カスタムTFT LCDディスプレイ:OEMエンジニアリングガイド

カスタムTFT LCDディスプレイは、明確に定義された統合上の問題を解決するものであるべきである。新しいパネルサイズ、解像度、ピクセルアーキテクチャを創出するための無制限の要求として開始すべきではない。.

多くのOEMプロジェクトにおいて、実用的な方法は、アクティブエリア、解像度、インターフェース、タイミング、光学特性、機械的寸法が適切な既存のTFT LCDモジュールを特定することである。その後、そのプラットフォームを基に、タッチスクリーン、カバーガラス、バックライト、FPC、コネクタ、コントローラ基板、ファームウェア、接着構造、筐体を含む変更を評価することができる。.

この区別は、実現可能性、開発範囲、ドキュメント、金型製作、検証、ライフサイクル管理に影響を与える。また、エンジニアリングチームが、いずれも「カスタムディスプレイ」と表現されながらも、非常に異なる作業内容を含む提案を比較する際にも役立つ。.

カスタムTFT LCDディスプレイとは何か?

カスタムTFT LCDディスプレイとは、特定の製品の要件を満たすために調整または変更された既存のディスプレイプラットフォームである。その範囲は、異なるカバーガラスの図面から、ディスプレイ、タッチ、コントローラ基板、ファームウェア、機械的アセンブリを含む完全なものまで及ぶ。.

プロジェクトレベル標準的な範囲主なエンジニアリング作業
標準モジュール既存のTFT LCDを物理的な変更なしで使用するホスト互換性、ケーブル、電源、バックライト、ファームウェア、タッチ、機械的検証
設定構成モジュール既存のLCDと、利用可能なタッチ、カバー、ケーブル、またはコントローラの設定を組み合わせる設定の選択、図面、ドライバ、アセンブリ、完全なサンプルテスト
セミカスタムディスプレイコアとなるLCDは維持しつつ、周辺部品を適合させるカバーガラス、タッチ、バックライト、FPC、コネクタ、接着、ファームウェア、金型製作、機械的調整
統合ディスプレイシステム既存のLCDをコントローラまたはコンピューティング基板と共に供給し、製品固有の統合を行うディスプレイ出力、パネルドライバ、タッチ入力、電源、バックライト、ソフトウェア、ケーブル、筐体検証
新規パネルプラットフォーム要求必要なサイズ、アクティブマトリクス、または解像度が既存のプラットフォームから入手できない個別の実現可能性、数量、投資、認定、供給、ライフサイクル評価

RJY Displayの実用的なカスタマイズルートは、既存のディスプレイモジュールから開始する。これは、任意のTFT LCDサイズ、解像度、アクティブエリア、またはパネルアーキテクチャの無制限な開発として解釈されるべきではない。.

Standard, configured, semi-custom, and integrated TFT LCD display project levels
標準、設定構成、セミカスタム、統合TFT LCDディスプレイのプロジェクトレベル

カスタマイズが実際に必要となるのはどのような場合か?

カスタマイズは、自動的に標準モジュールよりも優れているわけではない。既存のディスプレイが必須の電気的、光学的、機械的、タッチ、環境、ソフトウェア、ライフサイクル要件を満たしている場合、それを変更せずに使用することでプロジェクト範囲を縮小できる可能性がある。.

カスタマイズが重要となるのは、文書化された要件が、優先される標準構成では満たせない場合である。.

