Display a transistor a film sottile (TFT) sono un componente standard nella maggior parte dei dispositivi contemporanei. Possedono alta precisione del colore, tempo di risposta rapido e alta risoluzione, e questo li ha resi popolari nella maggior parte delle industrie. La conoscenza delle interfacce utilizzate nei display TFT è necessaria per la massima prestazione e compatibilità delle funzioni. Alcune delle interfacce popolari includono RGB, LVDS e MIPI, e ognuna di queste ha limitazioni e vantaggi.

Interfaccia RGB: principi e usi

Che cos'è RGB?

L'interfaccia RGB funziona trasmettendo i dati dei pixel su tre principali canali di colore: rosso, verde e blu. Regolando l'intensità di ogni canale, viene creata una grande gamma di colori. L'intensità massima su tutti i canali, ad esempio, crea bianco e nero a intensità zero. L'interfaccia è prevalente negli usi di piccoli schermi, ad esempio, vecchi telefoni cellulari e controlli di fabbrica.

Trasmissione segnale

Le informazioni RGB vengono trasmesse in parallelo, cioè più bit vengono trasmessi contemporaneamente. Oltre ai dati di colore (RGB), gli impulsi di sincronizzazione sono molto significativi. HSYNC segna l'inizio di una nuova linea di pixel e VSYNC avvia un nuovo frame. Il pixel clock (DOTCLK) controlla la frequenza di aggiornamento e una frequenza di orologio più grande fornisce una maggiore qualità del movimento.

Limitazioni e vantaggi

RGB è semplice da guidare e offre una buona riproduzione dei colori. Questo’ s economico e semplice da implementare, e quindi’ usato ovunque queste siano le considerazioni più importanti. Il suo unico svantaggio significativo è la sua distanza di trasmissione più breve: l'integrità del segnale viene persa con la distanza a causa di interferenze elettromagnetiche e attenuazione. RGB richiede anche numerose connessioni fisiche, rendendo la progettazione di cavi e PCB più complicata.

Interfaccia LVDS: Segnalazione differenziale a bassa tensione

Che cos'è LVDS?

LVDS (Low-Voltage Differential Signaling) è una tecnologia di interfaccia che trasmette dati sotto forma di segnali differenziali con oscillazioni di tensione ridotte. Rispetto al RGB, un singolo cavo di segnale e un riferimento alla terra, LVDS significa due cavi per l'invio dei dati. Il metodo fornisce una trasmissione di dati ad alta velocità con basso consumo di energia ed è altamente applicabile in pannelli TFT super grandi (da 8 pollici e oltre).

Processo di trasmissione

LVDS serializza i dati paralleli attraverso un serializzatore e li trasmette su coppie differenziali. Il ricevitore deserializza i dati in formato parallelo per l'elaborazione dal controller di visualizzazione. Questo metodo riduce al minimo il consumo di energia e le interferenze elettromagnetiche (EMI) con un segnale più stabile su una distanza più lunga.

Vantaggi

LVDS è adatto per la trasmissione a lunga distanza e ad alta velocità di dati ed è quindi più adatto per grandi schermi TFT. LVDS è differenziale e quindi ha un'elevata immunità alle interferenze elettromagnetiche e quindi genera immagini più chiare e più stabili. LVDS utilizza meno linee di segnale rispetto al RGB, semplificando così la connessione e rendendo possibile un design che risparmia spazio, in particolare per dispositivi portatili e mobili.

Interfaccia MIPI: Interfaccia del processore dell'industria mobile

Introduzione al MIPI

MIPI Alliance, fondata nel 2003, mira a standardizzare le interfacce del settore mobile per una migliore compatibilità di componenti come telecamere, display e processori. Le interfacce MIPI come la Display Serial Interface (DSI) consentono uno scambio fluido di informazioni tra moduli di visualizzazione e dispositivi mobili con uscite di visualizzazione ad alta risoluzione ed efficiente energeticamente.

MIPI DSI: Trasmissione dati ad alta velocità

MIPI DSI può supportare la modalità video e la modalità comando. La modalità comando è utilizzata per la trasmissione di comandi di configurazione al display (risoluzione, profondità di colore, ecc.) e la modalità video per la trasmissione di dati video ad alta velocità. L'interfaccia garantisce la trasmissione di dati pixel ad alta velocità, quindi il rendering fluido e preciso dell'immagine. L'alta larghezza di banda di MIPI DSI e il basso consumo di energia sono vitali nei dispositivi mobili che richiedono l'elaborazione rapida di molti contenuti multimediali.

Vantaggi

Le interfacce MIPI, in particolare DSI, supportano elevate velocità di trasferimento dati ad alta velocità richieste per display ad alta risoluzione. MIPI risparmia anche energia attraverso la segnalazione a bassa tensione, che prolunga la durata della batteria dei dispositivi mobili. MIPI utilizza meno corrente rispetto alle interfacce parallele a causa di meno pin, che si adatta a dispositivi sottili e leggeri con molto poco spazio.

Applicazioni in dispositivi mobili

Le interfacce MIPI hanno ampie applicazioni in dispositivi mobili come smartphone, tablet e smartwatch. Negli smartphone, MIPI DSI è l'interfaccia di display e processore di applicazione de facto e supporta schermi ad alta risoluzione come Quad HD (2560×1440) e superiori. L'interfaccia MIPI DSI offre scorrimento fluido, giochi ad alta velocità di fotogrammi e riproduzione video ad alta definizione a bassa potenza. Allo stesso modo, le interfacce MIPI trovano ampia applicazione anche nei tablet, dove consentono un trasferimento efficiente di dati in grandi schermi di alta qualità per facilitare la lettura, la visione di film e applicazioni di produttività. Per gli smartwatch, MIPI’ La bassa potenza e le piccole dimensioni sono ideali per collegare i processori a piccoli display.

