制作物

IGZO WQHD IPS 2.5k 13.3インチ液晶キット

WQHD(2560x1440)解像度の13.3インチ液晶キットです。
HDMI入力x2・IPS液晶・オーバードライブ設定可能になっています。

133wqqhd-0002.jpg133wqqhd-0094.jpg
133wqqhd-0152.jpg133wqqhd-0018.jpg


要点


液晶・映像基板
  • IPS WQHD(2560x1440)解像度
  • HDMI・Mini HDMI1.4入力
  • 9V 2A ACアダプタ電源駆動
  • 映像補正機能

ケース
  • 背面部は汚れが目立ちにくい、マット仕様
  • Vesa & 三脚スタンド対応
  • 軽量化・サイズ削減
  • 組み立て & 構造の簡素化


注意
放熱性を確保するため、添付スタンドを用いるなどして前後に空間を作って使ってください。
前後面は熱を持つため、他のものと密着させて使わないようにしてください。

外装

133wqqhd-0001.jpg133wqqhd-0002.jpg133wqqhd-0003.jpg133wqqhd-0016.jpg

133wqqhd-0015.jpg133wqqhd-0018.jpg
133wqqhd-0013.jpg133wqqhd-0085.jpg

133wqqhd-0041.jpg133wqqhd-0042.jpg
133wqqhd-0043.jpg133wqqhd-00044.jpg


液晶・フロントパネル

133wqqhd-0016.jpg133wqqhd-0017.jpg
133wqqhd-0015.jpg133wqqhd-0013.jpg
液晶とフロントパネルが一体化された部品を使用しています。
フロントパネルは恐らくPet材質だと思いますが、液晶が保護されています。
プラスチック樹脂としては傷が付きにくい部類なので、汚れがついても清掃しやすくなっています。

フロントパネル外のベゼル枠のサイズは2.5mmから3.5mmになっています。
最低限の強度を維持するのを優先しているため、フロントパネルよりも大きいサイズかつ、不均等になっていますが側面からぶつけるようなダメージがあってもフロントパネルが損傷しにくいようになっています。

液晶

133wqqhd-0035.jpg
液晶はSharp製 LQ133T1JX04を使っています。
スペックを調べる限りIGZOであることと、視野角と発色からしてIGZO・IPSだと思います。

傾向としては緑色寄りで、発色が薄い傾向にあります。
この弱点は映像基板側の補正でカバーできるので、調整すれば綺麗な表示が可能です。

簡略化・軽量化

133wqqhd-0031.jpg133wqqhd-0032.jpg133wqqhd-0033.jpg133wqqhd-0153.jpg
部品点数の削減のため、部品をAssy化をしてあります。

フロントパネルとケース最前面の部品は、こちらでテープ接着してあります。
このほか部品点数も2k13.3インチ・タッチパネルと比べて少なくなっています。

すべての部品が管理できるよう、部品単位でお渡ししていたのですが、加工・梱包含めて手間が掛かる面があったことや、その一方で組み立てが煩わしくなる箇所があったので、簡素化・簡略化しています。


133wqqhd-0159.jpg133wqqhd-0152.jpg
気休め程度ですが、若干の軽量化をしています。
部品すべて含めて1kgを切るためで、990gだと適当な感じがするので目標950gにしました。

アクリルを抜くことによって強度は落ちますが、実際に試作品を破壊してみて、
通常使用する範囲で壊れない強度を確認・保っています。

軽量化の一旦として、基板・コネクタを側面配置にしています。
側面だとケーブル・コネクタが邪魔になるので、製作したタッチパネル液晶は中央に基板を寄せてるのですが、ケーブル・コネクタの干渉を防ごうとすると、ケース(ユニット部)に厚さが出てしまいます。

側面配置すればコネクタ類の干渉を考慮する必要がなくなり、サイズが削減できます。
その代償としてコネクタが側面にある分、ケーブルの取り回しが邪魔になるかもしれません。

今回は2k13.3インチタッチパネルよりも簡単にすること。
全体の軽量化も目的だったので、側面配置にしています。

映像基板

133wqqhd-0081.jpg133wqqhd-0082.jpg
セレクター機能が付いているので、複数の機器と接続出来ます。

上の画像で、端子順を右から見ると下記のようになっています。
  • 3.5mm 音声出力ジャック
  • HDMI Type A コネクタ
  • HDMI Type C (Mini HDMI) コネクタ
  • Micro USB
  • DCコネクタ (9V 2A対応 センタープラス)