観察された問題考えられるプロジェクト対応必要なエビデンス
前面デザインに異なる外形または印刷枠が必要選択したLCDとタッチ構造に基づくカスタムカバーガラスカバー図面、材料、公差、外観基準、接着領域、筐体CAD
ディスプレイFPCがPCBまたは筐体と干渉する代替モジュール、アダプタ、ケーブル、または実現可能なFPC変更の評価LCDピン配置、コネクタ定義、PCBレイアウト、信号要件、機械的寸法
完成したディスプレイが想定環境で読みにくいバックライト、カバースタック、表面処理、接着、UI、設置の見直し周囲光条件、視認方向、光学スタック、電力予算、物理サンプルテスト
ホストがパネルインターフェースを実装していない別のLCDを選択、ホストを修正、またはアクティブコントローラ/ブリッジを評価基板リビジョン、回路図情報、対応出力モード、パネルタイミング、ピン配置、ファームウェア
必要なタッチ動作がサポートされていないセンサー、コントローラ、ファームウェア、カバーガラス、接地、ホストドライバの見直し入力ツール、接触点数、環境、コントローラデータ、カバー構造、受入試験
モジュールがアセンブリに適合しない機械的カスタマイズを開始する前に、別の既存プラットフォームを比較する完全なディスプレイ図面、公差スタック、PCB、カバー、ケーブル、筐体CAD

要件は、必須、優先、または交渉可能として分類されるべきである。これにより、外観上の好みが、製品に有用な利点をもたらさない金型製作やファームウェア作業を生み出すことを防ぐことができる。.

TFT LCD interface, FPC, connector, host board, power, backlight, touch, and firmware coordination
TFT LCDインターフェース、FPC、コネクタ、ホスト基板、電源、バックライト、タッチ、ファームウェアの調整

ディスプレイ選定前に要件ベースラインを構築する

有用なカスタムTFT LCDレビューは、汎用的な画面仕様ではなく、製品から開始する。.

要件領域解決すべき質問事項
アプリケーション本製品の機能、使用対象者、および常時利用可能でなければならない情報や制御項目は何か。
表示形状アクティブエリア、表示エリア、外形、向き、厚さ、および背面コンポーネントの占有領域として、本製品が許容できる値は何か。
ユーザーインターフェース必要な解像度、物理的な文字サイズ、グラフィックス処理負荷、言語、警告表示、およびシステム状態は何か。
ホストプラットフォームディスプレイを駆動するMCU、アプリケーションプロセッサ、コンピューティングモジュール、コントローラボード、またはビデオソースは何か。
タッチ入力検証が必要な指、手袋、スタイラス、接触点数、ジェスチャ、水分、および誤タッチ動作は何か。
視認環境該当する周囲光、視認距離、取り付け角度、調光、反射、および温度条件は何か。
機械的組み立てベゼル、カバー、支持部材、接着剤、FPC、コネクタ、PCB、留め具、ケーブル、および発熱源の位置はどこか。
ライフサイクル必要な試作品、パイロット生産、量産、リビジョン管理、変更通知、および交換プロセスは何か。

代表的なUIアートワークと図面は早期に提供すること。対角サイズのみでは、物理的な画像、モジュール外形、可視開口部、ピクセル処理負荷、またはタッチターゲット形状を定義できない。.

既存のTFT LCDプラットフォームを選定する

ベースモジュールによって、後の変更が現実的かどうかが決まる。製品ページの概要ではなく、最新の管理対象データシートと機構図面を使用すること。.

以下の項目を用いて候補を比較すること:

  • 正確な型番、リビジョン、ドライバIC、および現在の供給状況
  • アクティブエリア、表示エリア、モジュール外形、厚さ、および本来の向き
  • 解像度、ピクセルフォーマット、ネイティブタイミング、および初期化要件
  • インターフェース、電気レベル、レーンまたはチャネル数、ピン配置、およびコネクタ
  • バックライトの電気的要件、イネーブル、調光、および熱的特性
  • FPCの位置、コンタクト方向、補強板、搭載部品、および安全な曲げ領域
  • 光学特性および想定される視認条件
  • 正確な構成について文書化された動作温度範囲および保存温度範囲

NXPの組み込みディスプレイシステムの例は、機能するLCD経路には、調整されたネイティブタイミング、信号極性、電源、リセット、バックライト制御、インターフェースクロック、およびパネル固有のドライバが必要であることを示している。.[1] したがって、解像度またはインターフェースラベルが一致するだけでは、ベースモジュールを承認するには不十分である。.

