)을 관찰하고 테스트 결과를 기록합니다.

 

3. LCD 화면 ESD 테스트 실패의 주요 현상

LCD 화면이 ESD(정전기 방전) 테스트에 실패하면 일반적으로 다음과 같은 현상이 관찰됩니다.

1) 화면 꺼질 것 같은 or 깜박임: 정전기 방전으로 인해 불안정해져 디스플레이가 깜빡이거나 간헐적으로 깜박일 수 있습니다.

2) 영구적 디스플레이 아티팩트: 화면에 영구적인 선, 얼룩 또는 왜곡이 나타날 수 있으며, 이는 LCD 패널이나 회로가 손상되었음을 나타냅니다.

3) 화면 정지: 디스플레이가 정지되거나 응답하지 않을 수 있으며, 복구하려면 재부팅하거나 전원을 껐다가 다시 켜야 할 수 있습니다.

4) 색상 왜곡: 디스플레이 드라이버나 기타 전자 부품의 손상으로 인해 화면의 색상이 왜곡되거나 정확하지 않을 수 있습니다.

5) 디스플레이 기능 손실: 화면이 완전히 꺼지거나 이미지가 전혀 표시되지 않을 수 있으며, 이는 화면 내부 구성 요소에 심각한 오류가 있음을 나타냅니다.

6) 터치 기능 오작동 (해당되는 경우): 터치가 가능한 LCD 화면에서 ESD 이벤트 이후에는 터치 기능이 응답하지 않거나 불규칙해질 수 있습니다.

7) 예기치 않은 재부팅: ESD가 장치의 전원 관리 또는 제어 회로에 영향을 미쳐 장치가 예기치 않게 재부팅될 수 있습니다.

8) 데이터 손실 또는 손상: ESD가 메모리나 저장장치 부품에 영향을 미칠 경우, 특히 데이터가 손실되거나 손상될 수 있습니다.
이러한 현상은 LCD 화면이나 관련 전자 장치가 정전기 방전으로 인해 손상되었으며 추가 조사와 추가적인 차폐 또는 회로 보호가 필요하다는 것을 나타냅니다.

 

4. 정전기 방전(ESD) 개선 대책

1) 설계 단계 중의 예방 조치

a. 보드 레벨 설계

  • 접지면 설계: PCB에 완전한 접지면이 있어 간섭에 대한 저항성을 강화하도록 합니다. 견고한 접지면은 전류 흐름에 대한 저임피던스 경로를 제공하여 효과적으로 노이즈를 줄이고 보드의 전반적인 전자기 호환성(EMC)을 개선하는 데 도움이 됩니다.
  • ESD 보호 장치: TVS(Transient Voltage Suppression) 다이오드 및 ESD 보호 커패시터와 같은 중요한 신호 라인에 ESD 보호 장치를 추가합니다. 이러한 구성 요소는 전압 스파이크를 고정하고 ESD 에너지를 안전하게 소산하여 민감한 회로를 손상으로부터 보호하는 데 도움이 됩니다.
  • 신호 반환 경로 최적화: 신호 리턴 경로를 최적화하여 중요 회로를 통과하는 ESD 전류를 최소화합니다. 적절하게 설계된 리턴 경로는 ESD 전류가 민감한 영역에서 멀리 떨어져 있도록 하여 회로 손상 가능성을 줄이고 전반적인 ESD 회복력을 향상시킵니다.

b. 인클로저 디자인

  • 전도성 코팅: 플라스틱 인클로저 내부에 전도성 코팅을 적용하여 차폐 효과를 제공합니다. 이 코팅은 정전기 방전(ESD)을 차단하고 분산시켜 내부 구성 요소를 보호하는 데 도움이 됩니다.
  • 금속 인클로저 접지: 금속 인클로저가 ESD 방전을 위한 효과적인 경로를 제공하기 위해 적절히 접지되었는지 확인하십시오. 적절한 접지는 민감한 전자 장치에서 정전기를 안전하게 분산시키는 데 도움이 됩니다.
  • TFT LCD 금속 프레임과 제품 PCB 사이의 접지 면적 증가: TFT LCD의 금속 프레임과 제품 PCB 사이의 접지 영역을 확장합니다. 이를 통해 보다 효과적인 ESD 경로를 만들고 전체 장치의 정전기 방전 면역성을 개선하는 데 도움이 됩니다.
  • 인클로저와 TFT 터치 스크린 사이의 플로팅 갭 증가: 인클로저와 TFT 터치 스크린 사이의 플로팅 갭을 늘립니다. 더 큰 갭은 민감한 구성 요소에 영향을 주지 않고 잠재적 방전이 소산될 수 있는 공간을 더 많이 제공하여 터치 스크린에 대한 ESD의 직접적인 영향을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

2) 배선 및 레이아웃 최적화

  • 중요 구성 요소의 보호: 민감한 구성 요소를 버튼, 커넥터, 인터페이스와 같이 ESD와 접촉할 가능성이 있는 영역에서 멀리 두십시오. 이렇게 하면 ESD가 이러한 구성 요소에 도달하여 손상을 일으킬 위험이 줄어듭니다.
  • 짧은 접지선: 접지선 길이를 최소화하여 접지 저항과 인덕턴스를 줄입니다. 접지 경로가 짧을수록 ESD 전류가 더 효율적으로 소산되어 전반적인 보호가 향상됩니다.
  • 격리 구역: PCB에 전용 ESD 보호 구역을 만들어 민감한 회로를 ESD와 접촉할 수 있는 영역으로부터 분리합니다. 여기에는 장벽, 접지 평면 또는 가드 트레이스를 추가하여 중요한 구성 요소를 잠재적인 방전 경로로부터 보호하는 것이 포함될 수 있습니다.

3) 필터링 및 버퍼링

  • 필터링 커패시터: ESD 펄스를 흡수하기 위해 중요 신호선에 필터링 커패시터를 추가합니다.
  • 직렬 저항기: ESD 전류를 제한하려면 신호선에 직렬로 작은 저항기를 배치하세요.

4) 필터링 및 버퍼링

  • 필터링 커패시터: ESD 펄스를 흡수하기 위해 중요 신호선에 필터링 커패시터를 추가합니다.
  • 직렬 저항기: ESD 전류를 제한하려면 신호선에 직렬로 작은 저항기를 배치하세요.

5) 차폐 및 접지

  • 차폐 커버: ESD의 직접적인 영향을 줄이려면 LCD 모니터에 금속이나 ITO(인듐 주석 산화물) 차폐 커버를 설치하세요.
  • 접지 경로 최적화: 차폐 커버, 전도성 코팅 및 금속 인클로저가 낮은 임피던스 ESD 방전 경로를 형성하기 위해 양호한 접지 연결을 갖추고 있는지 확인하세요.

6) 인터페이스 및 버튼 보호

  • 인터페이스 보호: 디스플레이의 입력 및 출력 인터페이스에 TVS 다이오드와 같은 ESD 보호 장치를 추가합니다.
  • 버튼 보호: ESD 간섭을 줄이기 위해 버튼에 적절한 차폐 및 접지를 설계합니다.

7) 전원 및 접지선 취급

  • 절연 변압기: 절연 변압기를 사용하여 전원 섹션과 신호 섹션을 분리하여 전원 공급 장치를 통한 ESD 전도 가능성을 줄입니다.
  • 접지선 처리: 전원선을 통해 ESD가 전도될 가능성을 줄이기 위해 전원 입력에 공통 모드 초크와 필터링 커패시터를 추가합니다.

8) 제품 테스트 및 검증

  • ESD 건 테스트: ESD 건을 사용하여 시뮬레이션 테스트를 실시하여 약점을 파악하고 시정 조치를 구현합니다.
  • 반복 검증: 다양한 환경에서 반복적으로 ESD 테스트를 수행하여 시정 조치가 효과적인지 확인합니다.

9) 소재선택

  • 안티정전기 재료: 모니터 케이스에는 안티 정전 플라스틱 등 안티 정전 성질을 가진 소재를 선택하세요.
  • 전도성 고무: 버튼과 인터페이스에 전도성 고무를 사용하여 정전기 방지 기능을 강화합니다.

 

5. 구체적인 개선 사례

1) 모니터 인터페이스에 대한 SD 보호

모니터의 HDMI, VGA, USB 및 기타 인터페이스를 ESD(정전기 방전)로부터 보호하려면 다음 보호 전략을 고려하세요.

  • 병렬 TVS 다이오드: HDMI, VGA, USB 및 기타 인터페이스의 신호선에 병렬로 과도 전압 억제(TVS) 다이오드를 설치합니다. TVS 다이오드는 ESD로 인한 전압 스파이크를 클램핑하여 민감한 회로를 고전압 서지로부터 보호합니다.
  • 작은 커패시터 추가: 인터페이스 근처에 작은 커패시터를 배치하여 저역 통과 필터를 형성합니다. 이러한 커패시터는 고주파 ESD 펄스를 흡수하고 걸러내어 모니터의 내부 구성 요소를 더욱 보호하는 데 도움이 됩니다.

 

2) 버튼에 대한 ESD 보호

버튼을 정전기 방전(ESD)으로부터 보호하려면 다음과 같은 조치를 실행할 수 있습니다.

  • 전도성 고무 패드: 버튼을 누를 때 효과적인 접지를 보장하기 위해 버튼과 회로 기판 사이에 전도성 고무 패드를 놓습니다. 전도성 고무는 ESD가 안전하게 접지로 소산될 수 있는 경로를 제공하여 회로가 손상될 위험을 줄입니다.
  • 직렬 저항기: 버튼 라인과 직렬로 작은 저항기를 삽입합니다. 이러한 저항기는 회로로 흐를 수 있는 ESD 전류를 제한하는 데 도움이 되며, ESD 펄스의 영향을 줄여 민감한 구성 요소에 대한 추가 보호를 제공합니다.

3) 전력선에 대한 ESD 보호

전력선을 통한 정전기 방전(ESD)을 방지하려면 다음과 같은 조치를 사용할 수 있습니다.

  • 공통 모드 초크: 전원 입력에 공통 모드 초크를 설치합니다. 이 초크는 공통 모드 노이즈를 억제하고 전원선을 통해 전도될 수 있는 ESD 에너지의 양을 줄이는 데 도움이 됩니다.
  • X/Y 커패시터: 전원 입력에서 X 및 Y 커패시터를 사용하여 전원선을 통해 전달되는 ESD 펄스를 필터링합니다. X 커패시터는 라인과 중성선에 걸쳐 배치되고 Y 커패시터는 라인/중성선과 접지 사이에 연결됩니다. 이들은 함께 효과적인 필터링 네트워크를 형성하여 고주파 ESD 펄스를 흡수하고 완화합니다.

4) RC 회로를 사용한 리셋 핀

ESD로부터 리셋 핀을 보호하고 안정적인 작동을 보장하기 위해 RC(Resistor-Capacitor) 회로를 추가할 수 있습니다. 구성 요소에 대한 제안 값은 다음과 같습니다.

  • R1 = 1 kΩ (1 킬로옴): 이 저항기는 ESD로 인한 갑작스러운 전압 스파이크에 대한 버퍼를 제공하여 리셋 핀으로 흐르는 전류를 제한하는 데 도움이 됩니다.
  • C1 = 0.1 µF(마이크로패럿): 이 커패시터는 필터 역할을 하여 급격한 전압 변화를 평활화하고 재설정 신호에 안정성을 제공합니다.
  • C2 = 0.047 µF(마이크로패럿): 필터링을 더욱 세부화하기 위해 추가 커패시터를 병렬로 배치하면 리셋 핀이 고주파 노이즈 및 ESD 펄스의 영향을 덜 받도록 할 수 있습니다.

이 RC 회로는 리셋 핀의 바운스 현상을 완화하고 정전기 방전 및 과도 전압 변동으로부터 추가적인 보호 기능을 제공합니다.

5) ESD 링 추가

정전기 접촉 지점에 TVS ESD 보호 장치를 추가하여 정전기 방지 특성을 활용하고 ESD 방전 경로를 형성하고 보호를 강화하는 것이 좋습니다. 또한 패널에 정전기 방전 링(ESD 링)을 포함합니다. 이 링은 정전기 방전을 위한 접지 경로를 제공하여 VCOM 및 게이트 라인을 잠재적 손상으로부터 보호합니다.

 

6) 각 VCOM 지점에 TVS 추가

향상된 ESD 보호를 위해 각 VCOM 지점에 TVS(Transient Voltage Suppression) 다이오드를 추가하는 것이 좋습니다. 구체적으로 LeiMao Electronics의 DFN0511 패키지의 ULC1006CDN을 사용합니다. 이 구성 요소는 성공적으로 적용되었으며 많은 디스플레이 고객 사이에서 만족스러운 결과를 보였습니다.

7) 패널에 노출된 흔적

패널의 노출된 트레이스 위에 절연 접착제나 테이프를 바르세요. 이렇게 하면 우발적인 단락을 방지하고 트레이스를 ESD 손상으로부터 보호할 수 있습니다.

8) 사용하지 않는 핀

사용하지 않는 핀은 플로팅 상태로 두어서는 안 됩니다. 대신 MVDDL(최소 전압 차동 디지털 로직)에 연결해야 합니다. 이렇게 하면 플로팅 핀이 노이즈를 흡수하거나 회로에서 의도치 않은 동작을 일으키는 것을 방지할 수 있습니다.

9) 소프트웨어 리셋

소프트웨어 재설정 기능을 구현합니다. 이를 통해 시스템은 ESD 이벤트 또는 기타 문제로 인한 예상치 못한 조건이나 오작동에서 소프트웨어를 알려진 양호한 상태로 재설정하여 복구할 수 있습니다.

10) 예: 자동차용 LCD 디스플레이 화면

문제 설명: 정전기 방전(ESD) 테스트 중, 스크린은 ±6kV 접촉 방전에서는 통과했지만 ±8kV 공기 방전에서는 실패했습니다.

분석: LCD 화면은 전선을 통해 메인 컨트롤러에 연결되며, 사용되는 인터페이스 유형은 LVDS(Low-Voltage Differential Signaling)입니다. 현재 대형 화면은 주로 LVDS 및 VBO(Video Bus Output) 차동 인터페이스를 사용하는데, 이는 공통 모드 간섭을 억제하는 데 효과적입니다. 테스트 중에 관찰된 화면 깜빡임은 LVDS 케이블에 영향을 미치는 간섭으로 인해 발생할 수 있습니다. LVDS 케이블의 각 신호선에 500V-1000V의 접촉 방전을 적용한 결과, 두 쌍의 차동 클록선 모두에서 500V-1000V에서 화면 깜빡임이 발생하는 것으로 나타났습니다. 이를 통해 차동 클록 신호가 특히 ESD 간섭에 취약하다는 것을 확인했습니다.

