Een driver-IC is een belangrijk onderdeel van een TFT-scherm. Deze IC is verantwoordelijk voor het omzetten van digitale signalen in elektrische signalen die de lcd-pixels aansturen om beelden weer te geven. Hieronder vindt u een gedetailleerd proces en de belangrijkste principes voor de manier waarop de driver-IC het TFT-scherm aanstuurt:
1. Inleiding tot de functies van driver-IC
De kerntaak van de driver-IC is het realiseren van:
• Weergavegegevens ontvangen en verwerken van het hostapparaat (zoals de CPU).
• Digitale signalen omzetten in analoge spanningssignalen die door TFT LCD-schermen kunnen worden gebruikt.
• Regel de omschakeling en helderheid van elke pixel in een tijdsreeks.
Een driver-IC bestaat meestal uit twee delen:
• Gate Driver: bestuurt de scanlijn en bepaalt welke rij pixels wordt geactiveerd.
• Kolomdriver (brondriver): levert een kolomsignaalspanning om de grijswaardenwaarde van elke pixel in de geactiveerde rij te bepalen.
2. Rijproces
De driver-IC stuurt het TFT-scherm aan via de volgende stappen:
(1) Gegevensontvangst en -analyse
De driver-IC ontvangt weergavegegevens van de hoofdbesturingschip, waaronder voornamelijk:
• Afbeeldingsgegevens: geeft de kleur- of grijstintinformatie van elke pixel weer.
• Besturingssignalen: omvatten kloksignalen (CLK), synchronisatiesignalen (HSYNC, VSYNC), enz., die worden gebruikt om de gegevensoverdracht te coördineren.
Veelvoorkomende gegevensinterfaces:
• Parallelle interface (zoals RGB-interface): De gegevens van elke pixel worden gelijktijdig via meerdere datalijnen verzonden.
• Seriële interfaces (bijv. SPI, MIPI DSI): Gegevens worden op tijdssequentieel wijze verzonden via een klein aantal draden.
(2) Lijnscancontrole
De rijdriver (Gate Driver) activeert de gatelijnen van het beeldscherm rij voor rij op basis van het rijscansignaal.
• Wanneer een rij pixels wordt geactiveerd, worden de TFT-transistoren in die rij ingeschakeld, waardoor de pixels in die rij de signalen kunnen ontvangen die door de kolomdriver worden geleverd.
(3) Grijswaardensignaaluitvoer
De kolomdriver (Source Driver) zet kleur- of grijstintengegevens om in analoge spanningssignalen en verzendt deze naar elke pixel in de geactiveerde rij.
• Deze analoge spanningssignalen regelen de rotatiehoek van de vloeibare kristalmoleculen en passen zo de transmissie aan om de overeenkomstige kleur of helderheid te vormen.
(4) Opslag en bewaring
De lading voor elke pixel wordt geleverd door de TFT-transistor en wordt door de opslagcondensator vastgehouden tot de volgende verversing.
• Tijdens de laadretentieperiode verandert de weergavestatus van de pixel niet.
(5) Regeling van achtergrondverlichting en lichttransmissie
• Vloeibaar kristal zelf geeft geen licht, de achtergrond-LED vormt de lichtbron.
• TFT-schermen regelen de transmissie van elke pixel door de rotatie van vloeibare kristalmoleculen, waardoor verschillende helderheid en kleuren worden weergegeven.
3. Belangrijkste technologieën van driver-IC
(1) Gammacorrectie
• Beeldschermen vertonen doorgaans niet-lineaire veranderingen in kleur en helderheid.
• Het gammacorrectiecircuit in de driver-IC zorgt ervoor dat de weergegeven kleuren zo natuurlijk en realistisch mogelijk zijn door de uitgangsspanning aan te passen.
(2) Tijdcontrole
• De driver-IC bevat complexe timingregelcircuits die de werking van de rijdriver en de kolomdriver coördineren om synchronisatie van de gegevensoverdracht en weergave te garanderen.