以下を使用すること TFT LCDモジュール選定ガイド より詳細な候補レビューのために、次に参照すること 現在のディスプレイモジュールポートフォリオ 既存のプラットフォーム向け。.

タッチスクリーンとカバーガラスを同時にカスタマイズする

タッチセンサ、タッチコントローラ、カバーガラス、接着構造、ディスプレイ、ホストドライバ、接地、および筐体は、一つの入力システムを構成する。LCDが変更されなくても、前面レンズの変更はタッチ設計を変える可能性がある。.

タッチまたはカバーエリア定義すべき項目
タッチ技術投影型静電容量方式、抵抗膜方式、またはその他のサポートされる入力構成
タッチコントローラー正確なコントローラ、ファームウェア、ホストインターフェース、電圧、リセット、割り込み、接点、およびドライバ
入力ツール裸指、指定された手袋、パッシブスタイラス、アクティブスタイラス、または圧力ベースの入力
カバーガラス外形、厚さ、開口部、印刷枠、材質、エッジ詳細、表面要件、および接着領域
接着エアギャップ構造または接着構造、接着剤、位置合わせ、外観、公差、およびリワーク要件
ソフトウェア動作座標範囲、原点、スケーリング、回転、ディスプレイとの関連付け、スリープ、ウェイク、および復旧
環境水分、洗浄、金属構造、電気ノイズ、エッジ操作、および誤タッチ判定基準

Microchipは、静電容量式タッチセンサの開発を、機械的および電気的な複合設計問題として説明しており、設計プロセスにタッチカバーの影響を特に含めている。.[2] これは、カスタムカバーガラスを、センサーコントローラのレビューとは独立してリリースすべきではないことを意味する。.

Androidシステムでは、タッチ設定がディスプレイの関連付け、キャリブレーション、および向きを考慮した座標マッピングも制御する場合がある。.[3] 承認されたコントローラファームウェアとホストソフトウェアを、最終的な回転、カバーガラス、ベゼル、接地、および筐体を用いて検証すること。.

詳細なタッチ選定については、以下を参照のこと。 タッチスクリーン付きTFT LCDモジュールガイド.

光学要件と電力要件からバックライトをカスタマイズする

バックライトの要求仕様は、完成品の視認要件から開始すべきである。利用可能な最高輝度が自動的に正しい目標値になるわけではない。.

レビュー項目:

  • 必要な周囲光および視認条件
  • LCD、偏光板、タッチ、接着、カバーガラス、および表面処理のスタック構成
  • LED構成およびバックライトの電気的データ
  • 利用可能なドライバ回路、電流、イネーブル信号、および調光方式
  • 電力予算および動作状態
  • 局所的な発熱および完成筐体内の温度
  • 低レベル調光動作およびアプリケーション制御
  • 承認サンプルに対する外観および一貫性の基準

公称輝度値から、太陽光下での可読性、屋外適合性、熱的性能、または動作寿命を推測してはならない。これらの結論には、構成固有のデータと完成品の検証が必要である。.

インターフェース、FPC、コネクタ、ホスト基板を調整する

インターフェースのカスタマイズとは、単にコネクタの横に印刷された名称を変更することではない。LCDとホストは、電気的、論理的、機械的、およびソフトウェア的に一致しなければならない。.

統合領域確認すべき項目
ディスプレイインターフェースRGB、MIPI DSI、LVDS、eDP、SPI、またはその他の実装経路とその完全な構成
ネイティブタイミングアクティブ寸法、ピクセルクロック、同期信号、ポーチ、リフレッシュレンジ、フォーマット、および極性
FPCピン定義すべてのディスプレイ、制御、電源、グラウンド、リセット、バックライト、およびタッチ接続
コネクタ品番、ピッチ、コンタクト面、高さ、挿入方向、相手側部品、およびアクセス
FPCメカニクス引き出し方向、長さ、スティフナー、曲げ領域、コンポーネントエンベロープ、保持、および組み立て順序
高速パスボード、コネクタ、FPC、ケーブル、グラウンディング、リターンパス、および該当する場合のシグナルインテグリティレビュー
ソフトウェアパネルドライバ、初期化、レギュレータ、GPIO、向き、スリープ、ウェイク、およびエラーリカバリ