해법: LVDS 라인에 페라이트 비드(자기 링)를 추가합니다. 자기 링을 추가한 후 ESD 테스트를 다시 수행했고 테스트는 성공적으로 통과했습니다. 선택된 페라이트 비드는 다음과 같은 주파수 임피던스 특성 곡선을 갖습니다.
[시각적 형식으로 가능한 경우 페라이트 비드의 주파수 임피던스 특성 곡선을 여기에 포함하십시오.]
이러한 페라이트 비드를 구현함으로써 ESD 간섭에 대한 취약성이 크게 줄어들어 차동 클록 신호가 안정화되고 화면 깜박임이 방지되었습니다.

11) 다양한 인클로저에 대한 안티 정전 방법

TFT LCD 디스플레이는 특히 터치스크린이 내장되어 있을 때 전자파 간섭(EMI)과 정전기 방전(ESD)의 영향을 받기 쉽습니다. ESD와 관련하여 TFT LCD 디스플레이는 장치 외부에 플러시로 장착됩니다. 방전은 LCD 프레임의 가장자리에 도달할 수 있으며 제품 인클로저에서 완전히 소산되지 않습니다.

자세히 살펴보면 LCD 화면의 프레임은 일반적으로 제품 PCB의 신호 접지(GND)에 연결됩니다. 따라서 방전된 전류는 장치의 보드로 흐를 수 있습니다. 해결책은 최종 제품의 인클로저가 전도성인지 비전도성인지에 따라 달라집니다.

  • 전도성(금속) 인클로저: LCD 프레임과 베젤 단계의 가장자리 사이의 모든 표면에서 단단한 전기적 접합을 보장합니다. ITO(Indium Tin Oxide)와 같은 투명 전도성 코팅을 사용하여 표면 저항성이 베젤 단계의 가장자리까지 확장되도록 합니다.
  • 비전도성 인클로저: TFT LCD 디스플레이를 ESD 진입점으로 제공합니다. 차폐 플랫 케이블을 사용하여 LCD 프레임을 PCB 접지에 연결합니다. 제품 인클로저와 LCD 디스플레이 모듈 사이의 절연 갭(플로팅)을 늘립니다.

12) 예: 화이트 스크린/블루 스크린 문제

"화이트 스크린" 또는 "블루 스크린"은 모듈의 화면이 처음 전원을 켰을 때와 마찬가지로 백라이트만 표시되고, 대비를 조정해도 아무런 반응이 없는 것을 말합니다.
이 문제는 작동 중에 모듈의 전원 공급 라인(VDD 또는 VSS) 또는 RESET 신호 라인에 간섭이 가해져 모듈이 재설정되기 때문에 발생합니다. 재설정으로 인해 모듈의 내부 레지스터가 초기화되고 디스플레이가 꺼집니다.

해결 방법 :

  • 간섭이 전원 공급선에 있는 경우 VDD와 VSS 전원선 사이에 모듈에 최대한 가깝게 디커플링 커패시터(10µF)와 필터링 커패시터(0.1µF/0.01µF)를 추가하는 것이 좋습니다.
  • 간섭이 RESET 신호선에 있는 경우 RESET 신호선과 VSS 사이에 모듈에 최대한 가깝게 필터링 커패시터(0.1 µF 또는 0.01 µF 용량)를 추가하는 것이 좋습니다.
    커패시터 값의 선택은 실제 테스트 결과에 따라 결정되어야 합니다.

13) 디스플레이에 잘못된 문자 또는 무작위 픽셀(데이터 오류)이 표시되는 경우 전원을 껐다가 다시 켜야만 해결됩니다.

이 문제는 제어 신호에 간섭이 적용되어 레지스터 매개변수가 수정되기 때문에 발생합니다. 일반적으로 데이터를 표시할 때 주요 작업 레지스터 매개변수에 반복적으로 쓰기가 수행되지 않아 설명된 문제가 발생합니다.

해결 방법 :
전송선에 간섭이 있는 경우:

  • 페라이트 비드를 사용하거나 주석 호일이나 얇은 구리 시트와 같은 재료로 선을 보호하세요.
  • 간섭이 발생하는 지역을 피하기 위해 송전선로의 경로를 변경하세요.
  • 전송선의 길이를 짧게 하거나 라인 드라이버를 추가하여 구동 강도를 높이고 노이즈 내성을 개선합니다.

14) 간섭 지점을 찾을 수 없거나 회로 예방 조치로 간섭을 제거할 수 없는 경우 어떻게 해야 합니까?

간섭을 식별할 수 없거나 회로 예방 조치로 영향을 방지할 수 없는 경우 다음 솔루션을 고려하세요.
주기적 레지스터 초기화: RESET 신호를 사용하는 대신, 초기화를 위해 레지스터에서 직접 작업을 수행합니다. 충돌이 발생하여 복구할 수 없는 경우, 초기화를 위해 RESET 신호를 사용합니다. 그러나 이렇게 하면 정상적인 디스플레이 중에 화면이 깜빡일 수 있습니다. 정상적인 디스플레이가 초기화의 영향을 받지 않도록 하려면:
a. 초기화를 위해 레지스터 읽기 데이터 사용: 디스플레이 상태 단어나 특정 SRAM 장치 데이터 등 레지스터에서 읽은 데이터를 초기화가 필요한지 여부를 결정하는 기준으로 사용합니다.
b. 백라이트 제어를 사용한 네거티브 디스플레이 모듈 사용: 음수 디스플레이가 있는 모듈의 경우 사용하지 않을 때 백라이트를 꺼서 디스플레이 내용을 보기 어렵게 만듭니다. 디스플레이 내용을 관찰해야 할 때 백라이트를 켜고 이 순간을 모듈을 재초기화하는 시점으로 사용하면 눈에 덜 띄게 됩니다.

15) 제품 케이스(특히 제품 패널)에 대한 정전기 간섭 테스트로 인해 모듈에서 흰색 화면 또는 디스플레이 오류가 발생합니다.

이러한 유형의 간섭은 대부분 모듈의 금속 프레임이나 유리가 모듈의 회로를 방해하여 발생합니다. 이 상황을 개선하려면 다음 방법을 고려하세요.

  1. 모듈의 금속 프레임을 접지에 연결합니다.
  2. 모듈의 금속 프레임을 VSS(회로 접지)에 연결합니다.
  3. 모듈의 금속 프레임을 떠 있는 상태(아무것에도 연결되지 않은 상태)로 둡니다.
  4. 모듈의 금속 프레임과 금속 케이스 사이에 절연 패드를 추가합니다. 절연 패드가 두꺼울수록 정전기 감소 효과가 커집니다.

이 네 가지 방법은 실제 제품에서 테스트하여 어느 방법이 가장 효과적인지 확인해야 합니다.

16) 외부 간섭 소스가 없어도 흰색 화면 또는 디스플레이 오류가 발생합니다.
이 상황도 간섭에 속하지만, 주로 소프트웨어 충돌로 인해 발생하는 내부 시스템 간섭 때문입니다. 첫 번째 단계는 간섭이 발생하는 패턴을 식별하는 것입니다. 이러한 문제는 모듈의 쓰기 프로세스 중에 발생할 가능성이 더 높으며, 모듈이 정지되거나 오류가 표시됩니다.
일반적인 원인은 다음과 같습니다.

  • 모듈 작업(I/O 주소 지정 모드) 중에 인터럽트 루틴이 간섭하면 제어 신호나 데이터가 수정되는 등 잘못된 작업이 발생하여 모듈이 정지되거나 올바르게 표시되지 않을 수 있습니다.
    해법: 중요한 프로세스 중 간섭을 방지하기 위해 모듈을 작동하는 동안 인터럽트 응답을 비활성화합니다.

17) 예: TFT 디스플레이와 금속으로 만든 제품 섀시를 사용할 때 8000V 정전 방전(ESD) 테스트를 실시한 결과 디스플레이에 왜곡된 화면이 표시되었습니다. 모듈을 재설정하고 다시 초기화해도 효과가 없었고, 기기를 끄고 다시 시작해야 정상 작동으로 돌아갈 수 있었습니다. 업계 규정에서는 섀시 접지를 허용하지 않습니다.
해결책으로, 금속 섀시를 아크릴(유기 유리) 인클로저로 교체하고, 타임드 루프 리프레시(초기화) 프로그램을 메인 소프트웨어 루틴에 추가했습니다. ESD 테스트 중에 LCD 모듈이 정전 방전으로 인해 재설정되면 리프레시(초기화) 프로그램이 문제를 해결하여 정상 작동으로 돌아가기 전에 잠깐 깜빡임만 발생시켜 테스트를 통과합니다.

18) 예 : TFT 디스플레이를 사용하여 제품 섀시에 8kV 정전기 방전(ESD) 테스트를 수행한 결과 모듈에 디스플레이가 표시되지 않음
이를 개선하기 위해 모듈의 전원 핀에 330μF 커패시터와 서지 보호 다이오드(P6K1)를 추가하고 드라이버 전원 공급 장치의 출력(VOUT)에 330μF 커패시터를 추가했습니다. 이러한 조치는 상황을 크게 개선했습니다. 또한 모듈의 금속 프레임은 섀시와 절연되어 2mm 간격을 유지하여 ESD 테스트를 통과하는 데 도움이 되었습니다.
그러나 이러한 개선에도 불구하고 가끔씩 디스플레이가 표시되지 않는 경우가 있었습니다. 이를 완전히 해결하기 위해 모듈을 재설정하고 간섭에서 복구하기 위한 주기적 초기화 루틴이 프로그램에 추가되었습니다. 이렇게 하면 디스플레이 간섭 문제가 완전히 해결되었습니다.

19) 예 : TFT 디스플레이를 사용하여 4kV, 150Hz의 양의 펄스 그룹 간섭 ​​신호를 시스템 주전원선에 인가하여 테스트하는 동안 디스플레이에 깨진 문자가 표시됨
이 문제를 해결하기 위해 LCD 모듈 인터페이스의 전력선에 서지 흡수기를 추가하고 중복 전송선의 길이를 줄였습니다. 이러한 조치를 통해 시스템은 테스트를 통과할 수 있었습니다.

20) 스위치기어 캐비닛에 TFT 디스플레이를 사용할 경우 고전압 전자파 간섭으로 인해 모듈에 디스플레이가 나타나지 않음
이 문제를 해결하기 위해 시스템 전원 공급 장치를 분리된 전원 공급 장치로 교체했습니다. 0.01μF 커패시터를 모듈의 /RESET 핀에 ​​연결하고, 모듈의 금속 프레임을 VSS에 연결하는 점퍼를 분리하고, 절연 패드를 추가하여 모듈의 금속 프레임을 스위치기어 캐비닛에서 분리했습니다.

21) TFT 디스플레이와 시스템 마더보드 사이의 연결 케이블은 700mm 이상 길다. 그래픽 데이터를 반복적으로 쓸 때 그래픽의 오른쪽은 그래픽 데이터의 가장 오른쪽 바이트를 점진적으로 복제한다.

모듈 인터페이스에서 입력 신호 파형의 측정은 양호했으며, /WR = 0 폭은 2μs였습니다. 인터페이스 신호에 커패시터와 풀업 저항을 추가해도 상당한 개선이 없었습니다. 케이블을 짧게 하고 페라이트 비드를 추가해도 눈에 띄는 개선이 있었지만, 문제를 완전히 해결하지는 못했습니다.
/WR 신호선에 슈미트 트리거 회로(74HC14)를 삽입하면 문제가 완전히 해결되었습니다. 또한 /WR 신호선에 680Ω 저항기를 삽입하면 완전한 수정이 이루어졌습니다.

22) 예: LCD 디스플레이의 블루 스크린

ESD(정전기 방전) 테스트 중에 산업용 디스플레이는 네트워크 포트, USB 및 직렬 포트에서 ±6kV로 시스템을 테스트할 때마다 블루 스크린이 나타나 시스템이 충돌했습니다. 전원을 껐다 켜면 자동으로 복구되었지만 테스트는 통과하지 못했습니다. 이 보드는 이전에 접지, 필터링 및 격리에 초점을 맞춘 여러 가지 설계 개정을 거쳤지만 문제가 해결되지 않았습니다. 따라서 이번에는 시스템의 약점을 식별하고 해결하기 위해 근본 원인을 진단하고 수정하는 전략을 채택했습니다.
분석 및 솔루션:
관찰된 현상을 바탕으로 CPU 기능 유닛이 간섭의 영향을 받고 있다고 의심되었습니다. 코어 서브보드(CPU 모듈 회로) 핀을 분석한 결과, 실제 경험과 신호 기능을 바탕으로 신호가 특히 민감하고 ESD 간섭에 취약한 것으로 확인되었습니다.
ESD에 민감한 신호를 식별하기 위해 ESD 건을 사용하여 100V, 300V, 600V 및 1000V 전압에서 코어 서브보드의 다양한 신호 핀에 접촉 방전을 적용했습니다. 이러한 테스트 동안 문제는 다시 발생하지 않아 해당 신호가 문제의 원인으로 배제되었습니다.
코어 서브보드의 민감한 회로에 대한 추가 분석 결과, 민감한 DDR_CLK 신호에 100V 접촉 방전을 적용했을 때 문제가 지속적으로 재발했습니다. 방전을 적용할 때마다 문제가 복제되었습니다. DDR_CLK 트레이스는 4밀 폭이었고 설계에는 테스트 패드가 포함되지 않아 사용 가능한 완화 옵션이 제한되었습니다.
정적 전자기장이 DDR_CLK 클록 신호에 영향을 미치는지 확인하기 위해 접지된 금속선을 DDR_CLK 트레이스 바로 위에 놓고 ESD 건을 사용하여 접지선의 구리 러그에서 6kV로 방전했습니다. 이 문제는 XNUMX번의 방전 내에서 재현되었으며, ESD의 전자기 복사가 DDR_CLK 신호와 DDR 구성 요소에 영향을 미치고 있음을 확인했습니다.
Resolution :
전자기파가 코어 보드의 DDR 모듈에 영향을 미쳐 ESD 문제가 재발하는 것을 확인한 후, 구리 호일을 사용하여 코어 보드 영역을 차폐하고 접지하여 민감한 DDR 신호와 모듈을 보호했습니다. 코어 보드 모듈을 차폐한 후, 접촉 방전을 ±6kV, 8kV 및 10kV에서 IO 인터페이스에 적용했으며, 각 테스트에는 40회 연속 방전이 포함되었습니다. 시스템은 정상적으로 계속 작동하여 문제가 해결되었음을 나타냈습니다.
원인 분석 :
추가 검증 결과 전체 시스템에 영향을 미치는 ESD는 방사 결합 또는 용량 결합 때문인 것으로 판명되었습니다. 분석 결과 정전 방전 경로는 다음과 같습니다. IO 인터페이스 → 단일 보드 PGND → 금속 백킹 플레이트 → 금속 섀시 → 섀시 커버 → 접지선.
이 경로는 ESD가 민감한 부품에 어떤 영향을 미치는지 설명하고 간섭으로부터 보호하기 위해 추가적인 차폐 및 접지가 필요함을 확인합니다.