◆Micro USB
2018/07/15
基盤のRevisionが変更になって、USBからの電源供給・起動は出来なくなりました。
その代わり、バックライト調光(光量調整)が出来るようになっています。

一応5V駆動が可能で、USBから電源供給して利用出来ます。
但しバックライトがとても暗いので、持ち出して使うにしても実用性は乏しいかな…。
133wqqhd-0086.jpg

◆DCコネクタ
DCコネクタは外径3.4mmプラグ対応となっています。

基板側は外径3.4 / 内径1.4mmで、一般的な外径5.5 / 内径2.1mmが刺さりません。
外径3.4 / 内径1.4mm & 9V 2AのACアダプタも調達しにくいので、変換して使って下さい。
(コネクタ変換するため、アダプタを添付しておきます)
17-4k173TPv2-064.jpg17-4k173TPv2-0065.jpg17-4k173TPv2-0066.jpg133wqqhd-0082.jpg


音声出力
HDMIから入力した音声をアナログ出力出来ます。
HDMIからの音声を回すには、OS/GPUとの相性・設定に左右されるのと、
そもそも音質が良くないので、出力はおまけ程度です。

映像補正機能

2018/07/15
基盤のRevisionが変更になって、バックライト調光(光量調整)が出来るようになっています。

OSD上で変更可能なメニューは色々ありますが、実際に使うのは一部の機能のみです。
HDMI12b-0006.jpgHDMI12b-0007.jpg
Hueで色相、Saturationで彩度、Temperatureで色温度を変更出来ます。

HDMI12b-0004.jpgHDMI12b-0005.jpg
色温度はデフォルトで、いくつかのプリセットがありますが、
ユーザー設定の方がRGB単位で細かく変更出来るので、ユーザー設定をオススメします。

HDMI12b-0008.jpgHDMI12b-0009.jpg
オーバードライブはOn/Off、効果(OD Gain)を0-100の範囲で設定できます。
効果を上げると残像が少なくなりますが、境界・輪郭部の表示に破綻が出るようになります。
ソースや用途によって、On/Offないし強弱を好みで選んでください。

HDMI12b-0012.jpgHDMI12b-0013.jpg
オートパワーセーブに対応しています。
映像信号が無くなった時点で、スリープモードに移行します。

タイミング・入力によっては正しく働かない時がありあます。
正しくスリープ・復帰しない時は電源を落として再起動してください。

HDMI12b-0001.jpgHDMI12b-0002.jpg
HDMI12b-0010.jpgHDMI12b-0003.jpg

2018/07/15
基盤のRevisionが変更になって、バックライト調光(光量調整)が出来るようになりました。

※注意
[Picture]項目下にある[Backlight]と、
[Factory]項目と、[DIsplay] 項目下にある[Display Rotate]は、
操作しないようにしてください。バックライト光量は変更出来ません。

設定を変更するとフリーズしたり、映像が映らなくなる可能性があります。
設定位置を把握出ていれば画面が映らなくても再設定できますが、操作判断が難しいため復帰・起動不能になる可能性があります。


スイッチ基板

133wqqhd-0083.jpg133wqqhd-0084.jpg
133wqqhd-0085.jpg
ケース外装上から操作出来るように、タクトスイッチにキャップを付けています。
スイッチ外周は前面から手を回した際に位置がわかりやすいよう、一段落とした位置に配置してあります。

ロットによって、タクトスイッチ軸の長さが違うものがあります。
そのままキャップをつけると操作不可能になるため、高さの低い物にはレーザーカッターで切り出した1mm厚スペーサーをキャップ内に埋め込んであります。

キャップは爪で挟んで引っ張れば取れますが、
ゴム材質のため『取ろうとしなければ外れない程度』の保持力があります。

放熱

133wqqhd-0154.jpg133wqqhd-0155.jpg133wqqhd-0156.jpg
基盤が熱を持つため、ケース側で耐熱・放熱対策をしています。
一般的に生活する室温上限30℃程度までなら、長時間使っても問題ありません。

使用頂く上では、ユニット部・最背面がほかの物や場所に接しないようにして下さい。
必ず添付する傾斜スタンドなどを使用して、外気と接する放熱用のスペースを確保して使用して下さい。
異常加熱・外装に異常が見られた場合は、使用を中止して分解・点検をして下さい。

アクリルに伝わる熱が一点に集中しないようにして、ケース側の耐性・放熱性を持たせています。
最背面裏側をレーザー彫刻で掘り下げた上で、ヒートシンク直上にアルミテープを貼り付け。
アクリルに伝わった熱を、アクリル内で横に伝達・逃すために貼り付けています。

