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FIRST Components Academy | Soluzioni per la Distorsione ad Onda sul Display CTP-TFT-LCD

Monday, May 13, 2024

Dalla News di Winstar di Maggio '24

 

Analisi e Soluzioni per il Fenomeno della Distorsione ad Onda sul Display CTP-TFT-LCD

 

Descrizione

Questo articolo approfondisce l'insorgere di difetti di visualizzazione, in particolare il fenomeno della distorsione ad onda sui display CTP-TFT-LCD, discutendo come Winstar identifica le cause e fornisce soluzioni efficaci.

La distorsione ad onda è un problema comunemente osservato sul mercato, derivante da vari fattori come interferenze di alimentazione, problemi di messa a terra, mancanza di isolamento nei circuiti ad alta tensione, layout dei circuiti, interferenze elettromagnetiche e modifiche forzate nell'allineamento del cristallo liquido. Affrontando le distorsioni ad onda causate da modifiche forzate nell'allineamento del cristallo liquido, Winstar condivide esperienze pratiche acquisite risolvendo tali problemi.

I display LCD sono categorizzati in tre modalità in base al loro allineamento LCD: TN, VA e IPS LCD. Diverse modalità di allineamento LCD producono display visivi e livelli di contrasto variabili. I display TFT-LCD in modalità TN, preferiti dai gamers in generale per la loro tecnologia matura, convenienza e rapida risposta scala di grigi, sono suscettibili a problemi come la deformazione tra substrati e la generazione di distorsioni ad onda (come mostrato nelle Figure A e B).

Figure A Figure B
Figura A Figura B
 

Le distorsioni ad onda si verificano a causa di cambiamenti nell'angolo di allineamento verticale dei cristalli liquidi, portando a variazioni nella luminosità del display quando viene applicata una certa forza. Affrontando il problema delle distorsioni ad onda sui display CTP-TFT-LCD in modalità TN, Winstar propone soluzioni pratiche basate su anni di esperienza.

Nell'illustrazione nella figura C, nell'immagine di sinistra, viene dimostrato che i display LCD in modalità IPS modificano l'orientamento dei cristalli liquidi in modo orizzontale per regolare la luminosità del display. Quando sottoposti a una pressione verticale di una certa entità, l'effetto sull'angolo di inclinazione dei cristalli liquidi è minimo. Inoltre, questa configurazione vanta un tasso di ripristino dei cristalli liquidi più rapido rispetto alla modalità TN, con conseguente riduzione della propensione alla manifestazione delle distorsioni ad onda. Optare per i display TFT-LCD in modalità IPS rappresenta una soluzione efficace.

Considerando che le specifiche del cliente sono già state determinate, Winstar suggerisce le seguenti soluzioni pratiche senza modificare le specifiche del display e senza aumentare i costi per il cliente.

Figure C:Diagram showing liquid crystal properties and water ripple generation when touch pressure is applied on IPS and TN mode TFT LCM

Figura C:Diagramma che mostra le proprietà del cristallo liquido e la generazione di distorsioni ad onda quando viene applicata pressione al tocco sui display TFT LCM in modalità IPS e TN.

 

Esempi pratici:

Case Study: Premere il telaio superiore intorno ai bordi del prodotto display TFT-LCD da 7 pollici in modalità TN provoca la generazione di distorsioni ad onda. Come mostrato nella Figura D.

Figure D

Figura D

 

[Analisi]

Design originale del display TFT-LCD da 7 pollici in modalità TN:
  1. Materiale del telaio superiore: Piastra di alluminio zincato (SGLC), spessore 0.3 mm.
  2. Nessuno spazio tra il telaio superiore e il telaio in plastica; nessuno spazio tra il telaio superiore e la cella LC TN.
  3. Montaggio stretto tra il telaio superiore e la cella LC TN causando la compressione del display TFT-LCD in modalità TN, portando alle distorsioni ad onda (Figura E, sinistra).

Figure E Left: Module with water ripple issues in 7-inch TN mode TFT-LCD. Figure E Right: Module with improved water ripple design.

Figura E

  • Sinistra: Modulo con problemi di distorsioni ad onda nel display TFT-LCD da 7 pollici in modalità TN.
  • Destra: Modulo con design migliorato per ridurre le distorsioni ad onda.
 

[Soluzione]

A. Soluzione di miglioramento per il display TFT-LCD da 7 pollici in modalità TN, come illustrato nell'immagine di destra della Figura E.

  1. Utilizzare acciaio inossidabile per il telaio superiore, scegliendo uno spessore appropriato, e allargare il telaio superiore per migliorare il supporto, prevenendo la deformazione.
  2. Aumentare lo spazio tra il telaio superiore e il telaio in plastica, e aumentare lo spazio tra il telaio superiore e la cella LC TN.
Attraverso i suddetti (1) e (2) design, quando viene applicata pressione intorno al modulo, l'alta durezza e il forte supporto del telaio superiore in acciaio inossidabile impediscono che si comprima verso il basso sul vetro LCD TN, evitando così la comparsa di problemi di distorsione ad onda.

 

B. Adozione di un design migliorato da 7 pollici per il display CTP-TFT-LCD in modalità TN.

  1. Rinforzare la struttura del modulo: Aumentare lo spessore e la larghezza del telaio superiore e passare all'acciaio inossidabile (SUS-304) per una maggiore rigidità e supporto.
  2. Dispersione della pressione: Lo spessore totale del pannello touch con incollaggio ottico dovrebbe essere maggiore di una certa spessore o uguale ad essa. Quando viene premuto, il materiale del pannello touch è robusto, e vi è un adesivo ottico per sostenere l'intera superficie del pannello tra il TFT-LCD in modalità TN e il pannello touch. La pressione verso il basso su un singolo punto è dispersa su tutta la superficie, prevenendo la deformazione del pannello touch.

I design (1) e (2) sopra possono prevenire la deformazione del telaio superiore e del pannello touch, premendo verso il basso sul LCD.

 

C. Aggiungere nastro adesivo per telaio: Oltre ai miglioramenti strutturali, l'applicazione di nastro adesivo per telaio in gomma schiumosa intorno al telaio superiore assorbe efficacemente la pressione, prevenendo le distorsioni ad onda (Figura F, G).

Con queste soluzioni complete, Winstar risolve efficacemente le preoccupazioni dei clienti, garantendo prestazioni e soddisfazione ottimali del display.

Figure F:Finger pressing around the module perimeter. Figure G:Finger pressed display active area.
Figura F:Premere con il dito intorno al perimetro del modulo. Figura G:Area attiva del display premuta con il dito.