섀시 커버가 금속 섀시에 나사로 고정되지 않았거나 커버가 제자리에 없는 경우, 정전 방전(ESD)에 문제가 없는 것으로 관찰되었습니다. 이는 방사 결합 문제를 배제했습니다. 이 경우 ESD 방전 경로는 다음과 같습니다. IO 인터페이스 → 단일 보드 PGND → 금속 백킹 플레이트 → 금속 섀시. 이는 아래 다이어그램에 표시된 대로 코어 보드의 민감한 DDR 영역과 섀시 커버(서로 매우 가깝기 때문에) 사이에 정전 용량 결합이 있음을 시사합니다.

요약하면, 전체 시스템의 코어 서브보드에서의 정전기 결합에 대한 단순화된 모델은 아래 다이어그램에 나와 있습니다.

문제를 진단할 때 코어 서브보드에 차폐 커버를 추가한 후, 이 지점의 정전기 결합 모델은 아래 다이어그램에 표시되어 있습니다.
다이어그램에서 코어 서브보드에 차폐 커버를 추가한 후 섀시 후면 커버의 정전기 에너지가 금속 차폐에 직접 결합되는 것을 볼 수 있습니다. 그런 다음 이 에너지는 차폐 커버의 접지 핀을 통해 접지로 방전되어 ESD가 DDR에 민감한 모듈에 직접 결합되어 문제가 해결되는 것을 방지합니다.
위 분석에 따르면 ESD 문제는 섀시 뒷면 커버에서 DDR 모듈 회로로의 정전기 간섭의 용량성 결합으로 인해 발생했습니다.
코어 서브보드는 고객사의 플랫폼 제품이고 모듈의 DDR 회로는 매우 민감하기 때문에 테스트와 대량 생산 모두에서 민감한 코어 서브보드 모듈을 보호하기 위해 차폐 커버를 사용하는 것이 좋습니다. 이 솔루션은 간단하고 효과적이며 신뢰할 수 있습니다.

 

23) LCD 디스플레이용 EMI 보호

가장 중요한 접근 방식은 EMI의 영향을 쉽게 받는 부품을 차폐하는 것입니다.
a. 터치 컨트롤러 및 LCD 드라이버 IC와 같은 민감한 구성 요소의 경우 EMI 차폐 패브릭을 사용하여 단면 또는 양면 보호를 제공합니다.
b. 일부 LCD 화면은 고주파 신호를 방출하기 때문에, 하단에 금속 프레임과 상단에 ITO(Indium Tin Oxide) 층을 사용하여 차폐를 적용할 수 있습니다.

 

2륜 전기 자동차 터치 스크린의 터치 컨트롤러에 대한 고유한 요구 사항

교통의 미래에 대한 수많은 기사가 4륜 전기 자동차에 초점을 맞추고 있지만, 점점 더 많은 이동성이 스쿠터, 대형 오토바이, 전기 오토바이, 전기 모페드, 전기 자전거를 포함한 경제적인 2륜 전기 자동차에 더 많이 의존하고 있습니다. 이러한 2륜 전기 자동차는 제어를 위한 터치스크린을 통합하여 물리적인 손잡이, 버튼 및 기계적 다이얼을 대체함으로써 4륜 전기 자동차의 디자인 트렌드를 따르고 있습니다.

터치스크린을 채택하면 2륜 전기 자동차 설계자는 현대적인 외관, 유연한 레이아웃, 세련된 디자인의 모델을 만들 수 있습니다. 또한 다양한 모델 또는 개별 차량에 따라 쉽게 사용자 정의할 수 있습니다. 사용자 친화적인 메뉴 시스템은 2륜 전기 자동차의 더 복잡한 제어, 디스플레이 및 기능 요구 사항을 충족하는 동시에 내비게이션, 인포테인먼트 시스템, 원격 지불 및 차량 보안과 같은 부가 가치 기능을 사용할 수 있습니다.

2륜 전기 자동차의 터치스크린은 종종 혹독한 야외 환경에 노출되어 비, 눈, 먼지 또는 모래에 취약합니다. 더운 기후에서는 이러한 차량이 때때로 직사광선 아래에 주차되어 강렬한 자외선 및 적외선 복사에 노출될 수 있습니다. 또한 사고나 고의적인 손상이 발생하기 쉽습니다.

이러한 요소를 고려할 때, 65륜 전기 자동차용 터치스크린은 이상적으로 IP68/XNUMX 보호 등급과 두꺼운 커버 유리를 갖추어 기본 터치 센서와 LCD 또는 OLED 디스플레이 구성 요소를 보호해야 합니다. 햇빛과 자외선으로 인한 손상을 방지하려면 UV/IR 필터가 필요하며, 모든 조명 조건에서 화면 가시성을 높이기 위해 반사 방지/눈부심 방지 코팅을 적용해야 합니다.

결과적으로 디스플레이 스택은 두껍고 다층적인 디자인이 필요합니다. 그러나 각 추가 층은 손가락과 정전식 터치 센서 사이의 거리를 늘려 화면 표면에서 터치 입력을 정확하게 감지하는 것을 더욱 어렵게 만듭니다.

추운 지역에서 터치스크린은 종종 두꺼운 장갑을 낀 라이더가 조작하는데, 이로 인해 손가락과 터치 센서 사이의 거리가 더욱 늘어납니다. 또한, 습한 날씨에 화면에 비나 눈이 내리면 잘못된 터치나 입력 누락이 발생할 수 있습니다.

고품질 터치스크린은 화면을 가로지르는 손가락의 경로를 안정적으로 추적할 뿐만 아니라 젖은 상태에서 두꺼운 장갑을 낀 채로 여러 손가락으로 하는 제스처를 정확하게 감지하여 지도에서 내비게이션과 같은 기능을 구현해야 합니다. 터치스크린은 광범위한 환경적 요구 사항을 충족해야 하며, 터치스크린 컨트롤러 IC에 엄격한 요구 사항을 적용해야 하며, 다음과 같은 설계 과제를 해결해야 합니다.

더 두꺼운 디스플레이 스택

터치스크린 컨트롤러는 디스플레이 스택에서 터치 센서 위의 다양한 레이어를 수용하기 위해 상당한 유연성을 지원해야 합니다. 10mm 이상의 두께를 가진 첨단 기술이 필요하며, 반사 방지 및 눈부심 방지 코팅과 4mm 두께의 커버 유리, 3mm 두께의 장갑을 사용한 작동이 가능합니다. 또는 터치스크린 설계자는 화면과 유리 사이에 공극을 포함하여 손상된 경우 전체 디스플레이를 교체하지 않고도 상단 유리 레이어를 교체할 수 있습니다. 그러나 두께가 증가함에 따라 터치스크린 컨트롤러가 터치 입력을 정확하게 감지하고 디코딩하기가 더 어려워집니다. 컨트롤러는 이러한 과제에 부응해야 합니다.

안정적인 터치 성능

2륜 전기 자동차는 일반적으로 수명의 대부분을 야외에서 사용합니다. 터치스크린 컨트롤러 알고리즘은 물방울이 터치로 오해되는 것을 방지하고 손가락이나 장갑을 낀 손의 입력만 감지해야 합니다. 정전식 감지는 또한 전도성 세척 용액(표백제와 같은)과 물과의 혼합물을 구별하여 잘못된 터치가 발생하지 않도록 해야 합니다.

기능 안전

전 세계의 26262륜 전기 자동차는 터치스크린을 사용하는 동안 라이더를 보호하기 위해 기능적 안전 기능이 필요합니다. 주행 중 내비게이션 및 핸즈프리 통화와 같은 기능은 산만함을 초래할 수 있습니다. 화면은 ISO XNUMX(ASIL-B)와 같은 안전 표준을 준수해야 할 수 있습니다. 컨트롤러는 인증을 지원하기 위한 자체 테스트 기능, 문서 및 지침을 제공해야 합니다.

보안

임대 시나리오에서 터치스크린은 PIN을 입력하는 데 사용될 수 있으며, 렌터에게 차량 접근 권한을 부여합니다. 또한 신용카드나 스마트폰을 통한 비접촉 결제도 지원합니다. 터치스크린 컨트롤러에는 데이터 프라이버시를 보장하기 위해 암호화 및 펌웨어 인증이 포함되어야 합니다.

소음 내성

전기 모터를 구동하는 파워트레인 회로는 방사 및 전도 전자기적 노이즈를 생성합니다. 스위칭 전원 공급 장치 기반 충전기는 차량 전력선에 노이즈를 도입하고 조명 시스템은 전도 노이즈를 일으킬 수 있습니다. LCD 또는 OLED 패널조차도 전자기적 간섭을 방출할 수 있습니다. 적절한 노이즈 제어가 없으면 이러한 소스는 터치스크린 기능을 저하시킬 수 있습니다. 컨트롤러에는 특히 작동 중에 잘못된 활성화를 방지하기 위한 노이즈 필터링 알고리즘이 포함되어야 합니다.

Microchip의 maXTouch® 터치스크린 컨트롤러

Microchip의 maXTouch® 시리즈는 이러한 엄격한 요구 사항을 충족하고 터치스크린 경험을 향상시키는 기능을 갖추고 있습니다. 주요 기능은 다음과 같습니다.

  • 다양한 종횡비의 2~34인치 화면을 지원합니다.
  • 최대 10mm 두께의 두꺼운 덮개 유리와 0.2mm 이상의 공기 간격과 호환됩니다.
  • 5 mm 두께의 장갑(예: 스키 또는 오토바이 장갑)을 통해 정확한 터치 감지
  • 습기 저항성으로 물방울, 흐름, 3.5% 식염수 또는 세척 용액으로 인한 잘못된 접촉을 방지합니다.
  • 암호화된 메시지와 숨겨진 PIN 구성.
  • NFC(근거리 무선 통신) 기술과의 상호 운용성.
  • 높은 전도성 잡음 면역성(IEC 61000-4-6 A 등급 인증).
  • 자체 진단 및 보고 기능.
  • Linux®/Android™ 운영체제 지원.

결론

2륜 전기 자동차 설계는 4륜 차량과 마찬가지로 복잡합니다. 설계자는 진화하는 소비자 기대에 부응하기 위해 지속적으로 새로운 기능을 추가합니다. 유능한 터치스크린 컨트롤러로 지원되는 향상된 터치스크린은 이러한 기능을 차량 설계에 통합하는 데 필요한 유연성을 제공합니다. 고유한 요구 사항을 해결하고 터치스크린 컨트롤러를 신중하게 선택함으로써 2륜 전기 자동차 설계의 요구 사항을 효과적으로 충족할 수 있습니다.

디스플레이 화면에 불을 켤 수 없다면?

디스플레이 화면이 켜지지 않을 때 문제를 해결하기 위한 단계 요약

1 단계 :
개략도와 테스트 프로그램을 제공합니다. 일반적으로 고객의 95%가 정보로 디스플레이 화면을 밝힐 수 있습니다.

2 단계 :
디스플레이가 여전히 켜지지 않으면 고객은 문제가 하드웨어에 있는지 소프트웨어에 있는지 확인해야 합니다. 이 시점에서 고객에게 데모 장치를 제공하는 것이 가장 좋습니다. 이를 통해 고객은 디스플레이 자체가 손상되지 않았는지 확인할 수 있으며 문제 해결 프로세스에 상당한 도움이 됩니다.

3 단계 :
문제가 지속되면 고객은 자신의 회로도 설계와 소프트웨어를 공장 엔지니어와 공유하여 잠재적인 문제를 식별할 수 있습니다. 이 단계에서는 99%의 문제가 해결됩니다.

4 단계 :
이전 단계를 수행한 후에도 디스플레이가 켜지지 않으면 고객은 설계한 보드를 공장 엔지니어에게 보내 추가 문제 해결 지원을 받을 수 있습니다.

참고: 일부 고객은 사용 중인 MCU 또는 평가 키트(예: 개발 보드)를 보내 설계 제안을 요청합니다. 그러나 이는 매우 어려운 일입니다. 시장에는 다양한 MCU가 있으며, 엔지니어가 모든 MCU에 익숙해지는 것은 비현실적입니다.

예를 들어, 엔지니어가 토요타 자동차 수리에 능숙하지만 고객이 테슬라를 가져와 진단을 요청하는 시나리오와 비슷합니다. 엔지니어는 새로운 시스템을 연구하고 이해하는 데 상당한 시간을 할애해야 합니다.

이 문제에 대한 자세한 설명은 다음과 같습니다.

우리는 종종 다음과 같은 고객 이메일을 받습니다.
"디스플레이 작동에 문제가 있습니다. 어떻게 해야 하나요?"

켜지지 않는 디스플레이 화면 문제를 해결할 때 문제는 일반적으로 두 가지 범주로 나뉩니다. 하드웨어 or 소프트웨어.

하드웨어:

구성 문제

LCD 화면에는 종종 많은 핀이 있으며, 공장에서는 특정 구성을 구현했을 수 있습니다. 단순히 데이터시트에 의존하여 문제를 해결하는 것은 때때로 매우 어려울 수 있습니다. 고객은 LCD 드라이버에 익숙해야 할 뿐만 아니라 구성 요소 구성이나 오류를 처리해야 하며, 이는 때때로 좌절로 이어질 수 있습니다.

적절한 문서화와 자세한 도식은 고객이 이러한 하드웨어 과제를 극복하는 데 도움이 되는 데 매우 중요합니다.

엔지니어가 이미 디스플레이를 성공적으로 밝혔으므로 가장 간단한 해결책은 디스플레이에 대한 테스트 설정의 개략도를 고객에게 제공하는 것입니다. 이를 통해 디스플레이와 구성 요소를 구성하는 접근 방식을 한눈에 알 수 있습니다.

고객의 MCU는 공장에서 테스트에 사용한 MCU와 다를 수 있지만, 기능은 종종 비슷합니다. 이 회로도를 공유하면 고객이 문제 해결 중에 불필요한 우회를 피하는 데 도움이 됩니다.

일반적으로 개략도는 다음과 같습니다.

모든 것이 정확해 보이지만 디스플레이가 아직도 불이 들어오지 않아요:

때로는 모든 구성이 올바르게 표시되어도 디스플레이가 켜지지 않습니다. 이는 다음과 같은 일반적인 물리적 문제로 인해 발생할 수 있습니다.

  • 디스플레이 손상 (예: 취급이나 제조상의 결함).
  • FPC(Flexible Printed Circuit) 찢어짐이로 인해 전기 연결이 끊어집니다.
  • 정전기 방전(ESD) 손상민감한 부품을 파괴할 수 있습니다.

섬세하고 정밀한 디스플레이의 경우, 손상으로 인한 가동 중지를 방지하기 위해 최소 두 개의 예비 장치를 준비해 두는 것이 좋습니다.

