リードテック スマート産業ソリューション

伝統的な産業を新たな知能化、情報化、デジタル化の段階へと引き上げます。産業オートメーションと情報技術の急速な発展に伴い、産業用ディスプレイはインテリジェント製造業における欠かせない一部として、人と機械、システムとデータを繋ぐ架け橋となり、現代の産業制御システムの重要なインターフェースとして、産業オートメーションの窓口および心臓部の役割を果たします。これにより、製造効率の向上、製品品質の改善、製品コストおよび資源消費の削減などが可能となります。

1. 製品の信頼性

ほとんどのLCDディスプレイは、スマートフォン、カメラ、タブレットコンピュータ、ゲーム機などの消費者向けデバイスを対象に設計されていますが、産業用途のディスプレイには異なる要件があります。消費者向けディスプレイモジュールは、非常に競争力のある価格と迅速な生産サイクルのため、産業環境で生き残るために必要な耐久性、信頼性、先進的な機能を必ずしも備えていません。また、消費者向けアプリケーションの製品ライフサイクルは一般的に非常に短く、これらのディスプレイは通常1年、最長でも2年間しか提供されない場合があります。
一方、産業用途のディスプレイモジュールは、長寿命が求められ、通常は10年以上の使用に耐える必要があります。

2. 動作環境

産業用途のディスプレイを選定する際、温度変化、衝撃、振動に耐える能力も重要な要素です。これらのディスプレイは、機械オペレーターや周囲の機器による頻繁な衝突や揺れに耐えるだけの耐久性が求められ、さまざまな動作温度にも対応できる必要があります。

広範囲の動作温度

産業用ディスプレイは通常、より大きな機器の一部として筐体に収められています。このような状況では、周囲の機器から発生する熱が筐体内にこもり、多くのディスプレイにとって有害となる場合があります。そのため、ディスプレイを選定する際には、実際の保管および動作温度要件を考慮することが重要です。
生成される熱を放散するための対策（例えば、筐体内にファンを使用すること）を講じることは可能ですが、最も効率的な方法は、これらの環境に最適化されたディスプレイを選ぶことです。幸いなことに、液晶材料の改良により、現在ではLCDの動作温度範囲が-30℃から80℃に拡大されました。

衝撃、振動、EMI、機械的ダメージ

一般的に、産業用機器は標準的な機器よりも堅牢であるべきです。ピンとソケット接続の数を最小限にし、チップオンガラス半導体を導入することで、衝撃や振動に対する耐性を高めることができます。また、プラスチック製キャビネットの代わりに金属製ベゼルを使用することで、EMI特性や機械的抵抗力が向上します。さらに、化学的に強化された前面ガラスを追加することで、使用面の傷や汚れを防ぐことができます。

3. 可視性

明るさ

産業用途で使用されるディスプレイは、さまざまな環境光条件下でも複数の角度から明確で正確に視認できることが重要です。環境が明るくなるほど、通常の輝度（250〜300 cd/m²）の透過型LCDディスプレイでは視認が難しくなります。リードテックは、バックライトユニットに高効率LEDを実装し、必要に応じて特別な輝度強化フィルムを組み合わせることで、800 cd/m²以上の輝度範囲で性能を発揮できるディスプレイを開発しました。

コントラスト比

ディスプレイのコントラスト比を高めることは、明るい環境でのディスプレイの視認性を改善するための効果的な方法の一つです。非産業用ディスプレイの典型的なコントラスト比は200:1から300:1の範囲ですが、機械オペレーターがディスプレイを距離を置いて見る場合には十分ではないことがあります。コントラスト比が500:1以上のディスプレイは、産業環境により適しています。この方法のもう一つの利点は、消費電力を増加させることなく視認性を向上させる点です。

透過反射型LCD（Transflective LCD）

透過反射型LCDは、照明が変化する環境に適した優れたソリューションです。透過型と反射型の両方の特性を持つ透過反射型LCDは、暗い照明ではバックライトを使用する（透過モード）とともに、明るい照明では反射特性を使用する（反射モード）ことができます。これにより、反射モードではバックライトを使用しないため、消費電力と発熱が削減されます。

視野角

複数の視角からの可読性も、選定時の重要な要素です。典型的な産業環境では、機械オペレーターは画面の正面ではなく、角度をつけてディスプレイを操作することが多いです。消費者向けアプリケーション用に設計されたディスプレイを使用すると、角度から見ると画像が歪んだり、色が変わったりするため、この状況には適しません。しかし、現在では、ディスプレイのオフアングルビューイングを改善するためにいくつかの技術が採用されており、産業用途に適したものとなっています。いくつかのフィルムベースの技術では、水平方向で160º、垂直方向で140ºの視野角を実現していますが、場合によってはこれでも不十分なことがあります。そこで、インプレーンスイッチング（IPS）、マルチドメイン垂直配列（MVA）、フリンジフィールドスイッチング（FFS）などの技術が代替案として提供されています。これらの独自技術は、色のシフトなしで、すべての方向にほぼ90度の視野角を実現することができます。

サイズと解像度の向上

サイズと解像度も、全体的な可読性に影響を与える要素です。産業用途では、2インチから15インチの対角線サイズのディスプレイが最も多く使用されています。これらのサイズは、機器上で過剰にスペースを取らずに、数字、波形、その他のグラフィカルデータを十分に表示できる領域を提供します。

従来の4:3のアスペクト比から、産業用ディスプレイは現在、WVGAからWXGA解像度のワイドフォーマットにシフトしています。ワイドアスペクトフォーマットにより、ユーザーは長い波形やより多くのデータを1つのディスプレイで表示することができます。これらのディスプレイモジュールは、タッチキー機能を組み込むように設計することもでき、これにより機器メーカーは物理的なスイッチやボタンを省略し、ソフトウェアベースでデザインされたHMI（ヒューマン・マシン・インターフェース）を実現できます。