1.6 円形 TFT LCD モジュール

 

ENH-TV0160A002説明

 

この 1.6 インチの円形 LCD について、話す価値のあるいくつかの実際のこと

まずは対角線. 1.6インチのサイズから始めましょう。これは円形ディスプレイのスイートスポットです。大きすぎず、小さすぎず。有用な情報を表示するのに十分なアクティブ領域が得られますが、製品がかさばる必要はありません。ディスプレイのタイプは標準的な TFT-LCD、アクティブ マトリックスで、各ピクセルは独立して駆動されます。特別なことは何もありませんが、成熟していて信頼性が高く、応答が速く、適切なコントラストを提供します。

興味深いのは解像度です。1.6 インチの円内の. 400×400 ピクセルは 350 PPI 以上になります。それは実生活では何を意味するのでしょうか？小さな 6 ポイントのフォントを画面上に配置しても、ピクセル化せずに読むことができます。小さなテキストと複雑なウォッチフェイスのテクスチャを使用してテストしました。エッジはシャープで、ギザギザはありません。色深度は 16.7M、つまり 8 ビット RGB です。グラデーションは滑らかに見え、明らかなバンディングはありません。

視野角は「ALL」と記載されています。これは基本的に、IPS または同様の広角テクノロジーを意味します。生産ラインからランダムにサンプルを取り出し、上下左右から観察しましたが、色と明るさは良好に保たれています。一般的なコントラスト比は 800:1 以上です。明るさは通常 300 ～ 500 cd/m² です。プロジェクトでさらに必要な場合は、それを押し上げることができます。以前は 1000 cd/m² を実行しました。

今度は機械側です。外形寸法：45.89mm×42.94mm×0.9mm。これにはドライバー回路と金属ベゼルが含まれるため、これらの数値をハウジングのカットアウトと取り付け設計に直接使用できます。厚さ0.9mmのガラス+ドライバーICで、バックライトやFPCはありません。本当に薄いので、超薄型のウェアラブルや医療用パッチにとって大きな利点となります。アクティブエリアは39.84mm×39.84mm。これは正方形の領域であり、実際の丸いディスプレイはその中に刻まれていることに注意してください。画素ピッチは約0.1mmと非常に細かいです。

このモジュールではインターフェースとドライバーICが重要です。 SPI や QSPI ではなく、MIPI DSI です。私たちは、いくつかの痛みを伴う顧客プロジェクトを経て、なぜそれが重要なのかを学びました。 MIPI は実際の帯域幅 (実際には 1 Gbps 以上測定) を提供するため、高フレーム レートで 400×400 を駆動したり、ビデオを再生したりすることも問題ありません。ピンも少なくなります。通常は 1 つのクロック ペアと 1 つのデータ ペア (必要に応じて最大 4 ペア) なので、PCB スペースとコネクタのコストが節約されます。消費電力? MIPI PHY は、低スイング、低電力のシグナリングを使用して設計されているため、バッテリ デバイスに優しいです。また、差動なのでノイズ耐性も良好です。ドライバICはST7797です。 MIPI 用に構築されており、大容量の内蔵 GRAM を備え、円形ディスプレイを適切に処理します (多くの安価なドライバーでは問題が発生します)。

環境仕様: 動作温度 -20 度～+70 度、保管時 -30 度～+80 度。これは、消費者、自動車、産業、医療のほとんどのシナリオをカバーします。私たちは独自に、-30 度での通電動作と +85 度での 240 時間の保管というより厳密なテストを実施しましたが、モジュールは正常に動作しました。保管範囲の広さは単なる数値ではありません。夏の太陽の下で焼ける輸送コンテナを考えてください。この余分なマージンが重要です。

 

 

1.6 円形 TFT LCD モジュールが今年最もよく聞かれるディスプレイになった理由

お客様が初めて MIPI インターフェースを備えた 1.6 インチ円形 TFT を求められたときのことを今でも覚えています。これはスマートウォッチの新興企業で、すでに他の 3 つのサプライヤーを試していました。彼らの不満は常に同じでした。「丸いディスプレイはデータシートでは問題ないように見えますが、60fps で駆動すると、インターフェイスがチョークするか、視野角によってエッジが色褪せて見えるようになります。」この会話により、私たちは紙の上だけでなく、現実世界で小さな丸いディスプレイが実際に機能する仕組みをさらに深く検討するようになりました。

彼らの問題を最終的に解決したモジュールは、現在私たちが呼んでいるものです。1.6 円形 TFT LCD モジュール。しかし、なぜそれが機能するのかを説明する前に、ほとんどの仕様書ではこのサイズと形式について説明していないことをいくつか共有させてください。