디스플레이가 여전히 작동하지 않으면 고객은 당사의 제품을 구매하는 것을 고려해야 합니다. 데모 보드 or 평가판. 이러한 제품은 사전 테스트되고 신뢰할 수 있는 참조 설계를 제공하여 고객의 개발 주기를 크게 단축하고 문제가 설정에 있는지 디스플레이 자체에 있는지 식별하는 데 도움이 됩니다.

 

소프트웨어(펌웨어)

일부 디스플레이의 경우 구성이 매우 복잡할 수 있으며, 특히 레지스터 구성과 같은 설정의 경우 더욱 그렇습니다. 이러한 설정은 종종 세심한 이해와 프로그래밍이 필요하며, 공장 엔지니어조차도 가끔 실수를 할 수 있습니다.

좋은 소식입니다 IC 제조업체 일반적으로 제공하다 예제 코드 and 라이브러리 파일가장 복잡한 작업을 처리하는 . 라이브러리 파일을 포함함으로써 엔지니어는 워크플로를 간소화할 수 있습니다.

c

코드 복사

#포함하다

이를 통해 IC 제조업체의 사전 정의된 설정을 프로그램으로 가져올 수 있습니다. 그 후 엔지니어는 인터페이스와 원하는 기능만 정의하면 됩니다.

당사가 사용하는 IC에 익숙하지 않은 고객의 경우 다음 사항을 제공하는 것이 가장 좋습니다. 샘플 코드 제품 테스트에서. 이를 통해 불필요한 우회로를 피하고 개발 프로세스를 크게 간소화할 수 있습니다.

샘플 코드는 .txt 파일, .h(16진수 파일) 또는 기타 형식으로 제공될 수 있으며, 이는 모두 고객에게 유용한 참고 자료가 됩니다.

샘플 코드는 일반적으로 다음과 같습니다.

또는 (컴파일러 IDE를 사용하는 경우)

위의 하드웨어 및 소프트웨어 지원을 통해 고객의 95%가 문제를 해결할 수 있습니다. 그러나 일부 고객은 여전히 ​​디스플레이를 켤 수 없습니다. 이는 고객의 마더보드에 문제가 있음을 나타낼 수 있습니다.

고객의 마더보드를 지원하는 것은 공장에 도전적인데, 주로 그들이 사용하는 컨트롤러의 종류가 매우 다양하기 때문입니다. 공장 엔지니어는 고객의 컨트롤러와 PCB 배선을 철저히 연구하는 데 상당한 시간을 투자해야 합니다.

즉, 공장 엔지니어가 일반적으로 사용되는 컨트롤러(예: 51 시리즈, STM32 시리즈아두이노 시리즈, 도움을 줄 수 있을 수도 있습니다.

공장 엔지니어가 고객의 MCU에 대한 지식이 있는 경우 다음을 제공하여 타겟팅된 지원을 제공할 수 있습니다.

  • 이 어플리케이션에는 XNUMXµm 및 XNUMXµm 파장에서 최대 XNUMXW의 평균 출력을 제공하는 연결 방법 MCU와 LCD 사이(아래 다이어그램 참조)
  • 샘플 코드 특정 설정을 위해서.

참고 :

  1. 데모 보드와 평가 보드(평가 키트)의 차이점:
    • 데모 보드:
      공장에서 디스플레이 기능을 시연하기 위해 특별히 설계되었습니다. 고객은 이미지나 디스플레이 구성을 수정할 수 없거나 수정하기 어렵습니다.
    • 평가 보드:
      고객이 자신의 이미지를 프로그래밍하고 업로드하거나 디스플레이 설정을 수정할 수 있으므로 더 유연합니다. 현재 저희는 두 가지 저렴한 평가 보드를 제공합니다.

      • 재즈-MCU-01:
        SPI, I2C, 8비트 또는 16비트 MCU/TTL 인터페이스로 디스플레이를 구동하도록 설계되었습니다. 공장은 고객이 제공한 이미지를 미리 로드할 수 있으며, 고객이 AGU의 제품에 익숙하다면 자체 이미지를 업로드할 수 있습니다.
      • 재즈-HDMI-01:
        RGB, LVDS 또는 MIPI 인터페이스로 디스플레이를 구동하도록 설계되었습니다. HDMI를 사용하므로 고객이 컴퓨터에 연결하여 원하는 이미지와 비디오를 직접 볼 수 있습니다.
  2. 소프트웨어(코드)와 펌웨어의 차이점:
    • 펌웨어 :
      펌웨어도 코드이지만 하드웨어의 하위 수준에서 사용됩니다. 일반적으로 거의 변경되지 않는 기본 하드웨어 설정이 포함됩니다. 예를 들어, 터치 컨트롤 IC에서 공장 설정 펌웨어에는 종종 터치 감도 및 온도 곡선과 같은 설정이 포함됩니다.
    • 코드(소프트웨어):
      펌웨어 위에 구축된 소프트웨어는 고급 기능을 구현하여 하드웨어의 기능을 향상시킵니다. 사용자별 맞춤 설정 및 상위 레벨 작업이 가능합니다.

임베디드 터치 디스플레이 드라이버 칩(TDDI) 소개

TDDI(Touch and Display Driver Integration) 기술은 터치 기능과 디스플레이 드라이버를 단일 칩에 결합하여 디스플레이 구조를 단순화하고 성능을 향상시킵니다. TDDI 기술에서 터치 센서는 일반적으로 디스플레이 패널의 유리 기판에 직접 통합되어 올인원 터치 및 디스플레이 솔루션을 만듭니다.

구체적으로, TDDI 기술은 터치 센서를 컬러 필터 기판과 디스플레이 화면의 편광판 사이에 내장하여 터치 센서를 디스플레이의 유리 층 내에 배치합니다. 이러한 높은 수준의 통합으로 디스플레이와 터치 기능을 모두 간소화된 형태로 구현할 수 있습니다. 이 설계로 디스플레이가 더 얇아지고, 베젤 폭이 줄어들고, 화면 대 본체 비율이 개선되고, 공급망이 간소화됩니다. 구조는 다음과 같습니다.

  1. 이 어플리케이션에는 XNUMXµm 및 XNUMXµm 파장에서 최대 XNUMXW의 평균 출력을 제공하는 GFF(유리-필름-필름) 솔루션은 디스플레이와 터치에 대해 별도의 구조를 사용하는데, 디스플레이와 터치는 독립된 모듈입니다.
  2. 이 어플리케이션에는 XNUMXµm 및 XNUMXµm 파장에서 최대 XNUMXW의 평균 출력을 제공하는 온셀 솔루션은 터치 센서를 컬러 필터 기판과 디스플레이 화면의 편광판 사이에 내장하여 터치 센서를 디스플레이 유리에 배치합니다. 이를 통해 디스플레이와 터치 모듈이 하나로 합쳐지지만 IC와 FPC는 두 가지 고유한 디자인으로 분리되어 있습니다.
  3. 이 어플리케이션에는 XNUMXµm 및 XNUMXµm 파장에서 최대 XNUMXW의 평균 출력을 제공하는 TDD 확장 솔루션은 터치 센서를 디스플레이의 TFT 패널에 완전히 통합하여 디스플레이와 터치 모듈, IC, FPC를 단일 디자인으로 통합합니다. 이는 디스플레이와 터치 기능을 위한 고도로 통합된 솔루션입니다.

TDDI 솔루션은 높은 수준의 통합으로 인해 더 얇은 디스플레이, 비용 절감, 간소화된 공급망과 같은 이점을 제공합니다. 이는 스마트폰의 LCD 화면을 위한 주류 솔루션이 되었습니다. 2020년 현재 LCD TDDI 솔루션은 스마트폰 디스플레이 및 터치 기능에서 50% 이상의 애플리케이션을 차지했습니다.

스마트폰 TDDI 디스플레이 기술의 개발 동향은 다음과 같습니다. 높은 화면 재생률, 좁은 베젤, 높은 기능 통합.

(1) 높은 재생률의 장점

  1. 영상 표시의 깜박임과 흔들림을 줄여 눈의 피로를 덜어줍니다.
  2. 게임 애플리케이션의 동적 장면을 향상시키고, 빠른 움직임 중에 발생하는 흐릿함과 화면 찢김을 줄입니다.
  3. 화면 전환이나 스크롤 시 부드러움을 향상시키고, 이미지와 비디오의 흐릿함과 고스팅 현상을 최소화합니다.

TDDI IC에 대한 요구 사항: 높은 화면 주사율을 지원하려면 TDDI IC에 더 빠른 MIPI 데이터 수신, 더 높은 발진 주파수(OSC), 더 강력한 구동 기능, 그리고 더 빠른 응답 및 처리 속도가 필요합니다.

FHD LTPS TDDI: 144Hz 디스플레이 생산은 달성되었지만, 160Hz는 아직 초기 RFI(정보 요청) 단계에 있으며, 해당 제품은 아직 없습니다. 또한 160Hz에서 LCD TDDI에 대한 수요는 불확실하므로 대부분 제조업체는 기다리고 보는 방식을 취하고 있습니다.

HD a-Si TDDI: 생산은 90Hz에 도달했고, 새로운 리세스 범프 IC는 이제 120Hz를 지원합니다. HD 120Hz 디스플레이의 경우 기술적 병목 현상이나 추가 비용이 없습니다. 비용 호환 마더보드 구성이 제공되면 제조업체는 프로젝트를 시작하여 HD 디스플레이를 120Hz로 업그레이드할 가능성이 있습니다.

(2) 풀스크린 디자인을 위한 좁은 베젤과 초좁은 하단 베젤

제조업체는 진정한 풀스크린 경험을 달성하기 위해 특히 하단 베젤을 매우 좁게 만드는 데 주력하고 있습니다.

좁은 베젤 기술 솔루션:

  1. 패드 배열:
    이 어플리케이션에는 XNUMXµm 및 XNUMXµm 파장에서 최대 XNUMXW의 평균 출력을 제공하는 인터레이스 배열, 비교 인터레이스 없음 디자인은 추가 비용이나 성능에 영향을 미치지 않고도 하단 베젤을 약 1mm 줄일 수 있습니다. 따라서 2017년 이후로 인터레이스가 주류 선택으로 대체되었습니다.
  2. 본딩 유형:
    이 어플리케이션에는 XNUMXµm 및 XNUMXµm 파장에서 최대 XNUMXW의 평균 출력을 제공하는 COF (Chip on Film) 솔루션은 다음과 같은 장점을 제공합니다. COG (Chip on Glass)는 더 좁은 베젤을 구현하는 측면에서 유리합니다. 그러나 COF는 비용을 증가시켜 중저가 LCD 모델에 적합하지 않습니다. 따라서 COG는 LCD TDDI 솔루션의 주요 본딩 유형으로 남아 있습니다.
  3. 게이트 디자인:
    2018년부터 2019년까지 디스플레이 및 IC 제조업체는 듀얼 게이트 HD a-Si 디스플레이를 위한 설계는 더 좁은 하단 베젤을 구현하기 위한 것입니다. 그러나 듀얼 게이트 설계에는 성능 문제가 있었고 2019년 후반에 등장한 높은 재생률 추세와 충돌했기 때문에 시장은 이를 빠르게 포기했습니다. 현재 기존의 싱글 게이트 스마트폰의 경우 TDDI가 디자인을 주도한다.
  4. 범프 디자인:
    듀얼 게이트 접근 방식이 중단된 후 유리 제조업체는 새로운 것을 제안했습니다. 움푹 들어간 범프 더 좁은 베젤을 달성하기 위한 디자인입니다. 이 디자인은 추가 비용을 추가하지 않으며 다른 성능 영역에 영향을 미치지 않습니다. 표준을 점진적으로 대체할 것으로 예상됩니다. 정상적인 범프 디자인이 주류 접근 방식이 되어가고 있습니다.

FHD LTPS: 소스 디멀스 디자인으로 기존의 일반 범프 구성의 하단 베젤은 이미 약 3.1mm입니다. 리세스 범프로 전환하여 달성한 감소는 미미하므로 이러한 변경에 대한 수요는 강하지 않으며 사전 연구 단계에 있습니다.

HD a-Si: 기존의 일반 범프 디자인은 하단 베젤이 4.0-4.2mm인 반면, 리세스 범프 디자인은 3.0-3.2mm로 줄여 약 1mm를 줄일 수 있습니다. 이 접근 방식은 HD 제품에 우선 순위가 있으며 일부 스마트폰 모델에서는 이미 생산 중입니다. 대량 생산은 2022년 하반기에 예상되며, 리세스 범프가 주류 솔루션으로 점차 일반 범프를 대체할 것으로 예상됩니다.

다음은 TDDI(터치 및 디스플레이 드라이버 통합) 칩의 주요 제조업체와 해당 제품의 예입니다.

  1. 노바 텍:
    • NT36525: 스마트폰과 태블릿에 적합한 고해상도 디스플레이를 지원합니다.
    • NT36523: 중급에서 고급형 스마트폰에 적합하게 설계되었으며 높은 화면 주사율을 특징으로 합니다.
  2. 포칼테크:
    • FT8756: 스마트폰에 적합한 Full HD(FHD) 해상도를 지원합니다.
    • FT8751: 중저가형 기기를 위한 비용 효율적인 옵션입니다.
  3. 하이 맥스:
    • HX8399: 스마트폰과 태블릿에 적합한 고해상도 디스플레이를 지원합니다.
    • HX8394: 디스플레이 성능이 좋은 중급형 스마트폰에 적합합니다.
  4. 솔로몬 시스텍:
    • SSD2010: 웨어러블 기기에 적합한 454RGBx454 해상도를 지원합니다.
  5. 치포네:
    • ICNL9911C: HD/HD+ 해상도를 지원하여 스마트폰에 적합합니다.
  6. 티디테크:
    • TD4160: 높은 화면 주사율과 멀티 핑거 터치를 지원하여 스마트폰과 태블릿에 적합합니다.
  7. 시냅틱:
    • TD4303: 스마트폰에 적합한 하이브리드 인셀 패널 기술을 지원합니다.

이러한 TDDI 칩은 스마트폰, 태블릿, 웨어러블 기기에 널리 사용되며 높은 통합성과 뛰어난 디스플레이, 터치 성능을 제공합니다.

디스플레이 및 터치 방수 요구 사항에 대해 궁금한 사항이 있는 경우 오리엔트 디스플레이에 문의하세요. 지원 엔지니어

디스플레이용 커버 유리 소개

커버 유리(커버 렌즈)는 주로 터치 스크린의 가장 바깥쪽 층으로 사용됩니다. 이러한 제품의 주요 원료는 충격 저항성, 긁힘 저항성, 오일 및 지문 저항성, 향상된 빛 투과율과 같은 기능을 제공하는 초박형 평면 유리입니다. 현재 터치 및 디스플레이 기능이 있는 다양한 전자 소비자 제품에 널리 사용되고 있습니다.

