Файлы  •  Ссылки  •  Прошивки  •  Правила  •  Архив  •   FAQ  •  Участники  •  Поиск
Регистрация  •  Вход

Устройство ЖК панелей.

Список форумов » Энциклопедия ремонта » ЖК и Плазма
АвторСообщение
SERGE
Участник
Сообщения: 2034




30-01-2011 10:02

Рассматривать будем по узлам и на примерах.
Для начала основные узлы
1. T-con
2.планки-распределители
3.Драйвера ( столбцовые и строчные)
4.Стекло -- от архитектуры доступа к ячейкам до свойств нематиков.
Для начала. две общие статьи.
http://monitor.net.ru/forum/lcd--download-30530.html

  растр ЛЦД.pdf  325,54 КБ  Скачано: 10306 раз(а)

SERGE
Участник
Сообщения: 2034




07-02-2011 11:58

И так................ T-con – тайминг контроллер.
T-con – полностью автономный узел работающий сам по себе ( без непосредственного управления с ЦПУ) и использующий данные для работы от главной платы ( MAIN).
Основная функция T-con состоит в преобразовании последовательно передаваемых данных ( обычно несколько конвейеров) и тактового сигнала в независимые конвейеры трёх цветов и сигналы синхронизации для вертикальных ( столбцовых) и горизонтальных (строчных) драйверов матрицы
Общая структура T-con представлена на рис.1
Сигналы T-con передаются последовательно и парными шинами в противофазе (дифференциально). Такой способ передачи получил название LVDS.
Низковольтная дифференциальная передача сигналов (англ. low-voltage differential signaling или LVDS) — способ передачи электрических сигналов, позволяющий передавать информацию на высоких частотах при помощи дешёвых соединений на основе витой пары.
Входные сигналы представляют собой несколько последовательных конвейеров видеоданных собранных попарно (+\-). А так же тактовый сигнал в дифференциальной паре.
Кроме входных сигналов на T-con подаётся напряжение питания одного фиксированного уровня. Обычно это или +5, или +12 вольт. (В примерном варианте ниже -- +5В)
Задача процессора T-con разобрать последовательные конвейеры видеоданных на составляющие используя тактовый сигнал и заново собрать в конвейеры по цветам отдельно. А так же сформировать сигналы синхронизации работы столбцовых и строчных драйверов. Например – из 4 входных конвейера собирается 6 выходных ( по 2 на цвет) 2*RGB .
Для своей работы процессор использует оперативную память ОЗУ для буферизации видео данных , необходимой для совмещения во времени основных сигналов цветов.
А так же процессор использует ПЗУ ( EPROM) – возможно и внутренняя и внешняя.--- в которой храняться математические шаблоны ( программные константы) , загружаемые во внутренний регистр (LUT) обмена. Обычно используют внешние ПЗУ для гибкого применения на практике.
Следует отметить ещё один узел вне процессора и работающий автономно.
Это формирователь опорных напряжений для ЦАП драйверов. Именно эти напряжения являются исходными и формируют сумму на выходе ЦАП , которая далее запоминается в ячейках ЖК. Этот узел ещё называют Grayscale ( серая шкала) по принципу формирования оттенков.

1.GIF


3023_983.jpg



SERGE
Участник
Сообщения: 2034




07-02-2011 13:28

Формирователь опорных напряжений ЦАП ( контроллер ЦАП)
Данный пример отражён на рис.2
Основой формирователя опоры для ЦАП является резестивный делитель. От контроллера напряжения GM1...GM14 подаются на ЦАП драйверов . Где пропорциональное цифровому коду видеоданных формируется аналоговое напряжение управления пикселем. Различными комбинациями сумм напряжения GM1...GM14 дают различные полутона пикселей

22.gif



SERGE
Участник
Сообщения: 2034




07-02-2011 14:53

Узел формирования питающих напряжений для драйверов
в данном примере V320B1-C03
Включает преобразователь входного напряжения +5В в +13 , +23 и – 5,6В