1.6 インチの円に 400×400 を表示するという隠れた課題

紙の上では、1.6 インチの対角線内の 400×400 の解像度は印象的に聞こえますが、実際その通りです。ピクセル密度は 350 PPI 以上に達し、これは「網膜」の領域に十分入ります。これに 6 ポイントのフォントを付けても、目を細めずに読むことができます。しかし、エンジニアは実際に試してみるまで気づかないこともあります。160,000 ピクセルを円形に駆動するには、角を慎重に処理する必要があります。長方形のディスプレイはシンプルで、行ごとにスキャンするだけです。円形ディスプレイには、円形フレームバッファまたはドライバ内の積極的なクリッピングのいずれかが必要です。多くの安価な円形モジュールは SPI または QSPI を使用しており、文字盤上で時計の針をアニメーション化しようとするとすぐに途切れます。

まさにそれが、この製品に ST7797 ドライバーを選択した理由です。1.6 円形 TFT LCD モジュール。 ST7797 は市場で最も安価なドライバではありませんが、円形ディスプレイにとって 2 つの重要な機能を備えています。それは、ホスト側のクリッピングなしで循環アドレス指定を処理できる大規模な内部 GRAM、およびネイティブ MIPI DSI サポートです。 MIPI は実際の帯域幅を提供します。つまり、ティアリングやフレーム ドロップを発生させずに全画面 60fps アニメーションをプッシュできる持続的なデータ レートのことです。当社の顧客の 1 人は、FreeRTOS システム上で複雑な秒針スイープ アニメーションを使用してテストしたところ、以前の QSPI ベースのモジュールと比較して CPU 負荷が 40% 近く低下しました。それが、適切なインターフェースがもたらす違いです。

円形スクリーンでは「すべての視野角」が実際に重要な理由

長方形のディスプレイは通常、正面から見ます。丸いディスプレイ、特にスマートウォッチやノブでは、あらゆる角度から見ることができます。運転中に手首を傾けたり、横から見たり、ちらっと見たりします。ほとんどの IPS パネルは広い視野角を謳っていますが、実際には、多くのパネルで 70 度を超えると黄色がかったり、コントラストが低下したりします。私たちは製品サンプルに対して簡単なテストを実行しました。4 つの対角方向すべてで 80 度の明るさとカラーシフトを測定しました。の1.6 円形 TFT LCD モジュールΔE が 3 未満の範囲内に収まっていますが、これはほとんどの人には視覚的に認識できません。これは幸運ではありません。パネル ベンダーと協力して、特に円形のカットアウトに合わせて液晶の配置を調整したからです。アクティブエリアは39.84×39.84mm、ピクセルピッチは約0.1mmですが、光学スタックには一般的な正方形パネルでは見られない補償フィルムが使用されています。

0.9mmの厚さは気をつけないと罠だ

多くの製品設計者が全体の厚さ 0.9mm (バックライトと FPC を除く) に興奮しているのを目にします。そして、はい、本当に薄いです。これにより、膨らみのないスマート リングやスリムなパッチ型の医療機器を構築できます。しかし、現実は次のとおりです。機械的な取り付けが考慮されていない場合、0.9 mm のガラス基板は壊れやすいのです。ディスプレイをプラスチックの筐体に直接接着しようとしたものの、落下テスト中にガラスが割れてしまったお客様もいらっしゃいます。私たちの解決策は、ガラスを厚くすることではなく（それは目的を果たさないことになります）、オプションで FPC にステンレス鋼の補強材と衝撃を吸収する発泡ガスケットを提供することです。それは、数十万台を製造した後でのみわかるような詳細です。このフォームファクタでは 200,000 ユニット以上が出荷されており、機械的ストレスによる故障率は現在 0.1% 未満です。

現実世界の熱パフォーマンス

データシートによると、動作時は -20 度～+70 度、ストレージは -30 度～+80 度です。これらの数値は控えめなものです。実際にバッチを -30 度での動作 (電源オン) と +85 度のストレージで 240 時間テストしました。 ST7797 ドライバーはタイミングをロックし続け、液晶には永久的なアライメント損傷は見られませんでした。しかし、データシートには記載されていないのは、MIPI インターフェイスは、パラレル RGB よりも温度によるインピーダンス変化に対する耐性がはるかに高いということです。ある自動車プロジェクトでは、顧客の PCB に長くて整合性の悪い MIPI トレース (適切なインピーダンス制御なしで 80mm 以上) がありました。室温では問題なく動作しました。 65 度では、アイ ダイアグラムが閉じられ、ディスプレイにランダムなちらつきが表示され始めました。私たちは、差動ペアの配線を変更し、コモンモードチョークを追加するのを支援し、問題を解決しました。商社だけでなく、高速レイアウトを理解している工場と連携すると、このようなサポートが得られます。

私たちを驚かせたアプリケーションストーリー

この 1.6 インチの円形モジュールを初めて発売したとき、体積の 90% がスマートウォッチになると想定していました。それらは依然として大きいですが、最も興味深いアプリケーションのいくつかは、私たちが予期していなかった場所から生まれました。