MIPIアライアンスは、MIPI DSIをホストプロセッサとディスプレイモジュール間の高速シリアルインターフェースとして定義しています。.[4] 共通のDSIラベルが存在しても、ホストとパネルが必要なレーン、動作モード、タイミング、コマンド、電源シーケンス、コネクタ、またはソフトウェアサポートを共有していることを証明するものではありません。.

カスタムFPCは互換性のある信号を再ルーティングしたり、機械的統合を改善したりできますが、存在しないディスプレイコントローラを作成したり、サポートされていないレーンを追加したり、互換性のない電圧レベルを修正したり、欠落しているパネルファームウェアを置き換えたりすることはできません。.

TFT LCD interface, FPC, connector, host board, power, backlight, touch, and firmware coordination
TFT LCDインターフェース、FPC、コネクタ、ホスト基板、電源、バックライト、タッチ、ファームウェアの調整

以下を使用すること LCDディスプレイインターフェースガイド クロスインターフェースの背景と カスタムMIPI TFT LCDガイド DSI固有の統合用。.

コントローラ基板とファームウェアの責任範囲を定義する

コントローラまたはコンピューティングボードは、ボードレベルで評価する必要があります。プロセッサのデータシートには、完成したPCBが公開していない、または現在のソフトウェアイメージがサポートしていないインターフェースが記載されている場合があります。.

記録:

  • 正確なボードモデル、メモリ構成、およびハードウェアリビジョン
  • 実装されたディスプレイ出力とコネクタ
  • サポートされるネイティブタイミングとパネル構成
  • パネル電源、リセット、イネーブル、およびバックライト回路
  • タッチ入力とドライバパス
  • Android、Linux、RTOS、MCU SDK、カーネル、BSP、またはブートローダのバージョン
  • パネルドライバと初期化の成果物
  • ソース、バイナリ、構成、ビルド、および所有権の境界
  • 更新、リカバリ、スリープ、ウェイク、および電源中断時の動作

“「カスタムファームウェア」は無制限の成果物ではありません。有効なスコープは、ボード、LCD、タッチコントローラ、ソフトウェアプラットフォーム、バージョン、必要な動作、成果物、所有権、および受入試験を特定します。.

Androidプロジェクトの場合は、ガイドに従って TFT LCDモジュールとAndroid制御ボードをマッチングさせてください. 。現在のボードレベル製品パスは以下で入手可能です コンピューティングモジュール.

金型製作前に機械構造を調整する

LCD図面、カバー図面、タッチセンサー、FPC、PCB、ケーブル、サポート、接着剤、ファスナー、およびエンクロージャCADは、1つの公差スタックとしてレビューされるべきです。.

機械項目レビュー要件
アクティブエリアと表示エリアベゼル開口部、カバー印刷、タッチエリア、およびUIとの位置合わせ
モジュールエンベロープLCDガラス、バックライト、フレーム、接着剤、FPC、スティフナー、および背面コンポーネント
サポートと保持局所的なガラス荷重のない承認されたサポート、接着剤、ブラケット、およびファスナー領域
ケーブルパスFPCのリーチ、曲げ、コネクタアクセス、保持、熱、可動部品、および組み立て順序
カバーとタッチの位置合わせ開口部、印刷された境界線、接着剤、データム構造、および累積公差
サービスアクセスコネクタの操作、検査、交換、およびディスプレイアセンブリの保護

公称ディスプレイ寸法のみに基づいてエンクロージャをリリースしないでください。管理図面を使用し、該当する場合は最大材料状態と組み立て公差を含めてください。.

