Il circuito integrato driver è un componente importante del display TFT, responsabile della conversione dei segnali digitali in segnali elettrici che controllano i pixel a cristalli liquidi per visualizzare il contenuto dell'immagine. Di seguito viene descritto il processo dettagliato e i principi chiave di come il circuito integrato driver pilota il display TFT:
1. Introduzione alle funzioni del driver IC
I compiti principali del driver IC sono:
- Ricevere ed elaborare i dati di visualizzazione dal dispositivo di controllo principale (ad esempio la CPU).
- Converte i segnali digitali in segnali di tensione analogici utilizzabili dal display a cristalli liquidi TFT.
- Controlla la commutazione e la luminosità di ogni pixel in sequenza temporale.
Il circuito integrato del driver è solitamente costituito da due parti:
- Driver di riga (Gate Driver): controlla la linea di scansione e determina quale riga di pixel viene attivata.
- Driver di colonna (driver sorgente): fornisce la tensione del segnale di colonna per determinare il valore della scala di grigi di ciascun pixel nella riga attivata.
2. Processo di guida
Il driver IC comanda il display TFT attraverso i seguenti passaggi:
(1) Ricezione e analisi dei dati
Il circuito integrato del driver riceve i dati di visualizzazione dal chip di controllo principale, tra cui principalmente:
- Dati immagine: rappresentano le informazioni sul colore o sulla scala di grigi di ciascun pixel.
- Segnale di controllo: comprendente il segnale di clock (CLK), il segnale di sincronizzazione (HSYNC, VSYNC), ecc., utilizzato per coordinare la trasmissione dei dati.
Interfaccia dati comune: - Interfaccia parallela (come l'interfaccia RGB): i dati di ciascun pixel vengono trasmessi simultaneamente attraverso più linee dati.
- Interfaccia seriale (ad esempio SPI, MIPI DSI): i dati vengono trasmessi in sequenza temporale attraverso un numero ridotto di cavi.
(2) Controllo della scansione delle righe
Il driver di riga (Gate Driver) attiva la linea di gate dello schermo di visualizzazione riga per riga in base al segnale di scansione di riga.
- Quando una riga di pixel viene attivata, i transistor TFT della riga vengono accesi, in modo che i pixel della riga possano ricevere il segnale fornito dal driver di colonna.
(3) Uscita del segnale in scala di grigi
Il driver di colonna (Source Driver) converte i dati a colori o in scala di grigi in segnali di tensione analogici e li trasmette a ciascun pixel della riga attivata.
- Questi segnali di tensione analogici controllano l'angolo di rotazione delle molecole dei cristalli liquidi, regolando così la trasmittanza per formare il colore o la luminosità corrispondenti.
(4) Conservazione e conservazione
La carica di ciascun pixel è fornita dal transistor TFT e mantenuta dal condensatore di accumulo fino al successivo aggiornamento.
- Durante il periodo di mantenimento della carica, lo stato di visualizzazione del pixel non cambia.
(5) Controllo della retroilluminazione e della trasmissione della luce
- I cristalli liquidi in sé non emettono luce, ma la fonte luminosa è il LED di retroilluminazione.
- Lo schermo TFT controlla la trasmissione della luce di ciascun pixel ruotando le molecole dei cristalli liquidi, visualizzando così luminosità e colori diversi.
- Tecnologie chiave del driver IC
3. Correzione gamma
- Il colore e la luminosità dello schermo solitamente cambiano in modo non lineare.
- Il circuito di correzione gamma all'interno del circuito integrato del driver assicura che il colore visualizzato sia il più vicino possibile alla realtà naturale regolando la tensione di uscita.
(1) Controllo del tempo
- Il circuito integrato del driver contiene un complesso circuito di controllo della temporizzazione per coordinare il funzionamento del driver di riga e del driver di colonna, in modo da garantire la sincronizzazione della trasmissione e della visualizzazione dei dati.
(2) Gestione dell'alimentazione
- Il circuito integrato del driver è responsabile della generazione della tensione di pilotaggio del gate, della tensione del segnale sorgente, ecc. per lo schermo TFT e della fornitura di diversi livelli di potenza.
- Esempio di interfaccia tra il circuito integrato del driver e lo schermo di visualizzazione TFT
Interfaccia RGB
- Linee dati rosse, verdi e blu: trasmettono le informazioni sui pixel dell'immagine.
- Segnale di clock (CLK): controlla la velocità di trasmissione dei dati.
- Sincronizzazione di linea (HSYNC) e sincronizzazione di campo (VSYNC): contrassegnano l'inizio di ogni linea e di ogni fotogramma.
3. Architettura del circuito integrato del driver
- Chip di controllo principale: responsabile della generazione e della trasmissione dei dati di visualizzazione.
- Driver IC: responsabile dell'elaborazione dei dati e del controllo dell'output.
- Pannello TFT: converte i segnali elettrici in immagini visive.
- Modulo retroilluminazione: fornisce l'illuminazione.
Quello che segue è parte del codice IC del driver dell'interfaccia MIPI del display da 4.3 pollici
WriteComm (0xFF);
Scrivi dati (0x77);
Scrivi dati (0x01);
Scrivi dati (0x00);
Scrivi dati (0x00);
Scrivi dati (0x13);
WriteComm (0xEF);
Scrivi dati (0x08);
WriteComm (0xFF);
Scrivi dati (0x77);
Scrivi dati (0x01);
Scrivi dati (0x00);
Scrivi dati (0x00);
Scrivi dati (0x10);
WriteComm (0xC0);
Scrivi dati (0x63);
Scrivi dati (0x00);
WriteComm (0xC1);
Scrivi dati (0x0A);
Scrivi dati (0x0C);
WriteComm (0xC2);
Scrivi dati (0x31);
Scrivi dati (0x08);
WriteComm (0xCC);
Scrivi dati (0x18);
WriteComm (0xB0);
Scrivi dati (0x00);
Scrivi dati (0x08);
Scrivi dati (0x10);
Scrivi dati (0x0E);
Scrivi dati (0x11);
Scrivi dati (0x07);
Scrivi dati (0x08);
Scrivi dati (0x08);
Scrivi dati (0x08);
Scrivi dati (0x25);
Scrivi dati (0x04);
Scrivi dati (0x12);
Scrivi dati (0x0F);
Scrivi dati (0x2C);
Scrivi dati (0x30);
Scrivi dati (0x1F);
WriteComm (0xB1);
Scrivi dati (0x00);
Scrivi dati (0x11);
Scrivi dati (0x18);
Scrivi dati (0x0C);
Scrivi dati (0x10);
Scrivi dati (0x05);
Scrivi dati (0x07);
Scrivi dati (0x09);
Scrivi dati (0x08);
Scrivi dati (0x24);
Scrivi dati (0x04);
Scrivi dati (0x11);
Scrivi dati (0x10);
Scrivi dati (0x2B);
Scrivi dati (0x30);
Scrivi dati (0x1F);
WriteComm (0xFF);
Scrivi dati (0x77);
Scrivi dati (0x01);
Scrivi dati (0x00);
Scrivi dati (0x00);
Scrivi dati (0x11);
WriteComm (0xB0);
Scrivi dati (0x4D);
WriteComm (0xB1);
Scrivi dati (0x39);
WriteComm (0xB2);
Scrivi dati (0x87);
WriteComm (0xB3);
Scrivi dati (0x80);
WriteComm (0xB5);
Il circuito integrato driver è il componente principale del display TFT. Analizza i dati visualizzati e controlla i segnali di riga e colonna in sequenza temporale per fornire la tensione corretta a ciascun pixel e ottenere la visualizzazione corretta dell'immagine.