1. 유리의 분류

a. 소다석회 유리: 주로 SiO₂로 구성되며, 추가로 15% Na₂O와 16% CaO가 함유됨.
b. 알루미 노 실리케이트 유리: 주로 SiO₂와 Al₂O₃로 구성됨.
c. 석영 유리: SiO₂를 99.5% 이상 함유하고 있습니다.
d. 고실리카 유리: 약 96%의 SiO₂를 함유하고 있습니다.
e. 납규산염 유리: 주로 SiO₂와 PbO로 구성됨.
f. 붕규산 유리: 주로 SiO₂와 B₂O₃로 구성됨.
g. 인산염 유리: 주로 오산화인(P₂O₅)으로 구성됨.

c부터 g까지의 유형은 디스플레이에서 거의 사용되지 않으므로 여기서는 설명하지 않습니다.

2. 유리 원료의 가공 기술

a. 플로트 유리

플로트 유리는 바다 모래, 석영 사암 가루, 소다회, 백운석과 같은 원료를 사용하여 생산됩니다. 이러한 재료는 용광로에서 고온에서 혼합되고 용융됩니다. 용융 유리는 용광로에서 지속적으로 흘러 나와 용융 금속 욕조 표면에 떠서 균일하게 두껍고 평평한 유리 리본을 형성하여 화염 연마됩니다. 냉각 및 경화 후 유리는 용융 금속에서 분리되고, 그런 다음 어닐링 및 절단되어 투명하고 무색의 평평한 유리가 됩니다. 플로트 유리의 성형 공정은 보호 가스가 있는 주석 욕조에서 완료되어 유리의 주석 면과 공기 면이 구별됩니다.

b. 오버플로 프로세스:

오버플로우 공정에서 용융 유리는 공급기 섹션에서 오버플로우 채널로 들어가 긴 오버플로우 트로프 표면을 따라 아래로 흐릅니다. 유리는 오버플로우 트로프 아래의 쐐기 모양 본체의 바닥 끝에서 모여 유리 리본을 형성합니다. 어닐링 후 이 공정은 평평한 유리를 만듭니다. 이 방법은 현재 초박형 커버 유리를 제조하는 데 널리 사용되는 기술로, 높은 가공 수율, 우수한 품질 및 전반적으로 우수한 성능을 제공합니다. 플로트 유리와 달리 오버플로우 유리에는 주석면이나 공기면이 없습니다.

3. 소다석회 유리 소개

a. 소다 유리(영어: soda-lime glass)로도 알려져 있으며, 플로트 방법을 사용하여 가공되므로 플로트 유리라고도 합니다. 소량의 철 이온이 존재하기 때문에 측면에서 볼 때 유리가 녹색으로 보이므로 녹색 유리라고도 합니다.

b. 소다석회 유리의 두께: 0.3–10.0 mm

c. 소다석회 유리 브랜드:

  • 일본 브랜드: 아사히글라스(AGC), 닛폰시트글라스(NSG), 센트럴글라스(CENTRAL) 등
  • 중국 브랜드: CSG Holding, Xinyi Glass, Luoyang Glass, AVIC Sanxin, Jinjing Group 등.
  • 대만 브랜드: Taiwan Glass (TGC).

4. 고알루미노실리케이트 유리(High Alumina Glass) 소개

a. 고알루미나 유리 브랜드 미국: Corning Gorilla Glass, Corning Incorporated에서 생산하는 친환경 알루미노실리케이트 유리. 일본: Dragontrail Glass, AGC Inc.에서 생산. 이 유리는 일반적으로 "Dragontrail Glass"라고 불립니다. 중국: Xuhong Company에서 생산하는 Panda Glass는 고알루미나 유리입니다. 다른 제조업체로는 CSG Holding과 Kibing Group이 있습니다.

b. 커버 유리 가공커버 유리 가공에 참여하는 회사로는 Lens Technology, Boen Optics, Shenzhen Xinhao, G-Tech Optoelectronics, Jiangxi Firstar, BYD 등이 있습니다.

5. 유리의 화학 강화

a. 원리:

유리는 용융염 욕조(KNO₃)에 담가진다. 고농도의 K⁺ 이온이 유리 표면을 관통하여 유리 내부의 Na⁺ 이온을 대체한다. K⁺의 이온 반경이 ​​Na⁺보다 크기 때문에 이 대체는 유리의 표면 밀도를 증가시켜 표면에 압축 응력을 생성한다. 이 공정은 화학적 강화를 통해 유리의 강도를 향상시킨다.

 

b. 화학 강화를 위한 시험 항목

층 깊이(DOL): 유리가 강화된 후 응력층의 깊이를 나타냅니다.

압축 응력(CS): 화학적으로 강화된 유리의 표면 압축 응력을 나타냅니다.

표면 경도: 연필 경도 시험을 사용하여 평가합니다.

드롭 볼 테스트: 유리의 충격 저항성을 평가하기 위한 파괴 테스트입니다.

참고 :

  1. 프로젝트 경험을 바탕으로 다음을 권장합니다. a. IK1.1에는 04mm 두께의 유리를 사용하세요.

    b. IK1.8에는 06mm 두께의 유리를 사용합니다.

    c. IK3.0에는 08 mm 두께의 유리를 사용하세요.

    d. IK6.0의 경우 10mm 두께의 유리를 사용합니다.

  2. 물리적 강화 유리 주로 고객의 안전이 최우선일 때 권장됩니다. 물리적 강화 유리는 깨지면 작은 과립 조각으로 깨지는 반면, 화학적 강화 유리는 날카로운 파편으로 깨져 안전 위험을 초래할 수 있기 때문입니다.
  3. 화학 강화 유리용안전성을 강화하기 위해 광학적 결합이나 표면에 방탄 필름을 적용하면 깨질 때 유리 파편이 흩날리는 것을 방지할 수 있습니다.

6. 유리커버 렌즈 생산 공정 흐름

절단 → CNC(성형, 드릴링, 모서리 처리, 모따기) → 초음파 세척 → 화학 강화 → 초음파 세척 → 빈 유리의 전체 검사 → 스크린 인쇄 → 베이킹 → 유리의 전체 검사 → 초음파 세척 → 표면 AR 코팅 → AF 지문 방지 코팅 → 유리의 전체 검사 → 필름 코팅 및 포장.

주요 단계는 다음과 같습니다.

가. 절단

원래 유리 시트를 다이아몬드 휠 커터로 자른 다음, 최종 제품 치수보다 각 변이 20~30mm 더 큰 직사각형 조각으로 잘라냅니다.

b. CNC(Shaping, Drilling, Edging, Chamfering)

고속으로 회전하는 고경도 다이아몬드 연삭 휠을 사용하여 유리 기판은 우수한 냉각 및 윤활 조건에서 기계적 연삭을 거쳐 원하는 구조적 치수를 달성합니다. 다양한 도구 모양과 그릿 크기는 다양한 가공 요구 사항을 충족하도록 설계되었습니다.

c. 화학적 강화

고온에서는 유리와 KNO₃ 사이에서 이온 교환이 발생하는데, 이때 KNO₃의 이온이 유리의 이온을 대체합니다. 대체 이온의 원자 반경이 더 크기 때문에 유리 표면은 강화 후 압축 응력을 받습니다. 유리가 외부 힘을 받을 때 이 압축 층은 인장 응력의 일부를 상쇄하여 유리가 깨지는 것을 방지할 수 있습니다. 이 압축 응력은 유리의 굽힘 및 충격 저항성을 증가시킵니다. 화학적 강화 유리의 강도 성능에 영향을 미치는 요인(예: 드롭 볼 테스트 및 1점 굽힘 테스트)은 다음과 같습니다. 2) 유리의 강화 성능 지표(DOL, CS); 3) 유리의 내부 및 표면 결함(미세 균열 및 긁힘); 4) CNC 가공 중에 형성된 모서리 깨짐 및 숨겨진 손상; XNUMX) 유리 원료의 고유한 결함(원료의 불순물, 고르지 않은 부분, 기포 및 내포물, 이는 제어할 수 없는 요인)

d. 연마

유리 소재는 연마 패드와 연마 파우더가 장착된 양면 그라인더를 사용하여 연마 및 연마됩니다. 이 공정은 표면 불순물과 미세 균열을 제거하여 유리 표면의 매끄러움을 향상시키고 거칠기를 줄입니다. 연마 파우더의 주요 구성 요소는 산화세륨입니다. 산화세륨 연마 파우더 입자는 뚜렷한 모서리가 있는 다각형이며 평균 직경이 약 2마이크론이고 경도가 모스 7-8입니다. 산화세륨 연마 파우더의 입자 크기와 순도는 연마 결과에 직접적인 영향을 미칩니다.

e. 초음파 세척

고주파 진동(28~40kHz)이 세척 매체로 전달되면 액체 매체는 거의 진공과 같은 캐비테이션 버블을 생성합니다. 이러한 버블이 충돌하고 합쳐지고 소멸되면서 액체 내에서 수천 기압의 국부적인 압력 폭발이 발생합니다. 이러한 고압으로 인해 주변 재료가 다양한 물리적 및 화학적 변화를 겪게 되는데, 이 과정을 "캐비테이션"이라고 합니다. 캐비테이션은 재료 분자의 화학 결합을 끊어 물리적 변화(용해, 흡착, 유화, 분산)와 화학적 변화(산화, 환원, 분해, 합성)를 일으켜 오염 물질을 효과적으로 제거하고 제품을 세척합니다.

f. 인쇄

인쇄 원리는 감광성 재료를 사용하여 스텐실을 만드는 것입니다. 잉크를 스크린 프레임에 넣고 스퀴지를 사용하여 스크린 메시 개구부를 통해 잉크를 기판으로 밀어 넣어 원래 디자인과 동일한 패턴과 텍스트를 형성합니다.

g. 코팅

진공 조건(10⁻³ Pa)에서 전자총은 고속 전자빔을 방출하여 코팅 재료를 폭격하고 가열하여 증발시키고 기판 표면에 증착시켜 박막을 형성합니다. 코팅 장비는 주로 진공 시스템, 증발 시스템 및 필름 두께 모니터링 시스템으로 구성됩니다. 일반적인 코팅에는 AF(지문 방지), AR(반사 방지), AG(눈부심 방지)와 같은 기능성 필름, NCVM(비전도성 진공 금속화)과 같은 장식용 필름 및 무지개색 필름이 포함됩니다.

7. IK 등급

IK 등급은 전기적 케이스가 외부의 기계적 충격으로부터 제공하는 보호 정도를 나타내는 국제적인 분류입니다.

IK 등급은 IK00~IK10으로 정의됩니다. IK 등급 척도는 IEC 62262(2002)에 따라 줄(J) 단위로 측정된 충격 에너지 수준에 대한 인클로저의 저항 능력을 나타냅니다.

IEC 62262는 테스트를 위해 인클로저를 장착하는 방법, 필요한 대기 조건, 테스트 충격의 양과 분포, 각 IK 등급 레벨에 사용할 충격 해머를 지정합니다. 테스트는 샤르피 진자 충격 시험기로 수행됩니다.

IK00 보호되지 않음

IK01 0.14줄의 충격으로부터 보호됨.
충격 표면 위 0.25mm에서 56kg의 물체를 떨어뜨린 것과 동일한 충격입니다.

IK02 0.2줄의 충격으로부터 보호됨.
충격 표면 위 0.25mm에서 80kg의 물체를 떨어뜨린 것과 동일한 충격입니다.

IK03 0.35줄의 충격으로부터 보호됨.
충격 표면 위 0.25mm에서 140kg의 물체를 떨어뜨린 것과 동일한 충격입니다.

IK04 0.5줄의 충격으로부터 보호됨.
충격 표면 위 0.25mm에서 200kg의 물체를 떨어뜨린 것과 동일한 충격입니다.

IK05 0.7줄의 충격으로부터 보호됨.
충격 표면 위 0.25mm에서 280kg의 물체를 떨어뜨린 것과 동일한 충격입니다.

IK06 1줄의 충격으로부터 보호됨.
충격 표면 위 0.25mm에서 400kg의 물체를 떨어뜨린 것과 동일한 충격입니다.

IK07 2줄의 충격으로부터 보호됨.
충격 표면 위 0.5mm에서 400kg의 물체를 떨어뜨린 것과 동일한 충격입니다.

IK08 5줄의 충격으로부터 보호됨.
충격 표면 위 1.7mm에서 300kg의 물체를 떨어뜨린 것과 동일한 충격입니다.

IK09 10줄의 충격으로부터 보호됨.
충격 표면 위 5mm에서 200kg의 물체를 떨어뜨린 것과 동일한 충격입니다.

IK10 20줄의 충격으로부터 보호됨.
충격 표면 위 5mm에서 400kg의 물체를 떨어뜨린 것과 동일한 충격입니다.

 

디스플레이 커버 글라스에 대한 문의사항이 있으시면 Orient Display에 문의해주세요. 지원 엔지니어

 

터치 및 디스플레이의 방수 요구 사항 분석

일반적으로 디스플레이 화면의 경우 고객이 방수에 대해 언급하면 ​​디스플레이의 어느 부분에 방수 처리가 필요한지 명확히 해야 합니다.

제품은 방수가 되어야 합니다. 이 요구 사항은 일반적으로 터치스크린이 있는 제품에 적용됩니다. 디스플레이 뒷면의 방수 여부는 고객의 하우징에 따라 다릅니다. 우리는 주로 커버 플레이트와 고객 하우징 사이의 씰링뿐만 아니라 터치스크린과 디스플레이 사이의 접합부 씰링에 중점을 둡니다.