樹脂筐体ノートPC・タブレットの内張りと同じようなもので、放熱性を上げるというよりも、ヒートシンク直上部分のアクリルの一点に熱が貯まるのを防ぐこと。アクリル内で横に熱を拡散させるために処置をしています。横方向に拡散できれば、それだけ外気と接する箇所が増えるので、熱を逃しやすくなっています。

アクリルの耐熱温度(荷重たわみ温度)が約80℃ですが、これを超えると変形しやすくなります。
テープ処置で室温30℃環境・ケース封入30分経過で、ケース外装が約70℃まで上がりますが、限られた箇所で高熱になるため、全体の耐性は確保出来ていると思います。

133wqqhd-0015.jpg133wqqhd-0013.jpg
133wqqhd-0042.jpg133wqqhd-0102
それに加えて液晶・フロントパネル側も熱を持つため、背面部に排熱用のスリットを設けています。

この問題はケース封入以前の問題で、液晶自体が熱を持ちます。
液晶単体をむき出しで使用しても高熱になってしまい、ケースに収めた際と5度程度しか変わりません。
いずれにしてもケース全体が熱くなるため、取扱は注意してください。

スタンド・Vesa対応

133wqqhd-0051.jpg133wqqhd-0052.jpg
133wqqhd-0053.jpg133wqqhd-0054.jpg
低傾斜で使うためのスタンドを添付してあります。
前記した理由もありまして、前後面が他の物に接しないよう、必ずスタンド類を使って設置してください。

133wqqhd-0071.jpg133wqqhd-0072.jpg133wqqhd-0073.jpg133wqqhd-0074.jpg
背面部はVesaと三脚に対応しています。
Vesaは75mm間隔になっています。

Vesaを利用してマウントする場合、スイッチ部分が埋まる可能性があります。
間にスペーサーを挟むなどして空間を稼いだ上で設置してください。

コネクタ部

133wqqhd-0091.jpg133wqqhd-0092.jpg133wqqhd-0093.jpg133wqqhd-0094.jpg
側面のコネクタ部にはカバーを設けて保護してあります。

基板が側面配置だと圧入式設置のカバーを差し込める場所が無いので、ブロックを経由したネジ止めになっています。

難点はブロック設置のためのスペースが必要で、ユニット部が16mmほど大きくなっています。
利点は扱いやすさ。圧入する必要が無いので組み立てやすくなっています。

そのほか

133wqqhd-0161.jpg133wqqhd-0162.jpg
基板と液晶の間は、アクリルのレイヤーで仕切っています。

流通している小型液晶の製品で、基板が液晶に直にベタッとテープで貼りつけされている製品がありまして…自分としては強度・管理面で精神的に良くないので、部屋を分けています。

133wqqhd-0163.jpg133wqqhd-0164.jpg
ネジ種はできるだけ同種にするか、わかりやすいような見た目・長さを分けて、混濁しないようにしています。

見た目を考慮すれば黒いネジ・ボルトを使う方が良いところでもあるのですが、ポリカネジを使う利点として、基板直下の部分はネジの締め付けが半端なとき、基板に接触しても柔らかいネジなので基板に損傷を与えにくい・絶縁性があるので使っています。

また柔らかい・弾性があることで必要以上のトルクが掛かり始めると、ネジ山が擦れて鳴き始める&抵抗感を感じます。ネジ頭もドライバーが滑り始めるなど手に違和感が伝わるので、不必要な締め付けを防げます。

一度も聞かれたことは無いのですが、疑問に思われてる気がしたので書いておこうかなと。
組み立ててもらうキットだから使っている。という感じです。

組み立に必要な工具

  • 六角ドライバー、もしくはレンチ 2mm
  • プラスドライバー No,0、もしくはNo,1
  • プラスドライバー No,2
  • タオル (スクリーン反転時の傷防止)

注意

お決まりのこと、お約束です。
  • 安定した場所で分解・組み立ててを行ってください。
  • 準備を整えてから、急がないで落ち着いて作業してください。
  • 各部品は取扱に注意してください。強く押したり引っ張ると破損する可能性があります。
  • 完成品含めて、自己管理の上で使用してください。
  • 液晶やケーブルに貼り付けてあるシールドやカバーは剥がさないでください。
  • アクリルに貼ってある紙は保護紙は、剥がした上で組み立ててください。
  • 保護紙を貼ったまま組み立てると、ネジ強度や放熱に支障が出て破損・損傷する可能性があります。

