شاشات ترانزستور فيلم رقيق (TFT) هي مكون قياسي في معظم الأجهزة المعاصرة. تمتلك دقة ألوان عالية، وقت الاستجابة السريع، والدقة العالية، وهذا جعلها شعبية في معظم الصناعات. معرفة الواجهات المستخدمة في شاشات TFT ضرورية لأقصى قدر من الأداء وتوافق الوظيفة. بعض الواجهات الشائعة تشمل RGB و LVDS و MIPI ، وكل منها له قيود ومزايا.

واجهة RGB: المبادئ والاستخدامات

ما هو RGB؟

تعمل واجهة RGB عن طريق نقل بيانات البيكسل على ثلاث قنوات ألوان رئيسية هي الأحمر والأخضر والأزرق. من خلال ضبط كثافة كل قناة، يتم إنشاء مجموعة كبيرة من الألوان. كثافة أقصى عبر جميع القنوات، على سبيل المثال، يخلق الأبيض، والكثافة الصفرية الأسود. الواجهة شائعة في استخدامات الشاشة الصغيرة ، على سبيل المثال ، الهواتف المحمولة القديمة ومراقبة المصنع.

نقل الإشارة

يتم نقل معلومات RGB بالتوازي ، أي يتم نقل عدة بت في وقت واحد. بالإضافة إلى بيانات الألوان (RGB) ، فإن نبضات التزامن مهمة للغاية. يمثل HSYNC بداية خط جديد من البكسلات، ويبدأ VSYNC إطارًا جديدًا. تسيطر ساعة البيكسل (DOTCLK) على معدل التحديث ، وتوفر تردد ساعة أكبر جودة حركة أكبر.

القيود والمزايا

RGB سهل القيادة ويقدم عرض لون جيد. هذا’ s رخيصة وسهلة التنفيذ، وبالتالي it’ يستخدم في كل مكان حيث هذه هي أهم الاعتبارات. العيب الكبير الوحيد هو مسافة نقل أقصر - يتم فقدان سلامة الإشارة مع المسافة بسبب التداخل الكهرومغناطيسي والتخفيف. يتطلب RGB أيضًا العديد من الاتصالات المادية ، مما يجعل تصميم الكابلات و PCB أكثر تعقيدًا.

واجهة LVDS: إشارات تفاضلية منخفضة الجهد

ما هو LVDS؟

LVDS (إشارات التفاضلية منخفضة الجهد) هي تكنولوجيا واجهة تنقل البيانات في شكل إشارات تفاضلية مع تقليل تذبذبات الجهد. بالمقارنة مع RGB ، سلك إشارة واحد ومرجع إلى الأرض ، يعني LVDS سلكين لإرسال البيانات. توفر الطريقة نقل البيانات عالية السرعة في استهلاك الطاقة المنخفض وهي قابلة للتطبيق بشكل كبير في لوحات TFT كبيرة جداً (8 بوصات وما فوق).

عملية النقل

تقوم LVDS بتسلسل البيانات الموازية من خلال جهاز تسلسل وتنقلها عبر أزواج تفاضلية. يقوم جهاز الاستقبال بإلغاء تسلسل البيانات إلى تنسيق موازي لمعالجتها بواسطة وحدة التحكم في العرض. هذه الطريقة تقلل من استهلاك الطاقة والتداخل الكهرومغناطيسي (EMI) مع إشارة أكثر استقرارا على مسافة أطول.

المزايا

يناسب LVDS نقل البيانات لمسافات طويلة وسرعة عالية وبالتالي هو أكثر ملاءمة لشاشات TFT الكبيرة. LVDS هو التفاضلي وبالتالي لديه مناعة عالية للتداخل الكهرومغناطيسي وبالتالي تولد صور أكثر وضوحا وأكثر استقرارا. يستخدم LVDS خطوط إشارة أقل مقارنة بـ RGB ، وبالتالي يبسط الاتصال ويجعل التصميم الموفر للمساحة ممكنا ، خاصة للأجهزة المحمولة والمجوالة.

واجهة MIPI: واجهة معالج صناعة الجوال

مقدمة لـ MIPI

تهدف تحالف MIPI، الذي تأسس في عام 2003، إلى توحيد واجهات صناعة الهواتف المحمولة لتحسين توافق المكونات مثل الكاميرات والشاشات والمعالجات. وتتيح واجهات MIPI مثل واجهة العرض المتسلسلة (DSI) تبادل المعلومات بسلاسة بين وحدات العرض والأجهزة المحمولة مع انتاج عرض عالي الدقة وفعال الطاقة.