  • 터치스크린 커버 플레이트는 고객의 제품에 조립 시 방수 처리되어야 합니다. 이 요구 사항은 매우 일반적이며 고객은 먼지나 액체의 침입에 대한 인클로저의 저항 등급을 매기는 IP 등급과 같은 밀봉을 위한 특정 데이터 요구 사항을 갖고 있는 경우가 많습니다. 이 경우 원하는 결과를 얻으려면 적절한 3M 양면 테이프만 선택하면 됩니다. 디자인에 터치 패널이 없으면 편광판은 장기간 물 부식을 견딜 수 없습니다. 디스플레이 화면 상단에 아크릴 보호층을 바르고 접착제로 단단히 부착합니다.
  • 디스플레이 화면과 터치스크린 사이의 영역은 방수 처리되어야 합니다. 일부 터치스크린은 OCA로 디스플레이에 접착되어 있지만 센서 부분은 여전히 ​​노출되어 있습니다. 따라서 터치스크린과 TFT 사이의 접합 영역 주변을 밀봉하기 위해 RTV 실런트를 사용할 필요가 있습니다.
  • 방수 터치스크린 기능. 경우에 따라 고객이 물방울이 있는 동안 터치스크린을 사용할 수도 있습니다. 터치스크린은 물방울이 있을 때 제대로 작동해야 합니다(물이 있는 경우 일반적인 터치 기능/떨어지는 물방울로 인해 잘못된 터치가 발생하지 않음). 이러한 상황에서는 더 나은 신뢰성을 보장하기 위해 적절한 터치 IC와 특수 센서 설계를 선택해야 합니다.
  • 방수 PCB. 때때로 고객은 PCB에 방수 기능을 요구합니다. 이 경우 PCB에 Conformal Coating 층을 추가해야 합니다. 여기에는 PCB 위에 투명 폴리머 필름을 적용하는 작업이 포함됩니다. 이는 인쇄회로기판의 형태를 유지하고 PCB의 전자 부품을 환경적 손상으로부터 보호하여 수명을 향상시키고 연장시킵니다. 보다 엄격한 내후성 요구 사항을 충족하기 위해 전체 회로 기판을 접착제로 완전히 캡슐화하여 기판을 접착제에 효과적으로 담급니다. 부품의 부식을 방지하려면 이 접착제가 산성이나 알칼리성 특성이 없는 중성이어야 합니다.
  • 주택 조립. 케이싱을 조립한 후, 케이싱의 이음새에 실런트를 도포하여 전체 하드웨어 부품이 밀폐되었는지 확인합니다. 그러나 이러한 조치를 취하더라도 물 분자는 매우 널리 퍼져 있기 때문에 수증기가 침투하지 않을 것이라고 보장할 수 없습니다. 목표는 가능한 한 유입을 최소화하는 것입니다. 공기는 통과하지만 물과 습기를 차단하는 Gore 통풍구와 같은 통기성 통풍구를 통합합니다. 때로는 장치 케이스에 정확하고 강력한 밀봉을 만들기 위해 레이저 용접을 활용합니다.
  • 기타 방수 아이디어
    • 포팅: 커넥터와 케이블 주위에 포팅 컴파운드를 도포하여 잠재적인 진입점을 밀봉합니다.
    • 밀폐형 커넥터: 방수 커넥터와 케이블을 사용하여 연결 지점에 습기가 유입되는 것을 방지합니다.
    • 건조제 포함: 잔류 수분을 흡수하기 위해 장치 내부에 건조제를 배치합니다.

 

IP 등급 - IP XX

IP 뒤의 두 자리 숫자는 장치의 인클로저가 고체 물체와 물의 침투에 대해 제공하는 보호 수준을 나타냅니다. 첫 번째 숫자는 먼지와 이물질에 대한 보호 수준을 나타내고, 두 번째 숫자는 습기 및 방수 수준을 나타냅니다. 숫자가 높을수록 보호 수준이 높아집니다.

예를 들어 IP 등급 IP54는 다음과 같습니다.

  • IP: 보호 표시를 지정합니다.
  • 5: 첫 번째 숫자는 접촉 및 이물질에 대한 보호 수준을 나타냅니다.
  • 4: 두 번째 숫자는 물에 대한 보호 수준을 나타냅니다.

첫 번째 숫자(5)는 먼지 및 입자 유입 제한에 대한 보호 수준을 나타냅니다. 두 번째 숫자(4)는 모든 방향에서 튀는 물에 대한 보호 수준을 나타냅니다.

먼지 보호 수준

IP 등급 시스템의 첫 번째 숫자는 먼지를 포함한 고체에 대한 보호 수준을 나타냅니다. 가능한 수준은 다음과 같습니다.

  • 0: 물체의 접촉 및 침입에 대한 보호가 없습니다.
  • 1: 50mm가 넘는 고체 물체에 대한 보호(예: 우발적인 손 접촉).
  • 2: 12.5mm를 초과하는 고체 물체(예: 손가락)로부터 보호합니다.
  • 3: 2.5mm가 넘는 고체 물체(예: 도구, 두꺼운 전선)에 대한 보호.
  • 4: 1mm가 넘는 고체 물체(예: 대부분의 전선, 나사)로부터 보호합니다.
  • 5: 먼지 유입에 대한 제한된 보호(유해한 침전물 없음).
  • 6: 먼지 유입에 대한 완벽한 보호.

물 보호 수준

IP 등급 시스템의 두 번째 숫자는 물 유입에 대한 보호 수준을 나타냅니다. 가능한 수준은 다음과 같습니다.

  • 0: 보호되지 않습니다.
  • 1: 수직으로 떨어지는 물로부터 보호합니다.
  • 2: 최대 15도까지 기울였을 때 떨어지는 물로부터 보호합니다.
  • 3: 최대 60도 각도로 분사되는 물로부터 보호합니다.
  • 4: 모든 방향에서 물이 튀는 것을 방지합니다.
  • 5: 모든 방향에서 분사되는 물로부터 보호합니다.
  • 6: 강력한 물 분사로부터 보호합니다.
  • 7: 최대 1m 깊이의 물에 대한 침수로부터 보호합니다.
  • 8: 1m 이상의 물에 지속적으로 침수되는 것을 방지합니다.

몰입에 대한 IP 등급 설명

  • 7: 장치는 지정된 시간 동안 지정된 압력 하에서 물에 담가서 물 유입량이 유해한 수준에 도달하지 않도록 할 수 있습니다.
  • 8: 장치는 제조업체와 사용자가 합의한 조건 하에서 지속적으로 물에 담글 수 있으며 일반적으로 IP67보다 더 엄격합니다.

 

ISO 16750 및 기타 국제 표준:

  1. 범위

방수 테스트에는 IPX1부터 IPX8까지의 보호 수준에 해당하는 1부터 8까지의 두 번째 특성 숫자가 포함됩니다.

  1. 다양한 수준의 방수 테스트 콘텐츠

(1) IPX1

  • 메소드 이름: 수직 드립 테스트
  • 시험 장비: 드립 테스트 장치 및 그 테스트 방법
  • 샘플 배치: 샘플을 분당 1회전(r/min)으로 회전하는 샘플 테이블 위에 정상 작동 위치에 놓습니다. 샘플 상단에서 드립 배출구까지의 거리는 200mm를 초과해서는 안 됩니다.
  • 시험 조건:
    • 드립 속도: 1.0 +0.5 mm/min
    • 테스트 시간: 10분

(2) IPX2

  • 메소드 이름: 틸티드 드립 테스트
  • 시험 장비: 드립 테스트 장치 및 그 테스트 방법
  • 샘플 배치: 기울어진 방향마다 하나씩, 15개의 고정 위치에서 샘플을 정상 작업 위치에서 XNUMX도 기울입니다.
  • 시험 조건:
    • 드립 속도: 3.0 +0.5 mm/min
    • 테스트 시간: 기울임 방향당 2.5분(총 10분)

(3) IPX3

  • 메소드 이름: 분무수 테스트
  • 시험 장비: 진동 분무 시험 장치 또는 분무 노즐
  • 샘플 배치: 샘플을 정상적인 작업 위치에 놓습니다.
  • 시험 조건:
    • 수직에서 최대 60도 각도로 물을 분사합니다.
    • 물 흐름 속도: 분당 10리터.
    • 테스트 시간: 5분.

(4) IPX4

  • 메소드 이름: 튀는 물 테스트
  • 시험 장비: 진동 분무 시험 장치 또는 분무 노즐
  • 샘플 배치: 샘플을 정상적인 작업 위치에 놓습니다.
  • 시험 조건:
    • 모든 방향에서 물을 뿌리세요.
    • 물 흐름 속도: 분당 10리터.
    • 테스트 시간: 5분.

(5) IPX5

  • 메소드 이름: 워터젯 테스트
  • 시험 장비: 직경 6.3mm의 노즐
  • 샘플 배치: 샘플을 정상적인 작업 위치에 놓습니다.
  • 시험 조건:
    • 워터 제트 유량: 분당 12.5리터.
    • 거리: 2.5~3미터.
    • 테스트 기간: 평방미터당 3분, 최소 3분.

(6) IPX6

  • 메소드 이름: 강력한 워터젯 테스트
  • 시험 장비: 직경 12.5mm의 노즐
  • 샘플 배치: 샘플을 정상적인 작업 위치에 놓습니다.
  • 시험 조건:
    • 워터 제트 유량: 분당 100리터.
    • 거리: 2.5~3미터.
    • 테스트 기간: 평방미터당 3분, 최소 3분.

(7) IPX7

  • 메소드 이름: 침수 테스트
  • 시험 장비: 물 탱크
  • 샘플 배치: 시료를 물에 담급니다.
  • 시험 조건:
    • 깊이: 1미터.
    • 테스트 시간: 30분.

(8) IPX8

  • 메소드 이름: 연속 침수 테스트
  • 시험 장비: 물 탱크
  • 샘플 배치: 제조사와 사용자가 합의한 조건에 따라 시료를 물에 담근다.
  • 시험 조건:
    • 깊이: 일반적으로 IPX7보다 깊으며 특정 조건은 합의에 따라 정의됩니다.
    • 테스트 기간: 합의된 대로 일반적으로 IPX7보다 깁니다.

이러한 테스트는 장치가 의도된 사용 및 환경 조건에 따라 특정 방수 표준을 충족하는지 확인합니다.

 

디스플레이 및 터치 방수 요구 사항에 대해 궁금한 사항이 있는 경우 오리엔트 디스플레이에 문의하세요. 지원 엔지니어

디스플레이 및 터치 방수 요구사항 분석

디스플레이 화면의 경우 고객이 방수에 대해 언급할 때 어떤 특정 부품에 방수가 필요한지 이해하는 것이 중요합니다.

  • 제품은 방수가 되어야 합니다. 이는 일반적으로 디스플레이 화면의 뒷면 방수가 고객의 외부 케이스에 의존하는 터치 스크린이 있는 제품에 적용됩니다. 우리의 주요 고려 사항은 커버 플레이트와 고객의 케이스를 밀봉하는 것뿐만 아니라 터치 스크린과 디스플레이 화면 사이의 인터페이스를 밀봉하는 것입니다.
    • 고객의 제품에 부착되는 터치스크린 커버 조립체는 방수 처리되어야 합니다. 이 요구 사항은 매우 일반적이며 고객은 먼지나 액체의 침입에 대한 인클로저의 저항 등급을 지정하는 IP 등급과 같은 밀봉을 위한 특정 데이터 요구 사항을 갖는 경우가 많습니다. 이 경우 원하는 방수 효과를 얻으려면 적절한 3M 양면 접착제만 선택하면 됩니다.
    • 디스플레이 화면과 터치스크린 사이에는 방수가 필요합니다. 당사 터치스크린 중 일부는 광학투명접착제(OCA)로 디스플레이 화면에 접착되어 있지만 센서 부분은 그대로 노출되어 있습니다. 따라서 터치스크린과 TFT(박막 트랜지스터) 디스플레이 사이의 접합부 주변을 밀봉하기 위해 RTV 실런트를 사용할 필요가 있습니다.
  • 터치스크린 기능을 위한 방수:

경우에 따라 고객이 물방울이 있는 환경에서 터치스크린을 사용할 수도 있습니다. 이러한 상황에서는 물방울이 있는 경우에도 터치스크린이 정상적으로 작동할 수 있어야 합니다(물이 있는 상태에서 정상적인 터치 기능을 보장하고 실수로 터치했을 때 물방울이 떨어지는 것을 방지). 이 시나리오에서는 더 나은 물 또는 바닷물 안정성을 위해 적절한 IC를 선택해야 합니다.

  • PCB 방수:

가끔 고객께서 PCB 방수 처리를 요청하시는 경우가 있습니다. 이러한 경우 해결책은 일반적으로 PCB에 컨포멀 코팅(삼중 방지 페인트라고도 함) 층을 추가하는 것입니다. 이 코팅은 PCB에 적용되는 투명 고분자 필름으로 인쇄회로기판의 형태를 유지하는 동시에 전자 부품을 환경적 손상으로부터 보호합니다. 이 프로세스는 유용성을 향상하고 연장합니다.

IP 등급 - IP XX

"IP" 뒤에 오는 두 자리 숫자는 고체 이물질 및 물 유입에 대한 장치 인클로저의 보호를 나타냅니다. 첫 번째 숫자는 먼지와 고체 이물질의 유입에 대한 보호 정도를 나타내고, 두 번째 숫자는 습기와 물의 유입에 대한 보호 정도를 나타냅니다. 숫자가 높을수록 보호 수준이 높음을 나타냅니다.

예를 들어, IP54 등급에서 "IP"는 지정 문자이고 "5"는 고체 이물질의 접촉 및 침입에 대한 보호를 나타내는 첫 번째 숫자이며 "4"는 물 유입에 대한 보호를 나타내는 두 번째 숫자입니다.

1st 손가락 침입 방지 2nd 손가락 수분 보호
0 보호가 없습니다. 0 보호가 없습니다.
1 50mm가 넘는 고체 물체로부터 보호됩니다(예: 실수로 손으로 만지는 경우). 1 수직으로 떨어지는 물방울(예: 응결)로부터 보호됩니다.
2 손가락 등 12mm 이상의 단단한 물체로부터 보호됩니다. 2 수직에서 최대 15도까지 직접 분사되는 물로부터 보호됩니다.
3 2.5mm 이상의 단단한 물체(예: 도구 및 전선)로부터 보호됩니다. 3 수직에서 최대 60도까지 직접 분사되는 물로부터 보호됩니다.
4 전선, 못 등 1mm 이상의 단단한 물체로부터 보호됩니다. 4 모든 방향에서 튀는 물로부터 보호되며 제한된 유입이 허용됩니다.
5 먼지가 제한적으로 유입되지 않도록 보호하고 유해한 침전물이 없습니다. 5 모든 방향에서 분사되는 저압의 물로부터 보호되며, 유입이 제한적으로 허용됩니다.
6 먼지로부터 완벽하게 보호됩니다. 6 예를 들어 선박 갑판 등에서 강한 물줄기로부터 보호되며 제한된 유입이 허용됩니다.
/ / 7 해를 끼칠 수 있는 수준까지 물이 유입되지 않도록 설정한 기간 동안 지정된 압력 하에서 물에 담그는 것을 견딜 수 있는 능력입니다.
/ / 8 제조업체와 사용자가 합의한 조건에 따라 제품은 유해한 물 침투 수준에 도달하지 않고 물에 담글 수 있어야 합니다.

 

ISO 16750 표준

ISO 16750은 도로 차량의 전기 및 전자 장비에 대한 환경 조건과 테스트를 지정하는 국제 표준입니다. 기계적 부하, 진동, 온도, 습도 등 다양한 측면을 다루며 자동차 전자 부품 및 시스템의 신뢰성과 내구성을 보장합니다.

1. 범위
방수 테스트에는 IPX1부터 IPX8까지의 보호 수준 코드에 해당하는 1부터 8까지의 두 번째 특성 숫자가 포함됩니다.