Рис 3. показывает конструкцию запускающей части преобразователя –инвертор., который содержит ШИМ-контроллер и ключевой полевой транзистор , включённый по схеме с общим истоком ( от этого и название узла – схема с общим истоком инвертирует полярность сигнала на затворе ) .
Инвертор является ведущей частью формирователей , архитектура которых показана на рис.4
Ещё вариант преобразователя в прикреплённом файле

33.gif


44.gif


  Pages from 09031416446201.pdf  69,69 КБ  Скачано: 5110 раз(а)

SERGE
Участник
Сообщения: 2034




11-02-2011 18:47

Как то непоследовательно получается , но всё же...
Максимально упрощённый экскурс в топологию TFT.
Общая архитектура дисплеев TFT-LCD
Современные дисплеи ЖК изготовленные по технологии TFT имеют матричную структуру., в которой атрибут каждого пикселя адресуется порядком строки и столбца.
В цветном дисплее один пиксел изображения состоит из триады цветных ячеек RGB , которые могут взаимно располагаться тремя способами, -- полосковый, мозаичный и дельтовидный. (См. рис.1)
Полосковый , strip, способ обеспечивает максимальную простоту и дешевизну в производстве , так как одноцветные ячейки расположены на одной линии , что обеспечивает простоту разведения проводников и нанесения светофильтров. Однако этот дешёвый способ приводит к минимальному качеству воспроизводимых мелких объектов.
Мозаичный способ более сложен в реализации , зато даёт значительно лучший результат воспроизведения мелких деталей.
Самый сложный и качественный способ – дельтовидный. Ввиду дороговизны используется крайне редко и в основоном на профессиональном оборудовании.
Основой активной ячейки ЖК является встроенный полевой транзистор TFT , который обеспечивает максимально короткое время перезарядки ёмкости ячейки. При этом затвор подключён к шине строки , а исток к столбцовой шине и сток к ячейке ЖК ( см. рис. 2)

00.JPG


02.gif



SERGE
Участник
Сообщения: 2034




11-02-2011 22:31

При последовательной реализации развёртки изображения столбцы и строки следуют по порядку , друг за другом. Для увеличения длительности хранения заряда применяется конденсатор элемента памяти
При этом конденсатор элемента памяти в схеме управления пикселем реализован на емкости, образованной электродами стока и затворной шиной следующей строки. Аналоговый сигнал данных проходит с выходов столбцового драйвера через столбцовые электроды на истоки управляющих TFT-транзисторов матрицы. Уровни сигналов на затворах открывают каналы транзисторов, и уровень напряжения на шине истока заряжает конденсаторную ячейку памяти.
( см.рис.3)
Потенциал на ячейке памяти должен храниться до следующего цикла записи данной строки. Реально за счет паразитных утечек конденсатор памяти немного разряжается за время кадра(18–20 мс), однако эту величину можно скорректировать при записи. Сигнал управления ЖК-ячейкой определяется разностью потенциалов между противоэлектродом и электродом пикселя.
Для нормального режима работы ЖК-ячейки требуется периодическая смена полярности приложенного к электродам ячейки напряжения.
Этот факт диктуется другим фактом --- запись в ячейку возможен только в том случае если с ёмкости сброшен предыдущий потенциал ( чтобы не было наложения потенциалов). При смене полярности конденсатор ячейки сначала разряжается ( сбрасывает потенциал ) , затем заряжается уже с новым значением , но противоположным знаком. Напряжение задается разностью потенциалов на электроде пикселя и противоэлектроде. Смена полярности может обеспечиваться двумя методами.
В первом при смене фазы полярности одновременно меняется полярность на противоэлектроде и на электроде пикселя. Изменение напряжения на электроде пикселя производится через инверсию управляющих напряжений столбцам. Смена полярности рабочих напряжений может производиться с разной периодичностью — через строку, через несколько строк или через кадр. Может применяться и способ, при котором в каждой строке активной матрицы идет чередование полярности управляющих напряжений в смежных пикселях.
Возможен и другой способ смены полярности, при котором потенциал противоэлектрода остается постоянным, и выполняется смещение относительно этого потенциала уровней напряжений на электродах пикселя вверх или вниз. Этот метод в спецификации на столбцовом драйвере называется «direct».
Для первого метода используется меньшее число рабочих уровней напряжения и меньшая разность между самым высоким и самым низким потенциалом. Во втором методе используются большее число уровней напряжений и бóльшая разность между самым высоким и самым низким напряжением задействованных сигналов управления. Однако,
несмотря на меньшие амплитуды управляющих напряжений, за счет большего числа изменений сигналов и перезарядки емкостей в первом методе получается бóльшая потребляемая мощность, чем в методе с прямым управлением.
Общая архитектура построения матриц TFT показана на рис.4

