世界初、高精細液晶パネル向け機能安全導入車載チップセットを開発 | ローム株式会社 - ROHM Semiconductor - japan

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世界初^※、高精細液晶パネル向け機能安全導入車載チップセットを開発
スピードメーター、サイドミラーにも対応可能な機能安全対応ラインアップを一挙に展開

2017年1月10日

※2017年1月10日現在ローム調べ

＜要旨＞

ローム株式会社（本社：京都市）とラピスセミコンダクタ株式会社（本社：横浜市）は、自動車のクラスターやカーナビなどで採用が進む大型・高精細液晶パネル向けに、車載液晶パネルの駆動・制御を行うパネル用チップセットを開発しました。
今回開発したチップセットは、業界最高のHD/FHD^*1クラス高精細液晶パネルを駆動するゲートドライバ、ソースドライバ、タイミングコントローラ (T-CON)、それらを最適に動作させるパワーマネジメントIC (PMIC)、ガンマ補正ICで構成されています。構成する各ICが情報を随時共有することで、世界で初めて液晶パネル向けデバイスに機能安全^*2を導入することに成功しており、自動車が求める高い品質を実現。不具合が大きな事故につながるスピードメーターやサイドミラーの液晶パネルにも対応可能です。
また、チップセットとして最適化を行い、幅広い仕様をカバーできるように開発すると同時に、タイミングコントローラにFail検出機能を搭載し動作検証をしているため、さまざまな高精細液晶パネルを構築することが可能です。
なお、本チップセットは2016年11月からサンプル出荷（5,000円/個：税抜）を開始しており、2017年1月より当面月産5万個の体制で量産を開始します。生産拠点は、前工程がローム浜松株式会社（静岡県）とラピスセミコンダクタ宮城株式会社（宮城県）、後工程がROHM Electronics Philippines, Inc.（フィリピン）となります。
今後ロームは、さらに大型・高精細液晶パネル向けの機能安全導入車載チップセットの開発を行っていきます。

＜背景＞

近年、クラスター（インパネ）やカーナビ、電子ミラーなどの液晶パネル化が急激に進んでおり、用途の拡大に伴いパネルの大型化・高精細化に対する要望も大きくなっています。
液晶パネルの大型化・高精細化を実現するには、液晶パネルを駆動するドライバ、コントローラの多チャンネル化が必要であり、システム構築と動作検証が難しくなることから、チップセットでの供給が強く求められています。また、電子ミラーなど不具合が大きな事故につながるアプリケーションにおいては、事故の未然防止に貢献する機能安全も必要とされています。

【チップセット製品リスト】
製品名	機能	HD720 (1280×720)		FHDクラス (1920×720)		FHD1080 (1920×1080)		3Kクラス (2880×1080)
製品名	機能	品番	個	品番	個	品番	個	品番	個
タイミングコントローラ	各液晶ドライバ制御	BU90AL211	1	BU90AL211	1	BU90AL210	1	BU90AL210 /AD410	1
ソースドライバ	液晶パネル駆動	ML9882 (1440ch)	3	ML9882 (1440ch)	4	ML9882 (1440ch)	4	ML9882 (1440ch)	6
ゲートドライバ	液晶パネル駆動	ML9873 (960ch)	1	ML9873 (960ch)	1	ML9872 (540ch)	2	ML9872 (540ch)	2
PMIC	多機能電源IC	BM81810MUV	1	BM81810MUV	1	BM81810MUV	1	BM81810MUV	1
ガンマ補正IC	映像補正	BD81849MUV	1	BD81849MUV	1	BD81849MUV	1	BD81849MUV	1

本チップセットは、車載で業界最高のHD/FHDクラス高精細液晶パネルを駆動するゲートドライバ、ソースドライバ（各ドライバはラピスセミコンダクタ製）、タイミングコントローラ、それらを最適に動作させるパワーマネジメントIC、ガンマ補正ICで構成されています。複数のICで構成される本チップセットの大きな特長は下記になります。

＜新製品の特長＞

1. 世界初、液晶パネル向け機能安全導入車載チップセット

チップセットを構成する各ICには、想定される故障モードを相互に検出するための機能が盛り込まれています。液晶ドライバの破壊や剥離、液晶への入力信号などの情報を随時確認、フィードバックし、チップセットとして補完的にパネルの不具合を検出可能です。機能安全を導入したことで、スピードメーターやサイドミラーの液晶パネル化で懸念される重大な事故の未然防止に貢献します。
例えば、サイドミラーの液晶パネルが人のいない画面状態でフリーズしてしまった場合、運転者は画面がフリーズしていることに気付くのが難しく、人が侵入してきた時に重大な事故につながる危険性があります。このような危険を防ぐための機能安全として画面がフリーズしていることを検出できる機能を持たせています。

チップセットの機能安全で検出可能な液晶パネル不具合例
液晶パネル不具合例		ブラック画面	フリーズ焼き付き	表示の遅れ
異常モード発生箇所
異常モード発生に関連する各ICの想定エラー	PMIC	①シャットダウン	-	-
	T-CON	②シャットダウン ③内部レジスタ異常	⑦LVDS信号異常	-
	ソースドライバ	④入力電圧異常←PMICが検出 ⑤信号が来ない←T-CONが検出 ⑥出力Low固定	⑧入力信号不定	-
	ゲートドライバ	-	⑨入力信号異常←T-CONが検出	⑩入力電圧異常←PMICが検出

パワーマネジメントICにおいては、異常検出のためにレジスタをダブルレジスタ化し、異常時の復帰用にオートリフレッシュ機能を搭載しているため、ノイズなど想定外の影響に対しても高い信頼性を実現します。

2. HD/FHDクラスの高精細液晶パネルを簡単に構築可能

チップセットとして、幅広い仕様をカバーできるよう開発しているため、さまざまなHD/FHDクラスの高精細液晶パネルを構築することが可能です。
また、タイミングコントローラには、Fail検出回路を搭載しており、チップセットの動作検証を行うことができます。さらに、パワーマネジメントICの各出力設定は、IC内レジスタ値の書き換えだけで簡単に変更可能です。これらにより、基板の共通設計化・開発工数の削減に大きく貢献します。

3. アプリケーションボードなど設計サポートも完備

チップセットを簡単に評価できるアプリケーションボードやリファレンスデザイン、マニュアルなどを準備しています。ぜひ、お問い合わせください。

＜用語説明＞

解像度		車載パネルの相当サイズ
WVGA	800x480	~7/8インチ以下
HD	1280x720(800)	~7/8インチ以下
FHD	1920x1080(1200)	7/8~10インチ以上
WQXGA	2880x1280 2560x1600	10インチ以上

^*1) HD / FHD (High Definition / Full High Definition): HD、FHDともに画像の解像度を表す用語。
HDは1280×720ピクセル。FHDは1920×1080ピクセルの解像度に相当する。

^*2) 機能安全: 機能安全とは「監視装置や防護装置などの付加機能によるリスク低減策」であり、安全方策（安全を確保するための考え方）の1つである。自動車分野における機能安全は、電子システムの故障などにより機能不全が発生した場合に、人体への危害を発生させないようリスクを受け入れられるレベルまで減らして安全にすることである。自動車機能安全規格としてISO26262がある。
一方、ICで良く言われる保護機能は、IC自身の破壊や誤動作をIC内部でモニタリングし、IC自身の安全を確保する機能である。