COG表示とは?

April 20, 2023

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概要
産業用、車載用、携帯機器の設計者向け、チップオングラス (COG) 液晶ディスプレイ (LCD) モジュールパッケージ化されたLCDドライバーを備えた従来のLCDモジュールと比較して、多くの利点があります。このホワイト ペーパーでは、COG モジュールと従来の LCD モジュールを比較し、両者の主な違いを示し、COG モジュールがより薄く、信頼性が高く、柔軟な設計を提供し、費用対効果が高い理由を説明します。

序章

LCD は多くの場合、インストールを簡素化し、信頼性を向上させるドライバ回路を内蔵した LCD モジュールとして供給されます。ただし、LCD モジュールにパッケージ化されたドライバ回路を追加すると、次のような多くの欠点が生じます。

◇ディスプレイの厚みを増します
◇コストアップ
◇ モジュールの故障に対する脆弱性を高める

• これらの欠点はすべて、産業用、車載用、および携帯機器用のディスプレイに関して重要な考慮事項です。そのため、これらの分野の設計者は、チップオングラス (COG) LCD モジュールの使用を強く検討する必要があります。チップ オン グラス (COG) LCD モジュールは、非常に薄いプロファイル、強化された信頼性、および手頃な価格を提供します。最新の会社ニュース COG表示とは?  0

チップオングラスのコンセプト

• 従来の LCD モジュールでは、LCD ドライバはモジュールの背面にある PCB に実装されていました。これにより、ディスプレイ全体の厚さが 2 倍以上になります。ドライブ接続は、固定ピンまたはエラストマー コネクタのいずれかを使用して行われます。コネクタでは、LCD へのすべてのドライブ入力に対して複数の結合が必要です。また、LCD は一般に (マルチプレックス駆動技術が使用されている場合でも) 多くのドライブ入力を必要とするため、これらの結合の品質は信頼性を決定する重要な要素です。

• これに対し、COG モジュールでは、LCD を構成するガラス プレートの 1 つのオーバーラップ エッジに直接 LCD ドライバが取り付けられています。結果として得られるモジュールは、厚さ 3 mm 未満の統合ディスプレイであり、LCD ドライバから LCD へのすべての接続が環境から完全に分離されています。COG モジュールでは、各接続に 1 つのボンドしか必要としないため、モジュールの最適な信頼性が保証されます。

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チップ・オン・グラス製造の内情

• LCDセル生産

◇COGモジュールでは、LCDを構成する2枚のガラス板のうち1枚を延長し、LCDドライバを搭載・接続するスペースを確保。従来のLCDと同様に、ガラス板の表面にITO(Indium Tin Oxide)電極パターンが作成されています。COG LCD では、これらのパターンが拡張され、LCD ドライバ用のコネクタ トラックが含まれます。また、外部コネクタもエッジで使用されます。

◇信頼性の高い動作のために、LCD ドライバへのコネクタ トラックの抵抗率は、従来の LCD セル内で使用される ITO 接続の抵抗率よりも低くする必要があります。ACF ボンディング技術を有効にするために、LCD ドライバは接続パッドに金バンプを使用して製造されています。LCD ドライバとインターフェイス コネクタ間の接続も ITO によって形成され、低インピーダンスのために幅の広いトラックが推奨されます。ディスプレイへのトラックはより高いインピーダンスにすることができますが、理想的なバランスを得るには、ほぼ同じインピーダンスにする必要があります (すべての行、すべての列)。

異方性導電フィルム(ACF)によるチップボンディング

チップ オン グラスの製造には、図 3 に示すように、LCD セル、LCD ドライバー、および ACF (接続メディア) の 3 つのコンポーネントが必要です。.