(3) Energiebeheer
• De driver-IC is verantwoordelijk voor het genereren van gate-aanstuurspanning, bronsignaalspanning, enz. voor het TFT-scherm en het leveren van verschillende vermogensniveaus.
4. Voorbeeld van interface tussen driver-IC en TFT-scherm
RGB-interface
• Rode, groene en blauwe datalijnen: verzenden pixelinformatie van het beeld.
• Kloksignaal (CLK): regelt de snelheid van de gegevensoverdracht.
• Line Sync (HSYNC) en Field Sync (VSYNC): markeer het begin van elke regel en elk frame.
4. Driver IC-architectuur
• Hoofdbesturingschip: verantwoordelijk voor het genereren en verzenden van weergavegegevens.
• Driver IC: verantwoordelijk voor gegevensverwerking en uitvoercontrole.
• TFT-paneel: zet elektrische signalen om in visuele beelden.
• Achtergrondverlichtingsmodule: zorgt voor verlichting.
5. Initialisatiecode van driver-IC
WriteComm (0xFF);
Schrijfgegevens (0x77);
Schrijfgegevens (0x01);
Schrijfgegevens (0x00);
Schrijfgegevens (0x00);
Schrijfgegevens (0x13);
SchrijfComm (0xEF);
Schrijfgegevens (0x08);
WriteComm (0xFF);
Schrijfgegevens (0x77);
Schrijfgegevens (0x01);
Schrijfgegevens (0x00);
Schrijfgegevens (0x00);
Schrijfgegevens (0x10);
SchrijfComm (0xC0);
Schrijfgegevens (0x63);
Schrijfgegevens (0x00);
SchrijfComm (0xC1);
SchrijfData (0x0A);
SchrijfData (0x0C);
SchrijfComm (0xC2);
Schrijfgegevens (0x31);
Schrijfgegevens (0x08);
SchrijfComm (0xCC);
Schrijfgegevens (0x18);
SchrijfComm (0xB0);
Schrijfgegevens (0x00);
Schrijfgegevens (0x08);
Schrijfgegevens (0x10);
SchrijfData (0x0E);
Schrijfgegevens (0x11);
Schrijfgegevens (0x07);
Schrijfgegevens (0x08);
Schrijfgegevens (0x08);
Schrijfgegevens (0x08);
Schrijfgegevens (0x25);
Schrijfgegevens (0x04);
Schrijfgegevens (0x12);
Schrijfgegevens (0x0F);
SchrijfData (0x2C);
Schrijfgegevens (0x30);
Schrijfgegevens (0x1F);
SchrijfComm (0xB1);
Schrijfgegevens (0x00);
Schrijfgegevens (0x11);
Schrijfgegevens (0x18);
SchrijfData (0x0C);
Schrijfgegevens (0x10);
Schrijfgegevens (0x05);
Schrijfgegevens (0x07);
Schrijfgegevens (0x09);
Schrijfgegevens (0x08);
Schrijfgegevens (0x24);
Schrijfgegevens (0x04);
Schrijfgegevens (0x11);
Schrijfgegevens (0x10);
Schrijfgegevens (0x2B);
Schrijfgegevens (0x30);
Schrijfgegevens (0x1F);
WriteComm (0xFF);
Schrijfgegevens (0x77);
Schrijfgegevens (0x01);
Schrijfgegevens (0x00);
Schrijfgegevens (0x00);
Schrijfgegevens (0x11);
SchrijfComm (0xB0);
SchrijfData (0x4D);
SchrijfComm (0xB1);
Schrijfgegevens (0x39);
SchrijfComm (0xB2);
Schrijfgegevens (0x87);
SchrijfComm (0xB3);
Schrijfgegevens (0x80);
SchrijfComm (0xB5);
De driver-IC is het kernonderdeel van het TFT-scherm. Het analyseert de weergegeven gegevens en regelt de rij- en kolomsignalen op een timingmanier om voor elke pixel de juiste spanning te leveren voor de juiste beeldweergave.