MIPI DSI: نقل البيانات عالية السرعة

يمكن لـ MIPI DSI دعم وضع الفيديو ووضع الأوامر. يتم استخدام وضع الأوامر لنقل أوامر التكوين إلى الشاشة (الدقة وعمق اللون ، إلخ) ، ووضع الفيديو لنقل بيانات الفيديو عالية السرعة. تضمن الواجهة نقل بيانات البيكسل عالية السرعة ، وبالتالي تقديم الصورة بسلاسة ودقة. عرض النطاق الترددي العالي لـ MIPI DSI واستهلاك الطاقة المنخفض أمران حيويان في الأجهزة المحمولة التي تتطلب معالجة الكثير من محتوى الوسائط المتعددة بسرعة.

المزايا

تدعم واجهات MIPI ، وخاصة DSI ، معدلات نقل البيانات العالية بسرعة عالية مطلوبة للشاشات عالية الدقة. كما يوفر MIPI الطاقة من خلال إشارات الجهد المنخفض ، والتي تمدد عمر البطارية للأجهزة المحمولة. يستخدم MIPI أقل تيارًا من الواجهات الموازية بسبب عدد أقل من الدبابيس ، والتي تناسب الأجهزة الرقيقة والخفيفة ذات المساحة القليلة جداً.

التطبيقات في الأجهزة المحمولة

واجهات MIPI لها تطبيقات واسعة في الأجهزة المحمولة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية والساعات الذكية. في الهواتف الذكية ، MIPI DSI هو واجهة معالج الشاشة والتطبيقات في الواقع ويدعم شاشات عالية الدقة مثل Quad HD (2560 × 1440) وما فوق. توفر واجهة MIPI DSI التمرير السلس ، والألعاب ذات معدل الإطار العالي ، وتشغيل الفيديو عالي الوضوح عند طاقة منخفضة. وبالمثل، تجد واجهات MIPI تطبيقات واسعة في الأجهزة اللوحية أيضًا، حيث تمكن من نقل البيانات بكفاءة في شاشات كبيرة عالية الجودة لتسهيل القراءة ومشاهدة الأفلام وتطبيقات الإنتاجية. للساعات الذكية، MIPI’ الطاقة المنخفضة والحجم الصغير مناسبة بشكل مثالي لربط المعالجات بالشاشات الصغيرة.

واجهة HDMI: واجهة الوسائط المتعددة عالية الوضوح

مقدمة لـ HDMI

HDMI هي واجهة رقمية تستخدم على نطاق واسع لنقل إشارات الصوت والفيديو عالية الوضوح. تم تطويره في عام 2002 من قبل اتحاد من شركات مثل باناسونيك وسوني ، وجمع HDMI استخدام عدة كابلات (الفيديو والصوت) في كابل واحد وجعلها مريحة للاتصال. تطور HDMI مع مرور الوقت فيما يتعلق بالدقة وعرض النطاق الترددي وعدد الميزات التي تدعمها.

تسليم الإشارة والخصائص

يستخدم HDMI إشارة تفاضلية محدودة الانتقال (TMDS) لنقل البيانات بأقل انقطاع ممكن. يحمل HDMI عدة دقات فيديو من 1080p إلى 8K وتنسيقات صوتية محسنة مثل PCM غير المضغوطة ودولبي ديجيتال. يستخدم HDMI أيضًا HDCP (حماية المحتوى الرقمي عالي النطاق الترددي) الذي يستخدم لمنع نقل المحتوى غير المصرح به.

HDMI على شاشات TFT

HDMI شائع في شاشات TFT للتلفزيونات والشاشات والمروجيكتورات. في أجهزة الكمبيوتر الشاشة ، تقدم HDMI ألعاب عالية الوضوح ، وبث الفيديو ، والتطبيقات المهنية مع صور واضحة. في أجهزة التلفزيون ، HDMI هي الواجهة الرئيسية للمصادر الخارجية مثل مشغلات Blu-ray وأجهزة تحكم الألعاب وتستوعب المواد عالية الوضوح أو حتى 4K و 8K. يستخدم HDMI في أجهزة العرض، والتي تحسن العروض المتعددة الوسائط، إما في الترفيه للشركات أو الأكاديمية أو المنزلية.

مقارنة بين الواجهات الأخرى

HDMI لديها نوعية نقل أفضل ونطاق أفضل من RGB مع دعم الصوت والفيديو على نطاقات أكبر، على عكس RGB التي لا يمكن أن توفر الدعم فقط للشاشات الصغيرة. HDMI هو أيضا أكثر مرونة من LVDS مع دعم الصوت والفيديو في الإلكترونيات الاستهلاكية. ومع ذلك ، بالنسبة للأجهزة المحمولة ، يأخذ MIPI مكان HDMI لأنه ’ أصغر في الحجم ويستهلك طاقة أقل.

