Минус 30 и плюс 80: что на самом деле означает широкий диапазон температур для автомобильного TFT-дисплея

Отраслевая аналитика · 15 декабря 2008 г.
Отраслевая аналитика车载显示ИАТФ 16949

Статья

15 декабря 2008 г.

Широкая температура — это две цифры в таблице данных и четыре режима отказа в полевых условиях: фазовый переход жидкого кристалла, затухание подсветки, пожелтение поляризатора и трещины в паяных соединениях. Что выходит из строя на каждом конце, почему вибрация в первую очередь убивает разъемы, что на самом деле требует IATF 16949 от фабрики по производству дисплеев и как написать широкую температурную спецификацию, которую невозможно затенить.

Три вида демонстрации транспортных средств, три набора правил

Фраза «Дисплей автомобиля» охватывает три совершенно разных рынка. Заводская пригодность для автопроизводителей требует соблюдения требований IATF 16949, PPAP и надежности, рассчитанной на протяжении всего срока службы автомобиля. Рынок послепродажного обслуживания требует внешнего вида и монтажных размеров с гораздо более низкой планкой сертификации. Строительная и сельскохозяйственная техника требует устойчивости к вибрации, пыли и температуре, в то время как требования к электромагнитной совместимости снова отличаются от легковых автомобилей.

Смешайте эти три фактора, и появится классическая ошибка: цена послепродажного обслуживания применяется к надежности заводской установки. Таким образом, первым шагом является не вопрос о том, может ли поставщик изготовить автомобильный TFT-дисплей, а принятие решения о том, к кому из трех вы принадлежите и применима ли цепочка документации производителя автомобиля. Как только это будет урегулировано, цена, время выполнения заказа и количество образцов изменятся.

Конкретно: образец, установленный на заводе, означает полный пакет PPAP, созданный по шаблону производителя автомобиля и рассчитанный на шесть-десять недель; образец послепродажного обслуживания означает три рабочих единицы и одну-две недели. Тот же поставщик, та же панель, пятикратная разница в стоимости процесса. Присвоение имени категории при запросе позволяет сэкономить много переписки в дальнейшем.

Что на самом деле не работает при минус 30

Холод не просто медленнее. Вязкость возрастает, время отклика увеличивается с 25 миллисекунд до более 200, изображение размазывается. Еще холоднее, жидкий кристалл переходит в смектическую фазу и вообще перестает реагировать, оставляя черный или белый экран. Это материалы, а не тюнинг.

Помимо жидкого кристалла, холод атакует еще три места. Клей в ФПК становится хрупким и трескается на изгибе. Клей поляризатора сжимается и приподнимается по краям. Для запуска микросхемы драйвера требуется более высокое напряжение, поэтому при холодном запуске возникают кластеры сбоев. Таким образом, в спецификации настоящего широкодиапазонного ЖК-дисплея -30C +80C указывается не только диапазон. Там указано, через сколько секунд после включения питания при температуре минус 30, после двухчасовой выдержки, должно появиться правильное изображение. Диапазон без времени восстановления ни о чём не говорит.

Что на самом деле не работает в Plus 80

Тепло более коварно, потому что ничего не выходит из строя сразу. Каждые десять градусов температуры перехода светодиодов сокращают срок службы подсветки вдвое. Поляризатор, запеченный при 80 градусах, в течение нескольких месяцев желтеет, превращаясь из белого в кремовый, а жалобы обычно появляются через полгода. Пороговое напряжение жидкого кристалла дрейфует с температурой, контрастность падает, и становится необходимой температурная компенсация.

Самым суровым местом в автомобиле является не приборная панель, а центральная консоль под лобовым стеклом, где температура при стоянке на солнце превышает 90 градусов, а в той же зоне температура падает до 20 в течение десяти минут после включения кондиционера. Такое термоциклирование повреждает клеи и паяные соединения больше, чем постоянное тепло. Поэтому широкомасштабные температурные испытания должны включать циклы термического удара с установленным количеством, а не только устойчивое влажное тепло.

Вибрация и удар: выходит из строя соединение, а не панель

При испытаниях на вибрацию автомобилей обычно диапазон частот составляет от 10 до 500 герц при нагрузке в несколько g, что звучит скромно. Однако сбоев в стекле или жидком кристалле почти никогда не происходит. Они встречаются на интерфейсах: соединение ФПК со стеклом, разъем между ФПК и основной платой, пайка в подсветке.

Неисправное соединение отображается в виде нескольких вертикальных линий или мертвой зоны, что является наиболее распространенной причиной ремонта на дисплеях автомобилей. Решением является не более толстое стекло, а ребра жесткости, пересмотренный процесс склеивания и прокладка FPC, форма которой позволяет поглощать напряжения. Строительная техника увеличивает амплитуду, снижает частоту и удары камней, что делает выбор корпуса и крышки более важным, чем сама панель.