組み立て手順

発送時点では、ケース部品に基盤類をセット(内包)した状態で梱包してあります。
まずは各所ネジを外しつつ、仮組みから分解してレイヤーや各部品を取り出してください。
(各所に必要なネジ種は、アクリル上の保護紙に書き込んであります。)

レイヤー数(部品の積み重ね順)は画面正面側からみて、L1-L6までとなります。
液晶&フロントパネルパーツがL1、ユニット部最背面がL6となります。

133wqqhd-0101.jpg
仮組みを取り外していって、L1の液晶ASSYまで分けていきます。

133wqqhd-0102133wqqhd-0103.jpg
L2を用意して、EDPケーブルをL2のスリットに通してセットします。

133wqqhd-0104.jpg133wqqhd-0106.jpg
133wqqhd-0161.jpg133wqqhd-0162.jpg
向かって右側、一段下がっている箇所の4箇所をネジ止めします。
ケース外周の位置の調整をしつつ、固定してください。
ポリカネジ M2 L4 x4を使って固定します。 (M=ネジ直径 L=ネジ長)


133wqqhd-0107.jpg133wqqhd-0108.jpg
映像基板とスイッチ基板を用意して固定します。
映像基板はポリカネジ M2 L3 x4を使って固定します。
スイッチ基板はポリカネジ M2 L3 x2を使って固定します。

133wqqhd-0110.jpg133wqqhd-0111.jpg
ランド部分のパーツを用意して、EDPケーブルを映像基板まで導いた上でセットします。
ポリカネジ M2 L4 x2を使って固定します。

edpset-0001.jpgedpset-0002.jpgedpset-0003.jpgedpset-0004.jpg
映像基板とEDPケーブルを接続します。

映像基盤側のEDPケーブル用のコネクタは、ラッチを跳ね上げてからセットします。
ケーブルが斜めに挿入されたり、位置が合わないままセットすると故障する可能性があるので注意してください。


133wqqhd-0112.jpg133wqqhd-0113.jpg
映像基板とスイッチ基板を結ぶケーブルを接続します。


molexset-0001.jpgmolexset-0002.jpgmolexset-0003.jpg
スイッチケーブルはこの位置(裏表)でセットします。


133wqqhd-0114.jpg133wqqhd-0115.jpg
スイッチケーブルを固定するための、ホルダーを挿入します。
ケースに圧入して固定するので、差し込みにくい場合はホルダー側を削って調整してください。

133wqqhd-0116.jpg133wqqhd-0117.jpg
傾斜スタンド接続用の六角ナット M3.5 x4個を挿入します。

133wqqhd-0118.jpg133wqqhd-0119.jpg
L3を用意してセットします。

133wqqhd-0120.jpg133wqqhd-0121.jpg
外周部をネジ・ボルトで固定していきます。
ケース外周の位置の調整をしつつ、固定してください。
向かって奥と手前側を、M3 L8 x11で固定します。

133wqqhd-0122.jpg133wqqhd-0123.jpg
外周部、向かって左側をネジで固定していきます。
M2 L8 x4を使って固定します。

133wqqhd-0124.jpg133wqqhd-0125.jpg
L4を用意してセットします。

133wqqhd-0126.jpg133wqqhd-0127.jpg
コネクタ部カバー用のブロックを差し込みます。
後で挿入しても問題ありませんが、この時点で挿入しておくと後で楽です。

133wqqhd-0128.jpg133wqqhd-0129.jpg
L5を用意してセットします。
三脚用ナットx1と、VESA用ナット x4を挿入を挿入します。

133wqqhd-0130.jpg133wqqhd-0131.jpg
L6を用意してセットします。

133wqqhd-0132.jpg133wqqhd-0133.jpg
ユニット部外周をM3 L14 x9を使って固定します。

133wqqhd-0134.jpg133wqqhd-0135.jpg
側面カバー部用のブロックを、M3 L5 x2を使って固定します。

133wqqhd-0136.jpg133wqqhd-0137.jpg
側面カバー部を、M3 L5 x2を使って固定します。

蛇足

133wqqhd-0095.jpg
ネジ止め用のブロックはいつか使おうと思っていたのですが、スペース面のデメリットがあったのと、ネジ止めした部品から更にネジ止めすると保持強度が期待出来ないので、使うに使えない状態だったのですが、やっと使えました。

他のケースも、今後このタイプにするかは…スペースの制約があるので、小さいケースだと使うのは難しいかな。

書くことあるけど、またあとで。


画像あまった。
133wqqhd-0158.jpg133wqqhd-0151.jpg133wqqhd-0152.jpg133wqqhd-0153.jpg
関連記事