Interfaccia HDMI: Interfaccia multimediale ad alta definizione

Introduzione all'HDMI

HDMI è un'interfaccia digitale ampiamente utilizzata per trasferire segnali audio e video ad alta definizione. È stato sviluppato nel 2002 da un consorzio di aziende come Panasonic e Sony, e HDMI ha riunito l'uso di diversi cavi (video e audio) in un unico cavo e ha reso conveniente la connessione. HDMI si è evoluto nel tempo in termini di risoluzione, larghezza di banda e numero di caratteristiche supportate.

Consegna del segnale e caratteristiche

HDMI utilizza Transition Minimized Differential Signaling (TMDS) per trasmettere dati con interruzioni minimi. HDMI porta diverse risoluzioni video da 1080p a 8K e formati audio migliorati come PCM non compresso e Dolby Digital. HDMI utilizza anche HDCP (High-Bandwidth Digital Content Protection) che viene utilizzato per bloccare la trasmissione di contenuti non autorizzati.

HDMI su schermi TFT

HDMI è comune nei display TFT di TV, monitor e proiettori. Nei computer con monitor, HDMI offre giochi ad alta definizione, streaming video e applicazioni professionali con immagini chiare. Nei televisori, HDMI è l'interfaccia primaria per fonti esterne come lettori Blu-ray e console di gioco e accoglie materiale ad alta definizione o persino risoluzione 4K e 8K. HDMI è utilizzato nei proiettori, che ottimizzano le presentazioni multimediali, sia in intrattenimento aziendale, accademico o domestico.

Confronto di altre interfacce

HDMI ha una migliore qualità di trasmissione e gamma rispetto al RGB con supporto audio e video su intervalli più grandi, a differenza del RGB che può fornire supporto solo per piccoli schermi. HDMI è anche più flessibile di LVDS con supporto audio e video nell'elettronica di consumo. Tuttavia, per i portatili, MIPI sostituisce HDMI in quanto’ è più piccolo e consuma meno energia.

Altre interfacce di visualizzazione TFT ampiamente utilizzate (Panoramica in breve)

VGA (Video Graphics Array)

L'interfaccia video analogica VGA, creata nel 1987, è stata ampiamente utilizzata per le connessioni computer-monitor. Supporta risoluzioni basse, tipicamente un massimo di 1920× 1080, e manca di supporto per il trasporto di audio. Il VGA può ancora essere trovato nei sistemi legacy, ma viene sempre più sostituito da interfacce digitali poiché non supporta segnali di qualità e risoluzioni di applicazioni moderne.

DisplayPort

DisplayPort, creato da VESA, è un'interfaccia digitale in grado di gestire elevati tassi di aggiornamento e monitor ad alta risoluzione ed è adatta per la grafica professionale e i giochi. È in grado di supportare configurazioni multi-monitor e audio ad alta definizione. DisplayPort è in grado di fornire risoluzioni video fino a 8K e oltre, supportando applicazioni esigenti nella produzione multimediale e nei giochi.

Display TFT di Kadi

Panoramica della gamma di prodotti

Display Kadi offre una gamma di display TFT da utilizzare in applicazioni che vanno dai telefoni cellulari al controllo industriale. Gli schermi vanno da schermi da 4,3 pollici a schermi più grandi come schermi da 10,1 pollici, tutti con fino a 1200× risoluzioni del 1920. Utilizzano interfacce come MIPI e HDMI per fornire uscite visive di alta qualità da utilizzare in dispositivi medici, sistemi industriali e digital signage.

Qualità e personalizzazione

Con oltre 20 anni di storia, Kadi Display mantiene un rigoroso controllo di qualità, come attestato da certificati come ISO9001 e ISO14001. La personalizzazione attraverso l'azienda è disponibile per i requisiti di interfaccia, dimensioni, risoluzione e ambiente nel tentativo di soddisfare le esigenze individuali dei clienti. Kadi Display’ La flessibilità di personalizzazione è stata accuratamente testata con il successo di oltre 100 progetti personalizzati nel 2023.

Scegliere l'interfaccia TFT adatta

Considerazioni basate sui requisiti di applicazione

Per i telefoni cellulari, MIPI è la migliore interfaccia per il trasferimento dati ad alta velocità e il massimo consumo energetico. Per il display del computer, HDMI e DisplayPort sono ampiamente accettati con HDMI per uso generale e DisplayPort dove viene utilizzata una larghezza di banda superiore con giochi e grafica commerciale. I sistemi di automazione industriale in genere raccomandano LVDS come interfaccia per il trasferimento ad alta velocità su una lunga distanza.

Bilanciare costi, prestazioni e funzionalità

Scegliere l'interfaccia giusta è un compromesso tra costo, prestazioni e funzionalità. RGB è a basse prestazioni ma a basso costo, mentre LVDS è una scelta ottimale per il mercato industriale. MIPI, sebbene più costoso, è più adatto per applicazioni mobili con display ad alta definizione e basso consumo energetico. HDMI e DisplayPort, sebbene più costosi, sono più adatti per applicazioni elettroniche di consumo con uso ad alta definizione e ad alta larghezza di banda.

Conclusione

In generale, la scelta della giusta interfaccia di visualizzazione TFT è la più importante quando si tratta di fornire le prestazioni più elevate. MIPI è più adatto per mobile, LVDS per industriali e HDMI per consumatori. Kadi Display offre una vasta selezione di display con diverse interfacce, consentendo ai clienti di scegliere la soluzione perfetta per il proprio prodotto. Contatta Kadi Display oggi Per saperne di più o discutere del tuo progetto.