Le LVDS (Low Voltage Differential Signaling) est une méthode de transmission de données largement utilisée entre le contrôleur d’écran et la dalle LCD, en particulier dans la technologie TFT. Le LVDS permet un transfert rapide, stable et économe en énergie, avec de faibles interférences électromagnétiques. Les données sont transmises sur des paires différentielles, ce qui garantit l’intégrité du signal même sur des distances plus longues et à des résolutions élevées. Bien qu’il soit de plus en plus remplacé par des interfaces série modernes comme l’eDP ou le MIPI DSI, le LVDS reste une norme fiable dans les systèmes embarqués et les applications industrielles qui exigent robustesse et disponibilité à long terme.
Comment fonctionne le LVDS ?
Le LVDS transmet les données sous la forme d’une faible différence de tension sur une paire de conducteurs, au lieu d’une tension référencée à la masse. L’émetteur fait circuler un courant constant d’environ 3,5 mA dans une résistance de terminaison de 100 Ω placée côté récepteur, ce qui produit une excursion d’environ 350 mV. Le récepteur n’observe que la différence entre les deux lignes : le bruit qui se couple de la même manière sur les deux est donc annulé, et les courants opposés circulant dans la paire limitent les émissions rayonnées.
Dans les écrans, le LVDS est utilisé sous la forme FPD-Link : les données RGB parallèles, les signaux de synchronisation et le signal data enable sont sérialisés sur 3 paires de données (couleur 18 bits) ou 4 paires de données (couleur 24 bits), plus une paire d’horloge. Les dalles plus grandes ou plus rapides utilisent un LVDS double canal, les pixels impairs et pairs étant transmis sur deux liaisons. Les deux affectations de bits courantes pour les données 24 bits, VESA et JEIDA, ne sont pas interchangeables – la source doit être configurée selon l’affectation indiquée dans la fiche technique de la dalle.
LVDS, eDP ou MIPI DSI ?
| LVDS | eDP | MIPI DSI | |
|---|---|---|---|
| Signalisation | Paires de données différentielles + paire d’horloge | Voies DisplayPort, horloge intégrée | Voies de données D-PHY + voie d’horloge |
| Liaison typique | 4–5 paires par canal, 1–2 canaux | 1, 2 ou 4 voies | 1–4 voies de données |
| Écrans typiques | TFT industriels à partir d’environ 7″, jusqu’au Full HD | Ordinateurs portables, panel PC, hautes résolutions | Écrans de petite et moyenne taille, SoC mobiles |
| Longueur de câble | La plus longue des trois | Courte, interne | Courte, sur carte ou à proximité du processeur |
| Maturité | Mature, disponible à long terme | En progression dans les dalles industrielles | Standard des processeurs mobiles et embarqués |
Où le LVDS est-il utilisé aujourd’hui ?
Le LVDS reste l’interface la plus courante des dalles LCD-TFT industrielles à partir d’environ 7 pouces, des ordinateurs industriels qui les pilotent et des cartes AD. Ses points forts sont la robustesse, la tolérance aux câbles plus longs et la disponibilité à long terme, des qualités importantes pour des produits fabriqués pendant de nombreuses années. Les nouvelles conceptions migrent de plus en plus vers l’eDP et le MIPI DSI, qui transportent des résolutions plus élevées sur moins de lignes ; lorsqu’un processeur ne dispose pas de sortie LVDS, une puce passerelle (bridge) ou une carte adaptatrice convertit le signal.
Points à vérifier lors de l’intégration d’un écran LVDS
- Simple ou double canal et nombre de paires de données (couleur 18 bits ou 24 bits).
- Affectation des bits – VESA ou JEIDA ; une non-concordance se traduit par des couleurs erronées.
- Plage de fréquence d’horloge pixel et chronogrammes de la dalle indiqués dans la fiche technique.
- Type de connecteur et brochage aux deux extrémités du câble, y compris les lignes d’alimentation et de commande du rétroéclairage.
- Longueur et blindage du câble – les paires doivent rester torsadées et à impédance contrôlée pour limiter les EMI.