2. 다양한 수준의 방수 테스트 내용:
(1) IPX1
테스트 방법: 수직 드립 테스트
시험장비 : 적하시험 장치 및 시험방법
샘플 배치: 샘플은 분당 1회전(1r/min)으로 회전하는 샘플 테이블의 정상 작동 위치에 놓이고, 샘플 상단에서 드립 노즐까지의 거리는 200mm를 초과하지 않습니다.
테스트 조건: 적하 속도 1.0 ± 0.5 mm/min; 테스트 시간: 10분

 

(2) IPX2
테스트 방법: 15° 틸트 드립 테스트
시험장비 : 적하시험 장치 및 시험방법
샘플 배치: 샘플 상단에서 드립 노즐까지의 거리가 15mm를 초과하지 않는 범위에서 샘플을 수직에서 200° 각도로 기울입니다. 한쪽을 테스트한 후 다른 쪽으로 회전하여 이 과정을 XNUMX회 반복합니다.
테스트 조건: 적하 속도 3.0 ± 0.5 mm/min; 테스트 기간: 각각 4분씩 2.5사이클, 총 10분.

 

(3) IPX3
테스트 방법: 강우량 테스트
ㅏ. 진동 튜브 비 테스트
시험 장비 : 진동관 강우 시험 장비
샘플 배치: 샘플 플랫폼의 높이가 진동 튜브의 직경 위치에 있도록 진동 튜브에 대한 적절한 반경을 선택합니다. 샘플 상단에서 물 분무 노즐까지의 거리가 200mm를 넘지 않도록 플랫폼에 샘플을 놓습니다. 샘플 플랫폼은 회전하지 않습니다.
테스트 조건: 물 유량은 진동 튜브의 물 분사 구멍 수를 기준으로 계산되며 각 구멍은 0.07 L/min입니다. 강우 중에는 진동관 중앙을 기준으로 각 측면의 60° 원호 세그먼트(총 120°) 내에서 물 분무 구멍을 통해 물이 분무됩니다. 테스트 샘플은 진동 튜브의 반원 중앙에 배치됩니다. 진동 튜브는 수직선의 각 측면에서 60°씩 회전하여 총 120° 회전합니다. 각 스윙(2×120°)에는 약 4초가 소요됩니다.
테스트 압력: 400kPa; 테스트 기간: 10분간 연속 강우; 5분 동안 테스트한 후 샘플을 90° 회전시킵니다.

비. 노즐형 비 테스트
테스트 장비: 휴대용 강우 테스트 장비
샘플 배치: 샘플 상단에서 휴대용 스프레이 노즐까지의 평행 거리가 300mm에서 500mm 사이가 되도록 샘플을 배치합니다.
테스트 조건: 테스트 중에는 균형추를 갖춘 쉴드를 설치해야 합니다. 물 유량은 10L/min으로 설정됩니다.
테스트 기간: 테스트 기간은 테스트 샘플 인클로저의 표면적을 기준으로 계산되며 평방미터당 1분(장착 영역 제외), 최소 5분입니다.

 

(4) IPX4
테스트 방법: 물 튀김 테스트
ㅏ. 진동 튜브 물 튀김 테스트
테스트 장비 및 샘플 배치: 샘플 플랫폼의 높이가 진동 튜브의 직경 위치에 있도록 진동 튜브에 대한 적절한 반경을 선택합니다. 샘플 상단에서 물 분무 노즐까지의 거리가 200mm를 넘지 않도록 플랫폼에 샘플을 놓습니다. 샘플 플랫폼은 회전하지 않습니다.
테스트 조건: 물 유량은 진동 튜브의 물 분사 구멍 수를 기준으로 계산되며 각 구멍은 0.07 L/min입니다. 물은 진동 튜브의 중간점을 기준으로 각 측면의 90° 호 세그먼트 내에서 물 분무 구멍을 통해 총 180°로 분무됩니다. 테스트 샘플은 진동 튜브의 반원 중앙에 배치됩니다. 진동 튜브는 수직선의 각 측면에서 180° 회전하여 총 약 360° 회전합니다. 각 스윙(2×360°)은 약 12초가 소요됩니다.
테스트 기간: 위 섹션 (3)에 설명된 IPX3 테스트와 동일합니다(예: 10분).

비. 노즐식 물 튀김 테스트

테스트 장비: 휴대용 강우 테스트 장비
샘플 배치: 장비에서 밸런스 웨이트가 있는 실드를 제거합니다. 샘플 상단에서 휴대용 스프레이 노즐까지의 평행 거리가 300mm에서 500mm 사이가 되도록 샘플을 배치합니다.
테스트 조건: 테스트 중에는 균형추를 갖춘 쉴드를 설치해야 합니다. 물 유량은 10L/min으로 설정됩니다.
테스트 기간: 테스트 기간은 테스트 샘플 인클로저의 표면적을 기준으로 계산되며 평방미터당 1분(장착 영역 제외), 최소 5분입니다.

 

(5) IPX4K
테스트 이름: 가압 진동 튜브 비 테스트
테스트 장비: 진동관 강우 테스트 장비.
샘플 배치: 샘플 플랫폼의 높이가 진동 튜브의 직경 위치에 있도록 진동 튜브에 대한 적절한 반경을 선택합니다. 샘플 상단에서 물 분무 노즐까지의 거리가 200mm를 넘지 않도록 플랫폼에 샘플을 놓습니다. 샘플 플랫폼은 회전하지 않습니다.
테스트 조건: 물 유량은 진동 튜브의 물 분사 구멍 수를 기준으로 계산되며 각 구멍은 0.6 ± 0.5 L/min입니다. 물은 진동 튜브의 중간점을 기준으로 각 측면의 90° 호 세그먼트 내에서 물 분무 구멍을 통해 총 180°로 분무됩니다. 테스트 샘플은 진동 튜브의 반원 중앙에 배치됩니다. 진동 튜브는 수직선의 각 측면에서 180° 회전하여 총 약 360° 회전합니다. 각 스윙(2×360°)은 약 12초가 소요됩니다.
테스트 압력: 400kPa.
테스트 기간: 테스트 90분 후 샘플을 5° 회전시킵니다.
참고: 스프레이 튜브에는 직경 121mm의 구멍 0.5개가 있습니다.
— 중앙에 구멍 1개
— 코어 영역에 2개의 레이어(레이어당 12개의 구멍, 30도 간격으로 분산)
— 외부 링에 원 4개(원당 구멍 24개, 15도 간격으로 분포)
— 탈착식 커버
스프레이 튜브는 황동(구리-아연 합금)으로 만들어졌습니다.

 

(6) IPX5
테스트 방법: 워터젯 테스트
시험장비 : 내경 6.3mm의 노즐
테스트 조건: 테스트 샘플을 노즐에서 2.5~3m 떨어진 곳에 배치하고 물 유속은 12.5L/min(750L/h)입니다.
테스트 기간: 테스트 기간은 테스트 샘플 인클로저의 표면적을 기준으로 계산되며 평방미터당 1분(장착 영역 제외), 최소 3분입니다.

 

(7) IPX6
테스트 방법: 강력한 워터젯 테스트
시험장비 : 내경 12.5mm의 노즐
테스트 조건: 테스트 샘플을 노즐에서 2.5~3m 떨어진 곳에 배치하고 물 유속은 100L/min(6000L/h)입니다.
테스트 기간: 테스트 기간은 테스트 샘플 인클로저의 표면적을 기준으로 계산되며 평방미터당 1분(장착 영역 제외), 최소 3분입니다. 참고: IPX6.3 및 IPX5K의 경우 D=6mm; IPX12.5의 경우 D=6mm.

 

(8) IPX7
테스트 방법: 침수 테스트
테스트 장비: 침수 탱크.
테스트 조건: 탱크의 크기는 샘플 바닥에서 수면까지의 거리가 최소 1미터인 상태에서 테스트 샘플을 담글 수 있어야 합니다. 샘플 상단에서 수면까지의 거리는 최소 0.15미터 이상이어야 합니다.
테스트 시간: 30분.

 

(9) IPX8
테스트 방법: 연속 침수 테스트
테스트 장비, 조건 및 기간: 공급자와 구매자 모두가 합의합니다. 심각도는 IPX7보다 높아야 합니다.

 

(10) IPX9K
테스트 방법: 고압 분사 테스트
시험장비 : 내경 12.5mm의 노즐
시험 조건:

 

워터젯 각도: 0°, 30°, 60°, 90°(4개 위치)
물분사 구멍 수: 4
샘플 플랫폼 회전 속도: 분당 5 ±1 회전(rpm)
거리: 노즐로부터 100~150mm
지속 시간: 각 위치에서 30초
물 유량: 14 ~ 16 L/min
워터제트 압력: 8000~10000kPa
수온 요구 사항: 80 ±5℃
테스트 기간: 각 위치에서 30초, 총 120초.

 

디스플레이 및 터치 방수 요구 사항에 대해 궁금한 사항이 있는 경우 오리엔트 디스플레이에 문의하세요. 지원 엔지니어

LCD 잔상 문제에 대한 분석 및 일반적인 해결 방법

1. LCD 디스플레이 잔상이란 무엇입니까?

이미지 잔상은 콘텐츠가 변경된 후에도 디스플레이 화면에 정적 이미지가 지속되는 것을 말합니다. 이미지 잔상, 이미지 잔상, 잔상 및 화면 노화 현상(번인)이라고도 하는 용어는 후속 이미지 디스플레이에 정적 이미지가 미치는 영향을 설명하는 데 사용됩니다. 여기에는 이전의 정적 콘텐츠가 빠르게 사라지거나 오래된 이미지가 일시적으로 남아 있는 경우가 포함될 수 있습니다.

그림 1 좋은 디스플레이
그림 2 잔상 표시

2.잔상표시의 정의와 원인

TFT(Thin Film Transistor) 디스플레이에서 액정(LC)은 극성을 지닌 물질이다. 전기장은 이에 따라 비틀릴 수 있습니다.

TFT(Thin Film Transistor) 디스플레이에서 액정(LC)은 교류(AC)로 구동되어야 합니다. 직류(DC)를 사용하면 결정의 극성이 붕괴됩니다. 실제로 완벽하게 대칭적인 교류는 없습니다. TFT의 픽셀을 지속적으로 구동할 때 작은 고유 불균형이 내부 전극에 자유 이온을 끌어당깁니다. 내부 전극에 흡착된 이러한 이온은 DC와 AC의 조합과 유사한 구동 효과를 생성합니다.

디스플레이 제조 시 잔상이 발생하는 원인은 크게 3가지입니다.

(1) 정렬 능력이 부족함
PI(Polyimide) 소재는 액정 배향을 담당합니다. 흰색 그리드 영역의 액정은 회전하지만 검은색 그리드 영역의 액정은 회전하지 않습니다. 액정의 회전은 외부 전기장과 분자간 힘의 영향을 받습니다. 액정 표면의 PI(폴리이미드) 분자 사이의 상호 작용력이 외부 전계력보다 크기 때문에 표면의 액정 분자가 회전하지 않습니다. 중간층에 가까울수록 외부 전계가 액정에 미치는 영향이 커지고 회전 각도도 이론값에 가까워집니다. 연속적인 신호 출력 시 백색 그리드 영역의 액정은 분자간 힘(정전기력 및 분산력)을 통해 표면 액정에 영향을 미칩니다. PI 필름의 정렬 성능이 좋지 않으면 액정이 회전함에 따라 표면 액정의 사전 경사각이 변경됩니다. 그림 C에서 그레이스케일 이미지로 전환할 때, 화이트 그리드 영역의 액정의 선경사 각도가 블랙 그리드 영역의 프리틸트 각도와 다르기 때문에 동일한 계조 전압 하에서 액정이 각도 편차가 발생한 렌즈는 이론적인 각도로 회전할 가능성이 높아져 투과율이 증가하여 잔상이 발생합니다.

(2) 액정재료의 불순물
화소 영역에서는 비대칭 교류(AC) 구동이 일어나며, 중심에서 벗어나는 전압 부분이 직류(DC) 바이어스이다. DC 바이어스는 스크린 내에서 불순물 이온을 끌어당겨 이온 축적을 유발하고 잔류 DC 바이어스를 발생시킵니다. 디스플레이 화면을 전환할 때 잔류 DC 바이어스의 영향으로 인해 이온의 영향을 받은 액정 분자가 설계에서 요구하는 상태를 유지하지 못하여 이온이 축적된 영역과 다른 영역 사이의 밝기 차이가 발생하여 바람직하지 않은 잔상이 발생합니다.

(3) 구동파형의 왜곡
서로 다른 전압을 인가함으로써 액정 분자의 회전 각도를 조절하여 서로 다른 영상을 표시할 수 있습니다. 여기서는 γ값과 Vcom의 개념을 소개할 필요가 있다.
간단히 말해서, γ 값은 흰색에서 검정색으로의 전환을 2의 N(6 또는 8)승으로 나눕니다. γ 전압은 디스플레이의 그라데이션을 제어하는 ​​데 사용되며 일반적으로 G0 ~ G14로 나뉩니다. 첫 번째 γ 전압과 마지막 γ 전압은 동일한 계조를 나타내지만 각각 양의 전압과 음의 전압에 해당합니다.
액정 분자의 관성 편차 형성을 방지하려면 동적 전압 제어가 필요합니다. Vcom 전압은 G0 ~ G14 중간 지점의 기준 전압입니다. 특히 Vcom은 일반적으로 첫 번째 γ 전압과 마지막 γ 전압 사이에 위치합니다. 그러나 실제로는 주변 회로의 차이로 인해 Vcom과 γ 전압 간의 일치를 조정해야 합니다. Vcom이 최적 값으로 조정되면 픽셀의 포지티브 및 네거티브 프레임 전압이 대칭이 되어 포지티브 프레임과 네거티브 프레임 모두에 대해 동일한 밝기가 생성됩니다. 그러나 Vcom이 중앙값을 벗어나면 픽셀의 양극 프레임과 음극 프레임 사이의 전압 차이가 더 이상 동일하지 않게 되어 양극 프레임과 음극 프레임 사이의 밝기가 변경됩니다.
Vcom 전압을 잘못 설정하면 액정 내부의 하전된 이온이 유리의 상단과 하단에 흡착되어 고유한 전기장이 형성될 수 있습니다. 화면을 전환한 후에도 이러한 이온이 즉시 방출되지 않거나 상태 전환 중에 액정 분자가 혼란스러워져 액정 분자가 원하는 각도로 즉시 회전하지 못할 수 있습니다.

3.TFT LCD 잔상 테스트

다음은 빠른 테스트 방법을 제공합니다.
실온; 흑백 체커보드 패턴 표시(각 정사각형은 약 60×60 픽셀) 30분 동안 정적 디스플레이. 전체 화면 표시 128(50%) 회색; 10초 동안 기다린 후에는 잔상이 전혀 보이지 않는 것으로 간주됩니다.
(참고: 이는 일상적인 테스트가 아닌 파괴적인 신뢰성 테스트입니다.)