03.gif


11.gif



SERGE
Участник
Сообщения: 2034




11-02-2011 23:35

Развертка изображения осуществляется следующим образом. При подаче положительного напряжения на горизонтальный электрод строки с номером N транзисторы всех ее ячеек открываются. Одновременно на столбцовые шины данных подаются напряжения, соответствующие яркостям отдельных ячеек заданной строки. Через открытые транзисторы производится перезаряд конденсаторов и межэлектродных емкостей ячеек. Благодаря хорошей проводимости вертикальных шин данных, этот процесс длится всего 10-20 мкс. Таким образом, время сканирования строк очень мало, и, следовательно, частота обновления изображения (частота кадров) может быть высокой (60-85 Гц при 768-1080 строках). По окончании процесса перезаряда емкостей на горизонтальный электрод подается нулевой потенциал, и все транзисторы строки закрываются.
Индивидуальные электроды ячеек отключаются от шин данных, но, благодаря наличию конденсаторов, напряженность поля в ячейках сохраняется на прежнем уровне весь цикл развертки – вплоть до очередного сканирования. Следовательно, процесс переориентации молекул ЖКВ длится не только во время сканирования строки, но и после. Таким образом, несмотря на то, что время сканирования строки крайне мало, молекулы ЖКВ успевают повернуться на заданный угол, а ячейка принимает заданное значение яркости.
Рабочие режимы сканирования обеспечивают строчные и столбцовые драйвера. Строчные драйвера намного проще столбцовых , т.к. выполняют функцию поочерёдного сканирования строк по типу «бегущий огонь». В одно мгновение активна только одна строка. В этот момент в пиксели записываются аналоговые напряжения выдаваемые со всех столбцовых драйверов одновременно, но только в одной строке.
Столбцовые драйвера намного сложнее строчных , т.к. помимо более сложных ( побайтовой загрузки ) регистров сдвига в столбцовых драйверах присутствуют буферные регистры хранения., а так же ЦАП (цифро-аналоговые преобразователи) и усилители аналогового сигнала – и это в каждом столбце по три на цвет ( отдельные каналы для R , для G, и для B).
По мере последовательной загрузки всех столбцовых драйверов формируется строка
Общая схема управления матрицей представлена на рис.5

005.gif



Тайфун
КвасманаФт
Сообщения: 738




12-02-2011 03:29

А это просто небольшая справка....о том какими напряжениями питаются драйвера (дешифраторы) строк и столбцов LCD-панели.

VGL-отрицательное напряжение порядка 5v необходимое для драйверов строк.Этим напряжением драйвер ВЫКЛЮЧАЕТ tft транзисторы

VGH-это положительное напряжение порядка 20-25 вольт необходимое для драйверов строк.Этим напряжением драйвер ВКЛЮЧАЕТ tft транзисторы.

AVDD-напряжение порядка 3-5 вольт необходимое для питания цифровой (логической) части драйверов столбцов.

