1، مروری بر اصل رانندگی
حرکت نمایشگرهای LCD عمدتاً به خواص فیزیکی مولکولهای کریستال مایع و تأثیر میدانهای الکتریکی خارجی بستگی دارد. مولکولهای کریستال مایع دارای انکسار مضاعف و اثر الکترواپتیکی هستند، به این معنی که تحت تأثیر میدان الکتریکی خارجی، وضعیت آرایش مولکولهای کریستال مایع تغییر میکند و در نتیجه بر مسیر انتشار و حالت قطبش نور تأثیر میگذارد. با کنترل دقیق آرایش مولکول های کریستال مایع در هر پیکسل، می توان به نمایش تصویر دست یافت.
سیستم رانندگی یک صفحه نمایش LCD معمولاً شامل یک مدار کنترل و یک مدار رانندگی داده است. مدار کنترل مسئول دریافت و پردازش سیگنال های تصویر از خارج، تولید سیگنال های کنترلی و سیگنال های داده مربوطه است. مدار مبتنی بر داده دقیقاً هر پیکسل روی صفحه LCD را از طریق یک سری کنترل های ولتاژ و جریان بر اساس سیگنال های دریافتی هدایت می کند.
2، طراحی مدار درایو
1. مدار کنترل
مدار کنترل هسته سیستم هدایت صفحه نمایش LCD است که عمدتا از ریزپردازنده ها (مانند CPU یا GPU)، کنترل کننده های زمان بندی (T-CON) و مدارهای رابط تشکیل شده است. ریزپردازنده مسئول دریافت و پردازش سیگنال های تصویر ورودی خارجی است و آنها را به فرمتی تبدیل می کند که توسط صفحه LCD قابل تشخیص باشد. کنترلکننده زمانبندی سیگنالهای کنترل زمانبندی متناظر را تولید میکند و سیگنالهای فعال کردن دادهها را بر اساس ویژگیها و الزامات نمایش صفحه نمایش LCD تولید میکند و از انتقال و نمایش صحیح دادهها اطمینان میدهد.
2. مدار داده محور
مدار مبتنی بر داده وظیفه تبدیل سیگنال خروجی داده توسط مدار کنترل به سیگنال ولتاژ مورد نیاز پیکسل های صفحه LCD را بر عهده دارد. ساختار مدار مبتنی بر داده ممکن است بسته به نوع و وضوح صفحه نمایش LCD متفاوت باشد. اما به طور کلی، مدارهای داده محور شامل دو بخش هستند: درایور منبع و درایور دروازه. درایور منبع مسئول تبدیل سیگنال های دیجیتال به سیگنال های ولتاژ آنالوگ و هدایت خطوط منبع صفحه نمایش LCD است. درایور دروازه وظیفه کنترل روشن و خاموش شدن خطوط دروازه صفحه LCD را برای دستیابی به اسکن پیشرونده یا کنترل نقطه به نقطه نقاط پیکسل بر عهده دارد.
3، انتقال سیگنال و هماهنگ سازی
انتقال و همگام سازی سیگنال ها در فرآیند رانندگی صفحه نمایش LCD بسیار مهم است. برای اطمینان از انتقال و نمایش صحیح داده ها، یک سری مکانیسم های همگام سازی سیگنال باید اتخاذ شود. به عنوان مثال، در مدارهای مبتنی بر داده، سیگنال های ساعت معمولاً برای همگام سازی انتقال داده ها استفاده می شود. در فرآیند کنترل پیکسل، سیگنال همگام سازی عمودی (VSYNC) و سیگنال همگام سازی افقی (HSYNC) برای اطمینان از اسکن فریم به فریم و خط به خط تصویر استفاده می شود.
علاوه بر این، به منظور کاهش تداخل و تلفات در حین انتقال سیگنال، فناوری های پیشرفته مانند انتقال سیگنال دیفرانسیل و سیگنالینگ دیفرانسیل ولتاژ پایین (LVDS) باید برای بهبود پایداری و قابلیت اطمینان انتقال سیگنال اتخاذ شود.
4، کنترل پیکسل و جلوه نمایش
اثر نمایش یک صفحه نمایش LCD در نهایت به دقت کنترل و ثبات هر پیکسل بستگی دارد. برای دستیابی به کنترل پیکسلی با دقت بالا، مدار مبتنی بر داده باید بتواند سیگنال های ولتاژ مورد نیاز برای هر پیکسل را با دقت تولید کند و اطمینان حاصل کند که این سیگنال ها می توانند به طور پایدار به صفحه LCD منتقل شوند. در عین حال، برای جلوگیری از تداخل و اختلاط رنگ بین پیکسلهای مجاور، لازم است برخی از روشهای آرایش پیکسلی و الگوریتمهای حرکتی ویژه برای بهبود جلوه نمایشگر اتخاذ شود.
به عنوان مثال، آرایش پیکسل RGB که به طور گسترده در صفحه نمایش های LCD استفاده می شود، یک روش آرایش پیکسل موثر است. پیکسلهای رنگهای قرمز، سبز و آبی را بر اساس الگوی خاصی با هم مرتب میکند تا یک واحد پیکسل را تشکیل دهد و با کنترل نسبت روشنایی این سه پیکسل رنگی، به نمایشهای رنگی متفاوتی دست مییابد. علاوه بر این، برخی از الگوریتمهای رانندگی پیشرفته مانند Overdrive و تنظیم ولتاژ خاکستری به طور گسترده در رانندگی صفحههای LCD برای بهبود عملکرد نمایشگر استفاده میشوند.