واجهات شاشة TFT الأخرى المستخدمة على نطاق واسع (نظرة عامة موجزة)

VGA (مصفوفة الرسومات الفيديو)

وقد استخدمت واجهة الفيديو التناظرية VGA ، التي تم إنشاؤها في عام 1987 ، للاتصالات بين الكمبيوتر والمراقبة على نطاق واسع. يدعم قرارات منخفضة، وعادة ما يكون أقصى 1920× 1080 ، ويفتقر إلى الدعم لنقل الصوت. لا يزال يمكن العثور على VGA في الأنظمة القديمة ولكن يتم استبدالها بشكل متزايد بواجهات رقمية لأنها لا تدعم إشارات الجودة وقرارات التطبيقات الحديثة.

ديسبلاي بورت

DisplayPort ، التي أنشأتها VESA ، هي واجهة رقمية يمكنها التعامل مع معدلات تحديث عالية وشاشات عالية الدقة وهي مناسبة للرسومات والألعاب المهنية. وهو قادر على دعم إعدادات شاشات متعددة وصوت عالي الوضوح. DisplayPort قادر على توفير دقات فيديو تصل إلى 8K وما بعدها، ودعم التطبيقات المطلوبة في إنتاج الوسائط والألعاب.

شاشة كادي شاشات TFT

نظرة عامة على مجموعة المنتجات

عرض كادي يقدم مجموعة من شاشات TFT لاستخدامها في تطبيقات تتراوح من الهواتف المحمولة إلى التحكم الصناعي. تتراوح الشاشات من شاشات 4.3 بوصة إلى شاشات أكبر مثل شاشات 10.1 بوصة ، وكلها تصل إلى 1200 & # 215 ؛ قرارات 1920. تستخدم واجهات مثل MIPI و HDMI لتوفير مخرجات بصرية عالية الجودة لاستخدامها في الأجهزة الطبية والأنظمة الصناعية والإشارات الرقمية.

الجودة والتخصيص

مع أكثر من 20 سنة من التاريخ ، تحافظ Kadi Display على مراقبة صارمة للجودة ، كما شهدتها شهادات مثل ISO9001 و ISO14001. التخصيص من خلال الشركة متاح لمتطلبات الواجهة والحجم والدقة والبيئة في محاولة لتلبية الاحتياجات الفردية للعملاء. كادي عرض’ وقد تم اختبار مرونة التخصيص بدقة بنجاح أكثر من 100 مشروع مخصص في عام 2023.

اختيار واجهة شاشة TFT المناسبة

الاعتبارات بناء على متطلبات التطبيق

بالنسبة للهواتف المحمولة، MIPI هو أفضل واجهة مع نقل البيانات عالية السرعة وأقصى استهلاك للطاقة. بالنسبة لعرض الكمبيوتر ، يتم قبول HDMI و DisplayPort على نطاق واسع مع HDMI للاستخدام العام و DisplayPort حيث يتم استخدام عرض نطاق ترددي أعلى مع الألعاب والرسومات التجارية. عادةً ما توصي أنظمة الأتمتة الصناعية بـ LVDS كواجهة تحتاج فيها إلى نقل عالي السرعة على مسافة طويلة.

التوازن بين التكلفة والأداء والوظائف

اختيار الواجهة الصحيحة هو تبادل يتضمن التكلفة والأداء والوظائف. RGB هو أداء منخفض ولكن تكلفة منخفضة، في حين أن LVDS هو الخيار المثالي للسوق الصناعية. على الرغم من أن MIPI أكثر تكلفة ، إلا أنها مناسبة بشكل أفضل لتطبيقات الجوال مع شاشة عالية الوضوح واستهلاك طاقة منخفض. HDMI و DisplayPort ، في حين أنهما أكثر تكلفة ، أنسب تطبيقات الإلكترونيات الاستهلاكية باستخدام عرض النطاق الترددي العالي والعالي الوضوح.

استنتاج

بشكل عام، اختيار واجهة عرض TFT الصحيحة هو الأكثر أهمية عندما يتعلق الأمر بتقديم أعلى أداء. MIPI هو أكثر ملاءمة للجوال، LVDS للصناعة، و HDMI للمستهلك. تقدم كادي ديسبلي مجموعة واسعة من الشاشات مع واجهات مختلفة، مما يسمح للعملاء باختيار الحل المثالي لمنتجاتهم. اتصل بـ Kadi Display اليوم لمعرفة المزيد أو مناقشة مشروعك.