VCC-напряжение порядка 12 вольт необходимое для питания аналоговой части драйверов столбцов.
SERGE
Участник
Сообщения: 2034




12-03-2011 19:48

Внешние шины
К внешним шинам относятся соединения дисплея ЖК с внешними устройствамии и модулями.
Независимо от того к чему подключён входной узел дисплея ЖК ( T-con) --- к главной плате ( MAIN)
или отдельному устройству через десяток-другой метров --- используется некоторая шина с определёнными требованиями к ней.
В рамках практических задач определились общепринятые ( стандартные) способы общения дисплея ЖК свнешними устройствами.
Первым и самым распространнёным оказался стандарт LVDS ( Low Voltage Differential Signaling )
Все особенности этой цифровой шины раскрываются уже в названии. --- низкое напряжение ( 0,345В) логических уровней и попарно-парафазный ( дифференциальный) способ передачи данных.
Дополнительно следует отметить . что для уменьшения электромагнитных излучний ( ЭМИ) и помехоустойчивости прафазную сигнальную линию взаимно переплетают , образуя так называемую «витую пару». Следует отметить что этот интерфейс разрабатывался универсальным и не специально для ЖК. LVDS используется для передачи данных во многих цифровых системах.
На настоящий момент пропускная способность шины LVDS доведена до 455Мбит/сек.
Конструктивная особенность этой шины в ЖК-дисплеях заключается в наличии : (см. рис.1)
1. 4 пары сигнальной линии ( 8 проводников разделённые по парам). Это для классической 8-и битной архитектуры. Для 6-и битной архитектуры достаточно 3 пары
2. 1 пара тактового сигнала 40, 65 , 85 .. или выше МГц
3. линия питания дисплея ЖК – обычно это или 5 или 12В.
Каждая сигнальная пара образует информационный конвейер передачи видеоданных. Вместе 4 пары образуют параллельно-последовательную систему приёма ( RECIVER) сигнала Х --- Rx.

1.GIF



SERGE
Участник
Сообщения: 2034




12-03-2011 22:55

С целью увеличения пропускной способности ( обычно для матриц более 1Мп) разработчик стандарта LVDS (National Semiconductor) удвоил шину количественно. Т.е. пар видеоданных стало 8 и тактовых сигналов СLK стало тоже два. Удвоенный LVDS получил название LDI — LVDS Display Interface. Кроме количественного увеличения шин LDI отличает ещё и деление на чётные и нечётные пикселы. Т.е. первая группа из 4-х конвейеров передаёт видеоданные нечётных пикселей
(1,3,5….1919) , а вторая группа передаёт видеоданные чётных пикселей ( 2,4,6…1920). Такой подход позволяет оперативно перейти от управления матрицей до 2Мп к управлению матрицей до 1Мп , используя одну из групп по 4 конвейера
К особенностям LVDS в применении в в качестве дисплейной шины следует отнести привязку к стандарту TIA/EIA-644 LVDS. Унификация в этом вопросе позволяет опреративно совмещать устройства от разных производителей. Например ,если матрица ЖК использует интерфейс LVDS , то её смело можно использовать в любом аппарте с тем же интерфейсом. Поэтому на практике в большинстве случаев матрицы ЖК оказываются взаимозаменяемыми.
На примере трансмиттера DS90C385 можно проследить позиционирование битов в четырёх дифференциальных конвейерах. На основе даташита DS90C385 и схемы шасси 17MB08P от Vestel позиционирование можно отобразить графически (см рис)
При таком формате передачи видеоданных при 6-и битовом кодировании просто отбрасывается старший конвейер Тх3.
Следует отметить что позиция битов строчной и кадровой сихронизации выбрана таковой что между ними пролегает спадающий фронт тактового сигнала.

