تُعد دائرة التشغيل المتكاملة (Driver IC) مكونًا أساسيًا في شاشة TFT، وهي مسؤولة عن تحويل الإشارات الرقمية إلى إشارات كهربائية تتحكم في بكسلات الكريستال السائل لعرض محتوى الصورة. فيما يلي شرح مفصل ومبادئ أساسية لكيفية تشغيل دائرة التشغيل المتكاملة لشاشة TFT:
1. مقدمة لوظائف دائرة التحكم المتكاملة للسائق
المهام الأساسية لدائرة IC للسائق هي تحقيق ما يلي:
- استقبال ومعالجة بيانات العرض من جهاز التحكم الرئيسي (مثل وحدة المعالجة المركزية).
- تحويل الإشارات الرقمية إلى إشارات جهد تناظرية يمكن استخدامها بواسطة شاشة الكريستال السائل TFT.
- التحكم في التبديل و سطوع كل بكسل في تسلسل زمني.
عادةً ما يتكون IC السائق من جزأين:
- برنامج تشغيل الصف (برنامج تشغيل البوابة): يتحكم في خط المسح ويحدد الصف الذي يتم تنشيطه من وحدات البكسل.
- برنامج تشغيل العمود (برنامج تشغيل المصدر): يوفر جهد إشارة العمود لتحديد قيمة التدرج الرمادي لكل بكسل في الصف المنشط.
2. عملية القيادة
يقوم برنامج التشغيل IC بتشغيل شاشة TFT من خلال الخطوات التالية:
(1) استقبال البيانات وتحليلها
يستقبل IC السائق بيانات العرض من شريحة التحكم الرئيسية، بما في ذلك بشكل أساسي:
- بيانات الصورة: تمثل معلومات اللون أو التدرج الرمادي لكل بكسل.
- إشارة التحكم: بما في ذلك إشارة الساعة (CLK)، وإشارة المزامنة (HSYNC، VSYNC)، وما إلى ذلك، المستخدمة لتنسيق نقل البيانات.
واجهة البيانات المشتركة: - الواجهة المتوازية (مثل واجهة RGB): يتم نقل بيانات كل بكسل في وقت واحد من خلال خطوط بيانات متعددة.
- الواجهة التسلسلية (مثل SPI، MIPI DSI): يتم نقل البيانات في تسلسل زمني من خلال عدد صغير من الكابلات.
(2) التحكم في مسح الصف
يقوم سائق الصف (سائق البوابة) بتنشيط خط البوابة لشاشة العرض صفًا تلو الآخر وفقًا لإشارة مسح الصف.
- عندما يتم تنشيط صف من وحدات البكسل، يتم تشغيل ترانزستورات TFT الخاصة بالصف، بحيث تتمكن وحدات البكسل الخاصة بالصف من استقبال الإشارة التي يوفرها برنامج تشغيل العمود.
(3) إخراج إشارة التدرج الرمادي
يقوم برنامج تشغيل العمود (برنامج تشغيل المصدر) بتحويل البيانات الملونة أو ذات التدرج الرمادي إلى إشارات جهد تناظرية وينقلها إلى كل بكسل في الصف المنشط.
- تتحكم إشارات الجهد التناظرية هذه في زاوية دوران جزيئات البلورة السائلة، وبالتالي ضبط النفاذية لتشكيل اللون أو السطوع المقابل.
(4) التخزين والاحتفاظ
يتم توفير شحنة كل بكسل بواسطة ترانزستور TFT ويتم الاحتفاظ بها بواسطة مكثف التخزين حتى التحديث التالي.
- أثناء فترة الاحتفاظ بالشحن، لا تتغير حالة عرض البكسل.
(5) التحكم في الإضاءة الخلفية ونقل الضوء
- لا يصدر الكريستال السائل ضوءًا في حد ذاته، ويوفر مصباح LED الخلفي مصدرًا للضوء.
- تتحكم شاشة العرض TFT في نفاذية الضوء لكل بكسل عن طريق تدوير جزيئات الكريستال السائل، وبالتالي عرض سطوع وألوان مختلفة.
- التقنيات الرئيسية لدائرة السائق المتكاملة
3. تصحيح جاما
- عادةً ما يتغير لون وسطوع شاشة العرض بشكل غير خطي.
- تضمن دائرة تصحيح جاما الموجودة داخل دائرة IC للسائق أن يكون اللون المعروض قريبًا من الواقع الطبيعي عن طريق ضبط جهد الخرج.