Есть упущенный из виду источник вибрации: вентиляторы и динамики. Они расположены снаружи дисплея, но внутри того же корпуса, возбуждая структуру на фиксированной частоте, которая может привести к резонансу FPC. Эта неисправность никогда не проявляется на стенде и проявляется только через несколько тысяч километров. Проверьте собранное устройство, а не только панель.

Что IATF 16949 требует от фабрики по производству дисплеев

IATF 16949 — это не сертификат, это пакет документов. Применительно к дисплею ядром является набор PPAP: проектные записи, включающие чертежи и спецификации, блок-схему процесса, PFMEA, план управления, анализ измерительной системы и начальное исследование возможностей процесса.

Анализ и возможности измерительных систем — вот где спотыкаются фабрики по производству дисплеев. Как измеряются яркость, цветность и контрастность, на каком приборе, с какой повторяемостью — ответить многие не могут. Для исследования возможностей требуется статистика по 300 последовательным элементам, а небольшая программа не может произвести 300 элементов. Затем разговор сводится к тому, приемлемы ли исторические данные платформенного продукта или достаточно выборки партий, и клиенты расходятся во мнениях по этому поводу. Урегулируйте это до того, как расценивать, или образцы будут готовы до того, как будут оформлены документы.

Три препятствия на пути емкостного прикосновения в автомобиле

Емкостный тач в машине сложнее, чем в телефоне по трем причинам. Во-первых, ЭМС: коммутируемые источники питания, двигатели и системы зажигания излучают достаточно сильно, что может привести к смещению выборки. Во-вторых, перчатки, которые в северные зимы становятся обычным делом, а режим перчаток обычно снижает чувствительность. В-третьих, вода: дождь на лобовом стекле, пролитые напитки и мойки высокого давления образуют на крышке пленку, вызывающую ложные прикосновения.

Таким образом, TFT LCM с индивидуальной емкостной сенсорной конструкцией не может останавливаться на том, требуется ли сенсорное управление. Там нужно назвать сенсорный контроллер, толщину покрытия и алгоритм водоотвода. Перемещение крышки с 1,1 до 2,0 миллиметров снижает чувствительность вдвое и требует перенастройки, а алгоритм подачи воды необходимо тестировать в мокром состоянии, а не читать заявление в паспорте о поддержке воды.

Одно предостережение: режим в перчатках обычно приобретает чувствительность за счет усиления, а усиление требует помехозащищенности. В таблице данных это два независимых параметра; в использовании они представляют собой одну профессию. Запрашивайте соотношение сигнал/шум в режиме перчаток, а не заявление о поддержке в перчатках.

Написание широкой спецификации температуры, которую невозможно закрасить

Широкие обещания поставщика по температуре обычно представляют собой одну строку: работа от минус 30 до плюс 80. Этот диапазон имеет три разных значения: выдерживает хранение без повреждений, отображает без гарантированной производительности и соответствует всем спецификациям. Различия большие, как и разница в ценах.

Разделите предложение на три. Укажите диапазон хранения, диапазон, в котором должен работать дисплей, и параметры, гарантированные внутри этого диапазона: минимальная контрастность, максимальное время отклика, максимальное затухание яркости. Добавьте требование холодного запуска. Если написать так, поставщик не может поставить товар на том основании, что он светится, а проверка имеет измеримые критерии. При включении в шорт-лист поставщика модулей TFT ЖК-дисплея те, кто готов назвать эти три линии отдельно, обычно реализуют реальные автомобильные программы. Большая часть этих работ выполняется в Китае, и надежный поставщик там передаст доказательства PPAP еще до того, как вы подумаете об этом попросить.

Нужно индивидуальное решение?

Сообщите нам сценарий применения и требования к производительности, и мы подберём подходящее решение и вышлем смету в течение 24 часов.

Получите бесплатную смету

Просмотр информации о поставщике дисплея и модуля дисплея

COG и COB LCD, микродисплей PMOLED/AMOLED, цветной TFT-экран с диагональю 0,69–10,1 дюйма и модуль светодиодной подсветки, в производстве находится шесть серий и 61 модель; нестандартный размер, разрешение, интерфейс, направление обзора и ФПК разрабатываются по чертежам; стандартная, промышленная и широкая температурная трехскоростная температурная зона; поставляется в соответствии с RoHS, REACH и CE с документами полного соответствия, гарантия 12 месяцев может быть продлена в зависимости от проекта.

Узнайте больше о дисплеях и решениях для модулей отображения →
Предыдущая статьяПочему сертификация сложнее, чем сертификация медицинских ЖК-модулейСледующая статьяПочему умные термостаты до сих пор используют ЖК-дисплей с нестандартными сегментами