2.gif



SERGE
Участник
Сообщения: 2034




13-03-2011 11:50

Вторым и не менее популярным является интерфейс TMDS -- Transmition Minimized Differential Signaling. Физическая реализация TMDS очень похожа на LVDS., т.е. конвейеры собраны в диф.пары. Коренным отличием этого интерфейса от LVDS является чёткое разделение конвейеров по назначению. В случае с дисплеями это разделение по цветам. Т.е. по трём конвейерам передаётся три цвета RGB . Наиболее знакомое проявление TMDS в быту --- DVI , HDMI, DisplayPort…
В панельной теме TMDS зарегестрирован под маркой PanelLink.
Передатчик TMDS кодирует входной поток данных, преобразует его из параллельного вида в последовательный и направляет на приемник TMDS. Ширина исходного потока составляет 24 бита, а формат передаваемых данных может быть любой. По каналу, кроме информации, могут передаваться до 6 управляющих сигналов, сигнал разрешения данных (DE) и тактовый сигнал пикселов. Активное состояние DE свидетельствует о передаче данных. При этом каждый пиксел передается за один период тактовой частоты. Пассивное состояние DE соответствует передаче управляющих сигналов. На их формат, как и на формат представления данных, никаких ограничений не накладывается, что позволяет с помощью технологии TMDS передавать любой параллельный информационный поток.

Передатчик содержит три одинаковых шифратора , каждый из которых работает с одним каналом TMDS. На вход шифратора поступают по 8 бит данных и 2 управляющих сигнала. В зависимости от состояния сигнала DE шифратор генерирует 10-битовое слово (символ) либо из данных, либо из управляющих сигналов. Таким образом, на выходе шифратора всегда присутствует непрерывный поток TMDS-символов.
Добавление к данным двух дополнительных бит гарантирует правильную дешифрацию на приемной стороне. За счет избыточности символов генерируется всего 460 уникальных комбинаций во время активной строки и 4 -- при передаче управляющих сигналов. Комбинации выбраны таким способом, чтобы количество переходов из нуля в единицу и наоборот было минимальным.
Поскольку передача данных осуществляется одновременно по трем каналам, на приемной стороне выполняется индивидуальная подстройка фазы тактового сигнала. Десятибитовое кодирование обеспечивает приблизительный баланс по постоянному току. Синхронизация декодера выполняется во время передачи сигналов кадрового и строчного стробов.

11.jpg


33.jpg



SERGE
Участник
Сообщения: 2034




14-03-2011 16:59

GVIF — Gigabit Video InterFace .
Особенностью GVIF является всего одна пара данных ( как в USB) , в которой так же помещены сигналы синхронизации. Пропускная способность GVIF 1,5Гбит/сек. Подобный принцип передачи используется в высокоскоростных модемах компьютерных сетей.
Тайфун
КвасманаФт
Сообщения: 738




23-04-2011 15:17

Почти всё про интерфейс RSDS
закачал в обменник
http://monitor.net.ru/forum/rsds-download-31825.html
Сергей RU
Новичок
Сообщения: 5




31-07-2011 21:56

Про интерфейсы TFT-панелей есть довольно неплохая публикация на сайте журнала "Мир периферийных устройств ПК":

Внешние интерфейсы TFT панелей. Часть I. Параллельный интерфейс и TMDS.
Внешние интерфейсы TFT панелей. Часть II. LVDS.
Внешние интерфейсы TFT панелей. Часть III. RSDS.
LG-savikdvd
лыжник
Сообщения: 1522




07-05-2012 23:36

Есть еще такая книга Жидкокристаллические дисплеи А.В Самарин . В сети можно скачать.
Список форумов » Энциклопедия ремонта » ЖК и Плазма » Устройство ЖК панелей.
Перейти:  
Текущий раздел » Энциклопедия ремонта » ЖК и Плазма (Ссылки, панели, инверторы, ремонт, прочее)


Похожая информация:
  • Инверторы ЖК панелей - устройство,ремонт,схемы.







  • Электроника
    Прошивки и схемы на телевизоры, мониторы, dvd, телефоны. Schematic, Service Manual (mode), eeprom dumps Информация по ремонту для специалистов - справочники, инструкции, энциклопедия, советы и секреты ремонта,  настройка, сервисные режимы поиск и продажа электронных компонентов, магазины, datasheet, pdf, размещение в интернете рекламы на сайтах электронной тематики
    Powered by phpBB 2.0.18 © 2001, 2002 phpBB Group!