管理されたカスタムディスプレイ開発プロセスを活用する

段階必要な出力承認質問
要件定義必須、優先、および交渉可能な製品要件仕様は製品と受入条件を記述していますか?
ベースモジュール選定候補データシート、図面、互換性レビュー、および未解決課題既存のLCDプラットフォームは技術的に適切ですか?
実現可能性レビューカスタマイズの境界、責任、ツーリング、ソフトウェア、テスト計画、および商業的仮定要求された各変更は実現可能かつ管理されていますか?
図面と構成のリリースLCD、タッチ、カバー、FPC、コネクタ、ボード、ファームウェア、および機械的定義すべての関係者が同じリビジョンをレビューしていますか?
サンプル製作逸脱が記録されたトレーサブルなハードウェアおよびソフトウェアサンプルサンプルは提案された生産構成を代表していますか?
システム検証合意された受入基準に対する試験結果完全な製品は要求条件下で動作するか
生産リリース承認された構成、検査基準、包装、リビジョン管理、および未解決項目のクローズリリースされた製品は、バリデーションが行われた同一の構成か

評価ボードでディスプレイが画像を表示できるからといって、すぐに治具製作を開始してはならない。電気的動作は承認の一部に過ぎない。.

完成したカスタムTFT LCDサンプルを検証する

検証領域最小限のレビュー
識別情報および文書化LCDモデル、ドライバIC、図面、タッチコントローラ、ボードリビジョン、ファームウェア、ケーブル、および逸脱事項
表示画像ネイティブタイミング、全画面パターン、向き、色、UI画面、起動、スリープ、復帰、および再起動
タッチ入力座標、エッジ、回転、要求入力ツール、カバーガラス、ノイズ、湿気基準、スリープ、および復帰
光学性能要求UI、周囲光、視認方向、カバースタック、反射、調光、および外観
電源とバックライト起動、通常動作、イネーブル、調光、シャットダウン、電源遮断、および筐体温度
ソフトウェアブートローダ、パネルドライバ、BSPまたはSDK、アプリケーション、更新、リカバリ、およびエラー状態
機械的組み立て位置合わせ、支持、FPC配線、コネクタアクセス、接着剤、公差スタック、保持、および保守手順
環境アプリケーションで定義された温度、清掃、湿気、機械的、周囲光、および電気的条件
構成管理完全に承認された部品表、図面、ファームウェア、ソフトウェアイメージ、試験記録、および未解決課題

LCDモデルだけでなく、完全な構成を承認すること。パネルドライバIC、タッチコントローラ、カバーガラス、FPC、ボードリビジョン、ファームウェア、接着剤、バックライト、ケーブル、または筐体への後日の変更は、部分的な再バリデーションを必要とする場合がある。.

完全なカスタムTFT LCD RFQを作成する

以下を提供すること:

  • 対象製品、ユーザー、ワークフロー、および販売市場
  • 要求有効表示領域、解像度、向き、外形、および機械的エンベロープ
  • 代表的な実寸大のUIアートワークおよびグラフィックスワークロード
  • 正確なMCU、プロセッサ、コントローラボード、コンピューティングモジュール、またはビデオソース
  • ボードリビジョン、実装された表示出力、コネクタ、およびソフトウェアプラットフォーム
  • タッチ技術、コントローラ、入力ツール、接触数、および環境要件
  • カバーガラスの図面、材質、厚さ、印刷、エッジ、開口部、および表面要件
  • バックライト、調光、電力、周囲光、および視認要件
  • FPC方向、コネクタ位置、PCBレイアウト、ケーブル、および組立制約
  • ファームウェア、ドライバ、BSP、ブートローダ、更新、およびリカバリ範囲
  • 筐体CADおよび公差情報
  • 要求試験、規格、報告書、宣言書、および責任者
  • 試作品、パイロット、量産、および予想年間数量
  • ライフサイクル、リビジョン、変更通知、および交換に関する期待事項
  • 別のモジュールを交換する場合の既存のディスプレイ文書

コスト固有の準備については、以下を参照のこと: カスタムTFT LCDディスプレイ価格ガイド.

