4.4 Inch AMOLED Display for Medical Handheld Devices

A BROWNOPTO Engineering Case Study with MedTech Innovations Inc.

Klient: MedTech Innovations Inc. — a U.S.-based innovator in point-of-care (POC) diagnostic systems
 Application: Portable Blood Chemistry Analyzer for Emergency & Rural Healthcare
 BROWNOPTO Product: Custom 4.40" On-Cell Touch LTPS AMOLED Display Module (Model: BR440102-A1)
 Interfejs: MIPI DSI 2-lane, 60Hz refresh rate

Project Background & Technical Challenges

Firma MedTech Innovations dążyła do zastąpienia tradycyjnego wyświetlacza LCD w swoim flagowym, przenośnym analizatorze krwi wyświetlaczem nowej generacji, który mógłby sprostać surowym wymaganiom środowisk klinicznych i terenowych. Urządzenie jest używane przez ratowników medycznych, techników laboratoryjnych i pracowników służby zdrowia na obszarach wiejskich – często w niekontrolowanych warunkach oświetlenia, temperatury i wilgotności.

Podstawowe wymagania dotyczące wyświetlania obejmowały:

• Czytelność w świetle słonecznym:Jasność co najmniej 600 nitów z powłoką antyrefleksyjną (AR) gwarantuje czytelność w bezpośrednim świetle słonecznym (≥100 000 luksów).

• Odporność na warunki środowiskowe:Stabilna praca w temperaturze otoczenia od -20°C do +70°C i przy wilgotności względnej 95% (bez kondensacji).

• Czynniki ludzkie:Dotykowy ekran pojemnościowy, kompatybilny z rękawiczkami, z eliminacją dotyku mokrymi palcami i niskim opóźnieniem (<20 ms).

• Współczynnik kształtu:Grubość modułu ≤0,8 mm pozwala na stworzenie cieńszej, bardziej ergonomicznej obudowy urządzenia przenośnego.

• Zgodność z przepisami:Pełna zgodność z normami RoHS 2.0 (2015/863/UE), REACH (SVHC < 0,1%) i normami dotyczącymi materiałów bezhalogenowych (HF) w przypadku sprzętu medycznego.

• Długoterminowa niezawodność:Ponad 50 000 godzin żywotności przy minimalnej degradacji jasności.

Gotowe panele AMOLED nie spełniały wymagań dotyczących wytrzymałości mechanicznej i spójności optycznej wymaganych dla urządzeń medycznych klasy II. MedTech potrzebował partnera w zakresie wyświetlaczy, który byłby w stanie współtworzyć te urządzenia, a nie tylko je dostarczać.

Współprojektowane rozwiązanie wyświetlacza AMOLED firmy BROWNOPTO

Firma BROWNOPTO uczestniczyła w 6-miesięcznym wspólnym programie rozwojowym z zespołami MedTech ds. sprzętu i oprogramowania układowego. Współpraca obejmowała projektowanie optyczne, integrację mechaniczną, walidację elektryczną oraz dokumentację regulacyjną.

Do kluczowych kamieni milowych inżynierii należą:

• Optymalizacja stosu optycznego:Zastosowanie hybrydowego polaryzatora HC (Hard Coat) + AR w celu zmniejszenia odbicia powierzchni do <1,5% przy jednoczesnym zachowaniu odporności na zarysowania (twardość ołówka ≥3H).

• Integracja dotyku na komórce:Dostosowano oprogramowanie układowe kontrolera dotykowego CST3530, aby obsługiwać wprowadzanie danych za pomocą 5-milimetrowych rękawiczek i zapobiegać fałszywym wyzwalaczom wywoływanym przez wilgoć lub kontakt z dłonią.

• Zarządzanie ciepłem:Wdrożenie elastycznego obwodu drukowanego (FPC) o niskiej rozszerzalności cieplnej w celu zapobiegania rozwarstwianiu się podczas cykli termicznych.

• Sekwencjonowanie mocy:Współtworzenie czasu włączania/wyłączania wyświetlacza we współpracy z PMIC firmy MedTech w celu wyeliminowania migotania ekranu podczas rozruchu.

• Kalibracja kolorów:Kalibracja gamma i punktu bieli wykonywana fabrycznie (D65, gamma 2,2) w celu zapewnienia dokładnego wyświetlania elementów interfejsu użytkownika dla celów medycznych (np. ikon ostrzegawczych, wykresów trendów).

Dane techniczne

Validation & Field Performance

Moduł BR440102-A1 przeszedł rygorystyczną walidację w ośrodkach BROWNOPTO i MedTech:

• Badania środowiskowe:Przeszedł 240-godzinny cykl wysokich/niskich temperatur (-20°C ↔ +70°C) i 96-godzinną ekspozycję na wilgotność względną 95% bez rozwarstwienia lub murawy.

• Wytrzymałość mechaniczna:Przetrwał 3 upadki z wysokości 1,2 m na sklejkę (zgodnie z normą IEC 60601-1-11) bez żadnych usterek funkcjonalnych.

• Spójność optyczna:Jednorodność jasności >85% na całym panelu; przesunięcie koloru (Δu'v') < 0,01 przy zmianie kąta patrzenia.

• Pilot kliniczny:Rozwiązanie wdrożono w 500 jednostkach w 12 agencjach amerykańskiej służby ratownictwa medycznego (EMS) w ciągu 12 miesięcy — nie odnotowano żadnych usterek związanych z wyświetlaczami.

„BROWNOPTO nie tylko dostarczyło wyświetlacz – firma włączyła się w nasz proces NPI. Ich zespół inżynierów rozwiązał problemy z hałasem dotyku, z którymi zmagaliśmy się od miesięcy, i zadbał o to, aby AMOLED spełniał wymogi FDA dotyczące identyfikowalności materiałów. Ta współpraca odegrała kluczową rolę w wprowadzeniu naszego produktu na rynek”.
   — Główny inżynier systemów sprzętowych, MedTech Innovations Inc.

Dlaczego wyświetlacze BROWNOPTO AMOLED sprawdzają się w zastosowaniach medycznych

Podejście BROWNOPTO wykracza poza dostawę komponentów. Oferujemy kompleksowe projektowanie wyświetlaczy dla aplikacji o znaczeniu krytycznym:

• Projektowanie zorientowane na aplikację:Wyświetlacze zaprojektowane do użytku w rzeczywistych warunkach, a nie tylko zgodnie ze specyfikacjami katalogowymi.

• Integracja pionowa:Własne powłoki optyczne, integracja dotykowa i testy niezawodności.

• Wsparcie regulacyjne:Pełna dokumentacja zgodności materiałów (RoHS, REACH, HF, ISO 10993) w przypadku przesyłek dotyczących wyrobów medycznych.

• Skalowalny NPI:Od prototypu do produkcji masowej z zachowaniem stałej jakości (PPM < 50).

• Wsparcie globalne:Zespoły inżynierów w Azji, Ameryce Północnej i Europie zapewniające szybką reakcję.

Chcesz zintegrować niezawodny wyświetlacz AMOLED ze swoim urządzeniem medycznym, przemysłowym lub obronnym?
 Skontaktuj się z BROWNOPTOaby uzyskać konsultację dotyczącą niestandardowego wyświetlacza — zaprojektowanego z myślą o wydajności, zbudowanego z myślą o niezawodności.

Często zadawane pytania