Внешние интерфейсы TFT панелей

*LCD-мониторы становятся основными устройства воспроизведения информации, а это значит, что их применение носит поистине массовый характер. Все это означает, что в соответствии с законом больших чисел, количество отказов мониторов и их наиболее сложной части - LCD-панелей, происходит все чаще, т.е. все чаще перед специалистами сервисных служб стает вопрос о методах диагностики жидкокристаллических матриц. Одним из первых, в этом случае, диагностируется внешний интерфейс, через который на LCD-матрицу передаются все данные. Именно обзору этих интерфейсов посвящен данный материал.*

Сейчас уже ни для кого не секрет, что топология абсолютно любого жидкокристаллического (ЖК) экрана представляет собой матрицу, образованную системой строковых и столбцовых электродов. При этом каждый элемент изображения находится на пересечении строки и столбца (рис.1).

###

Для включения соответствующего пиксела (точки) должен быть выбран столбец и должна быть указана строка, в которой находится этот пиксел. В результате, к ЖК-ячейке прикладывается напряжение, величина которого определяет яркость точки. Выборка строк и столбцов осуществляется переключением ключевых транзисторов, которые образуют так называемые, драйверы столбцов (Column Driver-CD или Source Driver-SD) и драйверы строк (Row Driver-RD или Gate Driver-GD). Естественно, что количество транзисторов, содержащихся в столбцовых драйверах должно точно соответствовать количеству столбцов, а количество ключевых транзисторов строковых драйверов должно равняться количеству строк на экране. Непосредственную коммутацию ЖК-ячейки осуществляет TFT (тонкопленочный транзистор). Количество TFT-транзисторов равно количеству ЖК-ячеек. Напомним, что напряжение, прикладываемое к ЖК-ячейке, формируется столбцовым драйвером, а драйверы строк формируют сигнал открывания/запирания TFT-транзистора (рис.2).

=== Так, например, в цветной панели 1024х768 точек, имеется 1024 столбца и 768 строк, при этом, так как панель цветная, то и каждый элемент изображения состоит еще из трех элементов – красного, зеленого и синего. Поэтому такая панель содержит 3072 столбца (1024х3) и 768 строк. Таким образом, для управления этой панелью требуется 3072+768=3840 транзисторов. Естественно, что все эти транзисторы размещаются в интегральных микросхемах, образующих вместе с ЖК-панелью единую неразборную конструкцию. ===
Информация о градации цвета, т.е. о яркости цветной точки передается в формате R/G/B. Эти данные должны поступать на столбцовые драйверы в цифровом виде. И уже столбцовыми драйверами эти цифровые данные преобразуются в аналоговое напряжение, прикладываемое к ЖК-ячейкам. Строковые драйверы никаких преобразований не выполняют, и поэтому обеспечивают лишь «перебор» строк, указывая ту строку, ЖК-ячейки которой засвечиваются в данный момент времени. Таким образом, строковые драйверы должны получать только лишь управляющие сигналы позволяющие осуществлять перебор строк. В то же самое время, столбцовые драйверы управляются сигналами, позволяющими осуществлять перебор точек строки, и одновременно с этим получают еще и сигналы цвета R/G/B (рис.3).

Сигналы цвета в формате R/G/B, как известно, приходят на вход монитора от персонального компьютера. Эти сигналы обрабатываются графическим контроллером монитора, получившим название скалер (Scaler). Скалер осуществляет преобразование изображения, масштабируя его из любого входного формата в формат, соответствующий разрешению матрицы. Таким образом, данные, передаваемые на LCD-панель, формируются на основной (микропроцессорной) плате монитора, а именно, на выходе микросхемы скалера и передаются на панель с использованием соответствующего интерфейса (рис.4). Этот интерфейс представляет значительный практический интерес для специалиста, осуществляющего диагностику монитора, так как позволяет достаточно точно определить местоположение проблемы – на главной плате монитора или внутри LCD-панели.

Существует несколько способов (несколько интерфейсов) соединения ЖК-панели с главной платой микропроцессора:

*- параллельный цифровой интерфейс;*

*- интерфейс TMDS;*

*- интерфейс LVDS;*

*- интерфейс RSDS.*

У производителей LCD-панелей эти интерфейсы пользуются различной популярностью – какие-то интерфейсы безоговорочно доминируют, а применение других является, скорее, экзотикой, чем правилом. Но, тем не менее, с каждым из этих типов интерфейсов встречался любой специалист, имеющий за плечами богатый практический опыт. Поэтому мы и рассмотрим все перечисленные интерфейсы.