(1) التحكم في التوقيت
- يحتوي برنامج التشغيل IC على دائرة تحكم توقيت معقدة لتنسيق تشغيل برنامج التشغيل الصفي وبرنامج التشغيل العمودي لضمان مزامنة نقل البيانات والعرض.
(2) إدارة الطاقة
- يعد IC السائق مسؤولاً عن توليد جهد محرك البوابة، وجهد إشارة المصدر، وما إلى ذلك لشاشة العرض TFT، وتوفير مستويات طاقة مختلفة.
- مثال على واجهة بين IC السائق وشاشة العرض TFT
واجهة RGB
- خطوط البيانات الحمراء والخضراء والزرقاء: تنقل معلومات بكسل الصورة.
- إشارة الساعة (CLK): تتحكم في سرعة نقل البيانات.
- مزامنة الخط (HSYNC) ومزامنة الحقل (VSYNC): تحدد بداية كل خط وكل إطار.
3. هندسة دائرة السائق
- شريحة التحكم الرئيسية: مسؤولة عن إنشاء ونقل بيانات العرض.
- دائرة السائق: مسؤولة عن معالجة البيانات والتحكم في الإخراج.
- لوحة TFT: تقوم بتحويل الإشارات الكهربائية إلى صور مرئية.
- وحدة الإضاءة الخلفية: توفر الإضاءة.
فيما يلي جزء من رمز IC للسائق بشاشة مقاس 4.3 بوصة وواجهة MIPI
الكتابة (0xFF)؛
كتابة البيانات (0x77)؛
كتابة البيانات (0x01)؛
كتابة البيانات (0x00)؛
كتابة البيانات (0x00)؛
كتابة البيانات (0x13)؛
الكتابة (0xEF)؛
كتابة البيانات (0x08)؛
الكتابة (0xFF)؛
كتابة البيانات (0x77)؛
كتابة البيانات (0x01)؛
كتابة البيانات (0x00)؛
كتابة البيانات (0x00)؛
كتابة البيانات (0x10)؛
الكتابة (0xC0)؛
كتابة البيانات (0x63)؛
كتابة البيانات (0x00)؛
الكتابة (0xC1)؛
كتابة البيانات (0x0A)؛
كتابة البيانات (0x0C)؛
الكتابة (0xC2)؛
كتابة البيانات (0x31)؛
كتابة البيانات (0x08)؛
كتابة الاتصالات (0xCC)؛
كتابة البيانات (0x18)؛
الكتابة (0xB0)؛
كتابة البيانات (0x00)؛
كتابة البيانات (0x08)؛
كتابة البيانات (0x10)؛
كتابة البيانات (0x0E)؛
كتابة البيانات (0x11)؛
كتابة البيانات (0x07)؛
كتابة البيانات (0x08)؛
كتابة البيانات (0x08)؛
كتابة البيانات (0x08)؛
كتابة البيانات (0x25)؛
كتابة البيانات (0x04)؛
كتابة البيانات (0x12)؛
كتابة البيانات (0x0F)؛
كتابة البيانات (0x2C)؛
كتابة البيانات (0x30)؛
كتابة البيانات (0x1F)؛
الكتابة (0xB1)؛
كتابة البيانات (0x00)؛
كتابة البيانات (0x11)؛
كتابة البيانات (0x18)؛
كتابة البيانات (0x0C)؛
كتابة البيانات (0x10)؛
كتابة البيانات (0x05)؛
كتابة البيانات (0x07)؛
كتابة البيانات (0x09)؛
كتابة البيانات (0x08)؛
كتابة البيانات (0x24)؛
كتابة البيانات (0x04)؛
كتابة البيانات (0x11)؛
كتابة البيانات (0x10)؛
كتابة البيانات (0x2B)؛
كتابة البيانات (0x30)؛
كتابة البيانات (0x1F)؛
الكتابة (0xFF)؛
كتابة البيانات (0x77)؛
كتابة البيانات (0x01)؛
كتابة البيانات (0x00)؛
كتابة البيانات (0x00)؛
كتابة البيانات (0x11)؛
الكتابة (0xB0)؛
كتابة البيانات (0x4D)؛
الكتابة (0xB1)؛
كتابة البيانات (0x39)؛
الكتابة (0xB2)؛
كتابة البيانات (0x87)؛
الكتابة (0xB3)؛
كتابة البيانات (0x80)؛
الكتابة (0xB5)؛
دائرة التشغيل المتكاملة (IC) هي المكون الأساسي لشاشة عرض TFT. تُحلل بيانات العرض وتتحكم في إشارات الصفوف والأعمدة بتسلسل زمني لتوفير الجهد المناسب لكل بكسل لعرض الصورة.