カスタムTFT LCDのエンジニアリングレビューを依頼する

RJY Displayは、お客様のタッチ、カバーガラス、バックライト、FPC、インターフェース、コントローラボード、ファームウェア、電力、光学、および機械的要件に照らして、既存のTFT LCDプラットフォームをレビューすることができます。.

現在のディスプレイモジュールを参照する, 、レビューする RJY Displayのカスタムソリューション範囲または エンジニアリングレビューのために、ディスプレイ、ボード、UI、および筐体の文書をお送りください。.

よくあるご質問

カスタムTFT LCDディスプレイとは何ですか?

カスタムTFT LCDディスプレイとは、通常、タッチ、カバーガラス、バックライト、FPC、インターフェース、コントローラボード、ファームウェア、ボンディング、または機械的構造などの領域を通じて、特定の製品向けに構成または変更された既存のディスプレイプラットフォームです。.

RJY Displayは、新しいLCDサイズや解像度を開発できますか?

いいえ。実用的なカスタマイズの道筋は、既存のディスプレイモジュールから始まります。利用できないサイズ、アクティブマトリクス、解像度、または新しいパネルアーキテクチャの要求には、別途実現可能性レビューが必要であり、利用可能であると想定すべきではありません。.

TFT LCDモジュールのどの部分をカスタマイズできますか?

選択されたベースモジュールとプロジェクトの実現可能性に応じて、作業にはカバーガラス、タッチスクリーン、ボンディング、バックライト、FPC、コネクタ、インターフェース調整、コントローラボード、ファームウェア、および機械的構造が含まれます。.

FPCを変更することで、あらゆるLCDを私のボードと互換性を持たせることができますか?

いいえ。FPCは互換性のある信号を配線し、機械的適合性を向上させることはできますが、不足しているディスプレイコントローラを追加したり、サポートされていないレーンを作成したり、互換性のない電圧やタイミングを修正したり、欠落しているパネルファームウェアを置き換えたりすることはできません。.

カスタムディスプレイサンプルでは何をテストすべきですか?

文書化されたディスプレイタイミングと画像、タッチ動作、カバースタック、光学性能、電力とバックライト、ファームウェア、起動とリカバリ、アプリケーションワークロード、機械的組立、要求環境条件、および完全な構成識別情報をテストしてください。.

カスタムTFT LCDの見積もりにはどのような情報が必要ですか?

アプリケーション、ディスプレイ形状、解像度、UIアートワーク、ホストボード、インターフェース、タッチおよびカバーガラス要件、バックライトおよび電力要件、FPCおよびコネクタ制約、ファームウェア範囲、筐体図面、バリデーション要件、数量、およびライフサイクルに関する期待事項を提供してください。.

参考文献

  1. NXP Semiconductors, “AN12940: Use Case of RT1170 LCD Display System Based on MIPI DSI.” https://www.nxp.com/docs/en/application-note/AN12940.pdf
  2. Microchip Technology, 「AN2934: 静電容量式タッチセンサ設計」、2020年7月24日. https://www.microchip.com/en-us/application-notes/an2934
  3. Android Open Source Project, “Touch Devices.” https://source.android.com/docs/core/interaction/input/touch-devices
  4. MIPI Alliance, “MIPI Display Serial Interface (MIPI DSI).” https://www.mipi.org/specifications/dsi

ディスプレイプロジェクトを計画中ですか?

ディスプレイサイズ、解像度、インターフェース、輝度、タッチ要件、コントローラーボード要件、およびアプリケーション環境を共有してください。.

互換性レビューのリクエスト
プロジェクトサポート

どのディスプレイがプロジェクトに適しているかまだお決まりでないですか?

RJYのエンジニアリングチームにご相談いただき、ディスプレイマッチング、コントローラーボードの確認、およびカスタマイズについて話し合ってください。.