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◇ ACF は、導電体ビーズを含むエポキシ (UV 硬化型接着剤に似ています) で構成されています。
◇ 導体ビーズは、LCD ドライバの金バンプとガラス上の ITO 導体との接触を保証します。ACF 接着剤の硬化により、チップとガラスの間に必要な圧力が確立され、バンプとガラス上のトラックとの間の良好な電気的接続が確保されます。バンプあたり約 30 個のビーズが信頼性の高い接触を保証します。
◇導体ビーズの接着剤の表面張力により、水平接触はありませんこれにより、LCD ドライバの隣接する金バンプ間の短絡が回避されます。

COG は多くの設計オプションをサポート

COG テクノロジのもう 1 つの利点は、ほとんど制限なく、幅広いディスプレイ デザインをサポートすることです。

• LCD ドライバの配置は、アクティブな表示領域の任意の側に配置できます。これにより、ディスプレイ周辺の利用可能なスペースを最適に使用できます (たとえば、スイッチを取り付けるため)。

• あらゆる種類の液晶技術を使用できます。

 

◇ TN: ツイステッド ネマティック (TN) 技術を使用した LCD は、クリアな背景に対して黒いピクセルと文字を生成します。最大 1:8 のマルチプレックス レートに最適です。
◇STN:STN(Super Twisted Nematic)技術は、高い多重化率が要求されるディスプレイに使用されます。この技術は、広視野角で高コントラストのディスプレイを提供します。
◇ ABN: Advanced Black Nematic (ABN) テクノロジーを採用したディスプレイは、真の黒のピクセルと文字、広い視野角、わずかな温度依存性能とカラー シフトで非常に高いコントラスト比を提供します。

 

• COG テクノロジにより、LCD ドライバをカスケード接続して表示要素 (ピクセル) の数を増やすことができます。
• COG テクノロジの数少ない制限の 1 つは、金バンプ接点を備えた LCD ドライバしか使用できないことです。

イルミネーション

ディスプレイの背面偏光子には、必要な照明モードに合わせて反射コーティングが施されています。

 

• 反射モード: 連続反射コーティングにより、周囲光での表示が可能
• 透過モード: 背面の偏光板は透明のままにして、ディスプレイを背面から照らす必要があります。
• 半透過型モード: 薄い反射コーティングにより、周辺光による表示に十分な反射が得られ、バックライトが透けて見えるため、ディスプレイを薄暗い状態で使用できます。

透過型および半透過型ディスプレイの場合、次のバックライト システムを使用できます。

 

• LED: いくつかの LED が平らな (深さ 3 mm から 4 mm) ボックスに取り付けられており、ディスプレイ全体に光を均等に分配するライト ガイドが含まれています。LED バックライトは多くの色で利用でき、低 DC 電流で供給されると明るい表示を生成します。それらは、最大 1,000,000 時間の非常に長い寿命を持っています。
• EL パネル: 蛍光体を含浸させたシートで、AC 電圧を供給すると非常に均一な照明が得られます。
(通常、600 Hz で 100 V (RMS))。EL パネルは非常に薄いプロファイルを持っていますが、LED バックライトほど明るくなく、より多くの電流を消費します。通常の寿命は 2,000 時間です。
• 白熱灯: 低コストですが、かなりかさばる照明システムは、従来の電球を使用して作成できます。ディスプレイは、照明が不均一にならないように慎重に設計する必要があります。

コネクタ

ガラスの端につながるトラックにより、COG モジュールをマイクロコントローラーに接続できます。この接続を有効にするには、いくつかの方法を使用できます。

• フレックスフォイル: 密閉接着剤でガラスに直接固定。Flexfoil は高い信頼性と柔軟性を提供します
接続システム。
• 固定ピン: ガラスの端にクリップで留め、導電性接着剤で固定し、エポキシで密封する固定ピンは、ほとんどのアプリケーションに推奨される非常に安定した低コストの接続方法を提供します。ピンは、PCB に直接はんだ付けするか、適切なインターフェイス コネクタに取り付けることができます。
• 接着コネクタ: ガラスの端に直接接着され、プラスチック ハウジングで保護されているこのタイプのコネクタは、代替の低コスト ソリューションを提供します。

LCDモジュールの製造方法の比較

パッケージ化された LCD ドライバーを備えた LCD モジュールと比較して、COG モジュールは、下の表に示すように、機器設計の欠点がほとんどなく、大きな利点があります。

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LCDモジュールの製造方法の比較

産業用、自動車用、およびポータブル機器の設計者は、LCD のニーズに合わせて COG LCD モジュールを利用することを強く検討する必要があります。COG モジュールは、パッケージ化された LCD ドライバを備えた従来の LCD モジュールよりも大幅に薄く、信頼性が高く、柔軟性があり、費用対効果に優れています。

COG モジュールについては、www.hothmi.com