일반 흰색을 갖는 TFT에서 흰색 영역은 최소 구동 전압을 받고 검은색 영역은 최대 구동 전압을 받습니다. TFT 내의 자유 이온은 검은색 영역(구동 전압이 더 높은 영역)으로 끌릴 가능성이 더 높습니다. 전체 화면 128(50%) 회색을 표시할 때 전체 화면은 동일한 구동 전압을 사용하므로 이온이 이전에 끌어온 위치를 빠르게 벗어나게 됩니다. 또한 전체 화면 128(50%) 회색으로 표시할 때 디스플레이의 이상이 눈에 띄게 나타날 가능성이 더 높습니다.

4. 이미지 잔상 문제를 해결하는 일반적인 방법

1) 화면 보호기: 시스템이 유휴 상태일 때 TFT의 픽셀은 움직이는 화면 보호기를 표시하거나 주기적으로 콘텐츠를 전환하여 20분 이상 정적 이미지가 표시되지 않도록 다양한 콘텐츠를 표시합니다.

2) 잔상이 이미 발생한 경우 TFT 전원을 몇 시간 동안 꺼두면 복구할 수 있습니다. (어떤 경우에는 복구에 최대 48시간이 걸릴 수 있습니다). 또는 전체가 흰색인 이미지를 생성하고 백라이트를 켜지 않은 채 몇 시간 동안 화면을 가로질러 이동합니다. 온라인에서 도움이 될 수 있는 이미지 고정 복구 소프트웨어가 많이 있습니다. 고스팅은 한번 발생하면 재발 가능성이 높아지므로 TFT LCD 디스플레이에 잔상이 다시 나타나는 것을 방지하기 위한 적극적인 조치가 필요합니다.

3) Vcom 전압을 γ 전압과 일치하도록 조정하면 액정 분자의 잔류 전압으로 인한 고스팅을 방지하는 데 도움이 됩니다.

4) 액정 분자의 잔류 전압이 빠르게 방출되도록 방전 타이밍을 조정하십시오. 회로 설계에서는 일반적으로 첫 번째 및 마지막 γ 전압을 제어하기 위해 특수 전압이 사용됩니다. 여기서 VGH와 VGL은 각각 G0과 G14를 나타낸다. 시스템 절전 중에 VGH 및 VGL의 방전이 느려지면 액정 분자에 과도한 잔류 전압이 발생할 수도 있습니다. 시스템이 깨어나면 잔상이 발생할 가능성이 있습니다.

5) LCD 화면에 잔상이 남는 것은 일반적으로 LCD 디스플레이의 기능적 결함 범주에 속하며 LCD 패널 제조업체에서 조정을 수행해야 합니다. 일반적으로 평판이 좋은 LCD 디스플레이 패널 제조업체에서는 고품질 방향 정렬 PI 재료와 고순도 액정 재료를 사용하여 잔상 가능성을 줄입니다.

• 첫째, VSPR/VSNR의 현재 설정이 유리 요구 사항을 충족하는지 확인하는 것이 중요합니다.
• CA210을 이용하여 Flicker 값을 측정하여 알 수 있는 최적의 VCOM 값을 검증한다. 깜박임 값이 작을수록 VCOM 값이 더 우수함을 나타냅니다.
• 감마를 다시 스캔하고 잔상이 지속되는지 관찰하십시오.
• 비대칭 감마: 일반적으로 각 회색 레벨에 대한 양수 및 음수 전압의 절대값이 동일한 대칭 감마를 조정합니다. 이 접근 방식은 대칭인 LCD 유리의 VT 곡선에 의존합니다. 그러나 유리의 VT 곡선이 비대칭인 경우 비대칭 감마 조정이 필요합니다.
• VT 곡선: 액정 전압과 투과율 사이의 관계를 나타내는 곡선입니다.
• 비대칭 감마는 일반적으로 두 가지 시나리오에서 발생합니다. 1) 전체 극성 오프셋: 이 경우 하나의 극성이 전체적으로 이동됩니다. 이 상태를 해결하려면 VSPR/VSNR을 조정해야 합니다. 2) 단일 또는 다중 차수 오프셋: 이 시나리오에서 감마 곡선의 특정 지점은 오프셋을 해결하기 위해 전압 조정이 필요합니다.

TFT 디스플레이 vs Super AMOLED, 어느 쪽이 더 낫습니까?

디스플레이 기술 개발 덕분에 스마트폰, 미디어 플레이어, TV, 랩톱, 태블릿, 디지털 카메라 및 기타 장치에 사용할 수 있는 다양한 디스플레이 선택이 가능합니다. 우리가 듣는 대부분의 디스플레이 기술은 LCD, TFT, OLED, LED, QLED, QNED, MicroLED, Mini LED 등입니다. 다음은 시장에서 가장 인기 있는 두 가지 디스플레이 기술에 중점을 둘 것입니다. TFT 디스플레이 및 슈퍼 AMOLED 디스플레이.

TFT 디스플레이

TFT는 박막 트랜지스터를 의미합니다. TFT는 LCD(Liquid Crystal Display)의 변형입니다. TFT 디스플레이에는 TN(Twisted Nematic) 기반 TFT 디스플레이, IPS(In-Plane Switching) 디스플레이와 같은 여러 유형이 있습니다. 전자는 디스플레이 품질에서 Super AMOLED와 경쟁할 수 없으므로 주로 IPS TFT 디스플레이 사용에 중점을 둘 것입니다..

슈퍼 AMOLED

OLED는 유기 발광 다이오드를 의미합니다. OLED, PMOLED(수동 매트릭스 유기 발광 다이오드) 및 AMOLED(능동 매트릭스 유기 발광 다이오드)의 여러 유형도 있습니다. PMOLED가 IPS TFT 디스플레이와 경쟁할 수 없는 것과 같은 이유다. 우리는 OLED 디스플레이에서 최고를 선택합니다. LCD와 최고 경쟁할 슈퍼 AMOLED: IPS TFT 디스플레이.

슈퍼 AMOLED 대 IPS TFT

  AMOLED IPS TFT
광원 스스로 빛을 발산한다 백라이트가 필요합니다
두께 매우 슬림한 프로필 백라이트 때문에 더 두꺼워짐
대조 어두운 배경 때문에 더 높음 백라이트로 인해 더 낮음
각도보기 온 사방에 극도의 시야각에서 색상 변화가 있습니다.
색상 밝고 생생한 색상 사용 가능 AMOLED와 비교하여 동일하지 않음
슈퍼 다크 컬러 쉽게 사용할 수 있는 어두운 배경 백라이트 누수로 인해 어려움
슈퍼 화이트 색상 누렇게 보일 수 있는 색상 혼합이 어려워 얻기 어려움 백색 LED 백라이트를 사용하여 쉽게 사용 가능
읽을 수있는 햇빛 힘들고 어려운 운전이 필요합니다 고휘도 백라이트, 반투과 디스플레이, 광학 본딩 및 표면 처리를 사용하여 쉽고 저렴한 비용으로 얻을 수 있습니다.
전력 소비 선택적 디스플레이 영역과 더 나은 배터리 수명으로 인해 더 낮음 백라이트가 켜져 있기 때문에 더 높음
생활 시간 더 짧음, 특히 물의 존재에 영향을 받습니다. 더 길게
비용 매우 높은 매우 경쟁력있는 가격
유효성 제한된 크기 및 제조업체 다양한 크기와 선택할 수 있는 많은 제조업체에서 널리 사용 가능

Orient Display 디스플레이 및 터치 패널에 대해 궁금한 점이 있으시면 연락 주시기 바랍니다: 영업 문의, 고객 센터 or 기술 지원.

LED와 LCD 디스플레이의 차이점은 무엇입니까?

비록 큰 LCD와 LED 디스플레이의 차이점, 일어나지 말아야 할 혼란이 시장에 많이 있습니다. 혼란의 일부는 제조업체에서 비롯됩니다. 아래와 같이 밝힙니다.

LCD 디스플레이 대 LED 디스플레이

LCD는 "액정 디스플레이". LCD는 자체적으로 빛을 방출할 수 없습니다. 백라이트를 사용해야 합니다. 예전에는 제조사들이 백라이트로 CCFL(냉음극 형광등)을 사용했는데, 이는 부피가 크고 환경 친화적이지 않습니다. 그리고 LED(발광 다이오드) 기술의 발달로 백라이트에 LED를 사용하는 경우가 늘어나고 있습니다. 제조업체는 이를 LED 모니터 또는 TV로 명명하여 소비자가 LED 디스플레이를 구매하고 있다고 생각하게 만듭니다. 하지만 기술적으로 LED와 LCD TV는 모두 액정 디스플레이입니다.. 기본 기술은 두 텔레비전 유형 모두 액정이 빛을 차단하고 통과시키는 두 겹의 편광 유리를 가지고 있다는 점에서 동일합니다. 따라서 실제로 LED TV는 LCD TV의 하위 집합입니다.

양자점 디스플레이

양자점 TV 최근 몇 년 동안 널리 논의됩니다. 기본적으로 새로운 유형의 LED 백라이트 LCD TV입니다. 에 있는 그대로 이미지가 생성됩니다. LCD 화면이지만 양자점 기술 색상을 향상시킵니다.

일반 LCD 디스플레이의 경우 디스플레이를 켜면 원하지 않는 영역(예: 일부 영역에는 검은색이 필요함)에도 모든 LED가 켜집니다. 아무리 완벽한 LCD 디스플레이가 만들어지더라도 LCD 디스플레이를 통해 투과되는 빛의 비율은 여전히 ​​적기 때문에 슈퍼 블랙 배경을 만들기가 어렵습니다. 대비가 감소합니다.
양자점 TV는 로컬 디밍 기술이 적용된 풀 어레이 백라이트 양자점 세트를 가질 수 있습니다(이미지 균일성과 더 깊은 블랙에 적합). 로컬 디밍이 없는 가장자리 조명 양자점 세트가 있을 수 있습니다(더 얇지만 옅은 밴딩과 더 회색의 검은색을 볼 수 있음).

광 방출 양자점 입자는 RGB 필터에 사용되어 기존의 컬러 포토레지스트를 QD 레이어로 대체합니다. 퀀텀닷은 디스플레이 패널의 청색광에 의해 여기되어 순수한 기본 색상을 방출하여 RGB 필터의 광 손실과 색상 혼선을 줄여 디스플레이 밝기와 색 영역을 개선합니다. 이 기술은 주로 LED 백라이트 LCD에 사용되지만 blue/UV AMOLED(Active Matrix Organic Light Emitting Diodes)/QNED(Quantum nano-Emitting Diode)/Micro LED와 같이 컬러 필터를 사용하는 다른 디스플레이 기술에도 적용 가능합니다. 디스플레이 패널. LED 백라이트 LCD는 양자점의 주요 응용 분야로, 매우 고가의 OLED 디스플레이에 대한 대안을 제공하는 데 사용됩니다.

마이크로 LED 및 미니 LED

마이크로 LED는 진정한 LED 디스플레이입니다. 뒤에 숨지 않고 백라이트로 LCD 디스플레이. 떠오르는 평판 디스플레이 기술입니다.. 마이크로 LED 디스플레이는 개별 픽셀 요소를 형성하는 미세한 LED 어레이로 구성됩니다. 널리 보급된 LCD 기술과 비교할 때 마이크로 LED 디스플레이는 더 나은 명암비, 응답 시간 및 에너지 효율성을 제공합니다.

마이크로 LED는 AR 안경, VR 헤드셋, 스마트 워치, 스마트폰과 같은 소형 저에너지 기기에 사용할 수 있습니다. 마이크로 LED는 매우 높은 명암비를 가지면서 기존 LCD 시스템과 비교할 때 에너지 요구 사항을 크게 줄입니다. 마이크로 LED의 무기 특성은 100,000시간 이상의 긴 수명을 제공합니다.

Sony, Samsung 및 Konka는 microLED 비디오 월을 판매하고 Luumii는 microLED 조명을 대량 생산하지만 2020년 현재 micro LED 디스플레이는 양산되지 않았습니다. LG, Tianma, PlayNitride, TCL/CSoT, Jasper Display, Jade Bird Display, Plessey Semiconductors Ltd 및 Ostendo Technologies, Inc.는 프로토타입을 시연했습니다. Sony와 Freedeo는 이미 기존 시네마 스크린의 대체품으로 microLED 디스플레이를 판매하고 있습니다. BOE, Epistar, Leyard는 microLED 양산 계획을 가지고 있습니다. MicroLED는 OLED처럼 유연하고 투명하게 만들 수 있습니다.
Quantum dot 디스플레이로 LCD 백라이트에 사용되는 미니 LED 사이에는 약간의 혼동이 있습니다. 우리의 이해에, 미니 LED는 더 큰 크기의 시네마 스크린, 광고 벽, 고급 홈 시네마에 사용할 수있는 마이크로 LED보다 큰 크기입니다. 등. Mini-LED와 Micro-LED를 논의할 때 둘을 구별하는 가장 일반적인 특징은 LED 크기입니다. Mini-LED와 Micro-LED는 모두 무기 LED를 기반으로 합니다. 이름에서 알 수 있듯이 Mini-LED는 밀리미터 범위의 LED로 간주되는 반면 Micro-LED는 마이크로미터 범위의 LED로 간주됩니다. 그러나 실제로는 그 구분이 그렇게 엄밀하지 않고 개인에 따라 그 정의가 다를 수 있다. 그러나 일반적으로 마이크로 LED는 100µm 미만, 심지어 50µm 미만인 반면 미니 LED는 훨씬 더 큽니다.

디스플레이 산업에 적용할 때 크기는 사람들이 말할 때 단지 하나의 요소일 뿐입니다. 미니 LED 및 마이크로 LED 디스플레이. 또 다른 특징은 LED 두께와 기판입니다. Mini-LED는 일반적으로 LED 기판의 존재로 인해 100μm 이상의 큰 두께를 가지고 있습니다. Micro-LED는 일반적으로 기판이 적기 때문에 완성된 LED는 매우 얇습니다.
둘을 구별하는 데 사용되는 세 번째 기능은 LED를 처리하는 데 사용되는 물질 전달 기술입니다. 미니 LED는 일반적으로 표면 실장 기술을 포함한 기존의 픽 앤 플레이스 기술을 채택합니다.. 매번 전송할 수 있는 LED의 수가 제한됩니다. 마이크로 LED의 경우 일반적으로 이종 타겟 기판을 사용할 때 수백만 개의 LED를 전송해야 하므로 한 번에 전송해야 하는 LED의 수가 훨씬 많기 때문에 파괴적인 대량 전송 기술을 고려해야 합니다.

우리 세상을 다채롭게 만드는 모든 종류의 디스플레이 기술을 보는 것은 흥미진진합니다. 우리는 LCD 및/또는 LED 디스플레이가 미래 메타버스에서 매우 중요한 역할을 할 것이라고 확신합니다.
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