高級コーヒーマシン– あるヨーロッパのブランドでは、機械式ノブの中に丸いディスプレイを設置しました。ノブが回転し、ディスプレイに挽き設定、温度曲線、カウントダウンタイマーが表示されます。全視野角なので、ノブを横に回しても読み取ることができます。

オートバイのハンドルバーコントローラー– 台湾のスタートアップ企業は、ナビゲーションの矢印とギア位置の二次ディスプレイとして使用しています。夏の直射日光から冬の凍てつく雨まで、幅広い温度範囲でカバーします。

医療用パッチポンプ– 厚さ 0.9 mm により、糖尿病管理デバイスを単 4 電池よりも薄くすることができました。小さなインスリン投与グラフを表示するには高解像度が必要でした。

他にも挙げることはできますが、重要なのは、1.6 円形 TFT LCD モジュールどこにでも収まるほど小さく、実際の情報を表示するのに十分な高解像度、そして応答性を感じるのに十分な速度など、スイートスポットを捉えているため機能します。

カスタマイズについて学んだこと (そして尋ねるべきこと)

私たちは工場であり、ブローカーではありません。つまり、お客様が変更を要求すると、実際にサプライチェーンを管理することになります。このモジュールで行う最も一般的なカスタマイズは次のとおりです。

FPCの再設計– 標準のピン配置はほとんどの MIPI ホストで機能しますが、EMI シールドを備えた 4 層 FPC からウェアラブル バンド用の非常に長いテールに至るまで、あらゆるものを実現しました。ある顧客は、両端に ZIF コネクタを備えた 120mm FPC を必要としていました。 10日間でそれを実現させました。

明るさの調整– 標準は約 350 ～ 400 cd/m² です。異なる LED 構成では最大 1000 cd/m² まで向上し、バッテリーに敏感なアプリケーションでは 200 cd/m² まで低下します。バックライトドライバーはガラスを交換せずに調整できます。

タッチ統合– モジュールにはデフォルトでタッチ機能が付属していませんが、静電容量式タッチセンサー (G+F+F 構造) または抵抗膜式タッチパネルを定期的に接着しています。秘訣は、目に見えるオフセットを発生させずに、円形のタッチ センサーを円形のアクティブ領域に位置合わせすることです。公差±0.1mm以内のレーザーカット位置合わせ治具をご用意しております。

プロジェクトのこの表示を評価している場合は、単にサンプルを要求しないでください。完全な初期化コード、2 層 PCB と 4 層 PCB で MIPI クロックとデータ レーンを処理する方法を示す参照回路図、および 240 時間の湿度テスト (60 度で 85% RH) の結果を求めてください。これらは、何か月もかかるデバッグを節約するものです。

よくある質問に対するいくつかの正直な回答

「STM32でこれを運転できますか？」– STM32 に MIPI DSI ホスト コントローラーが搭載されている場合のみ。ほとんどの STM32 はそうではありません。これらの場合は、外部ブリッジ チップ (SSD2828 など) を使用するか、同じガラスの SPI ベースのバージョンに切り替えることをお勧めします。 SPIのバージョンについてはお問い合わせください。

「実際の消費電力はどれくらいですか?」– 一般的な UI コンテンツの 60fps では、MIPI インターフェイスは 1.8VI/O で約 8～10mA を消費します。バックライトはより大きな消費者であり、400 cd/m² で 3.2V で約 60 ～ 80mA です。システムの合計電力はおよそ 0.25 ～ 0.3 W です。 MIPI の低電力モード (LP-11) に切り替えると、ディスプレイが静止しているときにインターフェイス電力を 1mA 未満に削減できます。

「ソフトウェアで丸い角を処理するにはどうすればよいですか?」– ST7797 は、長方形の角を円にマスクできる「部分表示」モードをサポートしていますが、フレームバッファに円形のマスクを描画する方が簡単であることがわかりました。最小限の CPU オーバーヘッドでこれを行う C コードの例を提供します。

ここまで読んだあなたは、おそらく実際に重要な細部にこだわるタイプのエンジニアでしょう。お客様の具体的な使用例についてお気軽にお問い合わせください。完全なデータシート、最新のテスト レポート、ベンチ用のサンプルをお送りいたします。の1.6 円形 TFT LCD モジュール外見的にはシンプルに見えますが、その内部には多くのエンジニアリングが組み込まれている部品の 1 つです。私たちはそれを誇りに思っており、それを使って素晴らしいものを構築するお手伝いをしたいと思っています。

 

 

● OEM&ODM ● MOQ なし ● サンプル在庫あり ● テストボードはオプション

 

 

 

 

                                                           

 

 

 

仕様

アイテム	寸法	ユニット
サイズ	1.6	インチ
外形寸法	45.89x42.94x0.9	mm
動作温度	-20 度 - +70 度	程度
保管温度	-30 度 - +80 度	程度
解決	400x400

 

 

 

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