Casa > Esposizione > Contenuto

Contattaci

Aggiungi: Block 5, Fuqiang Technology Park, Zhugushi Road, Wulian, Longgang 518116

Mob: + 86-13510459036

E-mail: info@panadisplay.com

La tecnologia TFT-LCD
Mar 22, 2017

Tecnologia TFT-LCD, dettagliato processo

Principio di funzionamento di display a cristalli liquidi TFT-LCD

Nel display a cristalli liquidi sottile film transistor (TFT-LCD), la funzione di TFT è un tubo interruttore. TFT è comunemente usato in dispositivi a tre terminali. Uno strato semiconduttore è formato su un substrato di vetro, e un elettrodo di source e un elettrodo di drain sono collegati ad entrambe le estremità. E attraverso il cancello pellicola isolante opposta del semiconduttore, la tensione applicata al gate di controllare la sorgente e pozzo del corrente.

Per lo schermo di visualizzazione, ogni pixel può essere visto come un cristallo liquido tra l'elettrodo di pixel e l'elettrodo comune. Ciò che è più importante è che può essere visto come un condensatore dal punto di vista di energia elettrica. Il circuito equivalente è mostrato in figura 1. Per riga j colonna I pixel P (I, J) carica, è necessario accendere l'interruttore T (I, J) sulla linea di segnale D (I) per applicare la tensione bersaglio . Quando l'elettrodo di pixel è completamente carica, anche se l'interruttore è spento, la carica nel condensatore è conservato. La funzione del driver dati (colonna) si applica la tensione bersaglio alla linea di segnale, e il driver (linea) di gate funge da interruttore on e off. Poiché la tensione aggiunto sullo strato a cristalli liquidi può essere memorizzato, lo strato di cristallo liquido può funzionare stabile. Questa tensione display può anche essere ri scritto in un breve periodo di tempo attraverso il TFT, pertanto, anche per LCD ad alta definizione, possono anche soddisfare i requisiti di qualità dell'immagine.

Il tasto per visualizzare l'immagine è anche l'orientamento molecolare del cristallo liquido sotto il campo elettrico. Attraverso l'allineamento della parte interna del substrato, le molecole dei cristalli liquidi sono disposte per produrre la deformazione desiderata di realizzare diverse modalità di visualizzazione. Sotto l'azione del campo elettrico, la molecola di cristallo liquido ha un cambio di orientamento, e l'intensità della luce incidente modifiche attraverso lo strato di cristalli liquidi per la cooperazione del polarizzatore. Per conseguire visualizzazione dell'immagine.

Sottile display a cristalli liquidi film transistor semplice matrice passiva TN-LCD e STN-LCD è differente, ha un transistor a film sottile in ciascun pixel del display a cristalli liquidi (TFT), che può efficacemente superare la non gating diafonia, che può visualizzare caratteristiche statiche e linea di scansione schermo LCD è indipendente dal numero, migliorando notevolmente la qualità dell'immagine. L'unità di commutazione (cioè TFT) caratteristiche, è necessario far fronte alla bassa resistenza in stato chiuso resistenza stato è molto grande questo requisito.

Il display a colori del display a cristalli liquidi transistor a film sottile è realizzato aggiungendo uno strato di filtro di colore sul pannello frontale del display. Si richiede la produzione di matrice rosso, verde, blu e nero per ogni pixel.

I principali vantaggi di TFT-LCD

Con la maturità della tecnologia TFT nei primi anni '90, lo sviluppo di display a colori LCD a schermo piatto, meno di 10 anni, la rapida crescita di TFT-LCD nel display corrente principale, che ha i suoi vantaggi sono inseparabili. Le caratteristiche principali sono:

(1) buone caratteristiche di impiego

L'applicazione di bassa tensione, tensione di pilotaggio bassa, sicurezza d'uso e affidabilità solido è migliorata; piatta e sottile, risparmiare un sacco di materie prime e l'uso dello spazio; basso consumo energetico, il consumo energetico è di circa 1/10 monitor CRT, a destra ea sinistra uno per cento riflettente TFT-LCD, anche solo CRT, risparmiare un sacco di energia e di prodotti TFT-LCD; specificazione, serie dimensioni, varietà, flessibile e facile da usare, la manutenzione, l'aggiornamento, facile da aggiornare, lunga vita di servizio e molte altre caratteristiche. Campo di visualizzazione da 1 pollici a 40 pollici visualizza tutti campi di applicazione ed ampio piano di proiezione è terminale ingrandita; qualità di visualizzazione dai più semplici grafici monocromatici caratteri ad alta risoluzione, alta fedeltà di colore, alta luminosità, contrasto elevato, elevata velocità di risposta del display video di varie specifiche; display ha un tipo diretto del tipo di proiezione, prospettiva, anche tipo a riflessione.

(2) una buona protezione dell'ambiente

Nessuna radiazione, nessuna luce intermittente, nessun danno per la salute degli utenti. In particolare, l'emergere di TFT-LCD libri elettronici, porterà l'ufficio senza carta umano, era la stampa di supporti cartacei, portare ad apprendimento umano, la comunicazione e la registrazione di Civilization Revolution.

(3) ampio campo di applicazione

Può essere utilizzato normalmente nel campo di temperatura da -20 ° C a +50 ° C, e la temperatura di lavoro di TFT-LCD può essere ridotto a 80 gradi sotto zero. Il modello di utilità non solo può essere utilizzato come un display terminale mobile, ma può anche essere usato come una grande TV schermo di proiezione.

(4) un elevato grado di automazione delle tecnologie produttive

Su larga scala caratteristiche di produzione industriale. Industria TFT-LCD tecnologia matura, la produzione su larga scala di tasso di prodotto finito del 90% o più.

(5) TFT-LCD è facile da integrare e aggiornare

È la combinazione perfetta di integrato a semiconduttore tecnologia dei circuiti larga scala e tecnologia di sorgente luminosa. Attualmente, ci sono amorfi, policristallino e monocristallino di silicio TFT-LCD, ci saranno altri materiali in futuro TFT, sia il substrato di vetro e substrato di plastica.

Processo di produzione TFT-LCD

Sottile film transistor display a cristalli liquidi (TFT-LCD) è solitamente trattati in parallelo con due processi di lavorazione, come mostrato in figura 1. Il processo di base è il seguente:

Lo strato filtro di colore attraverso il substrato vetro anteriore, substrato del filtro di colore / forma processo precisa disposizione.

La formazione di sottile transistor film a cristalli liquidi film sottile - Substrate Technology (TFT) e altri componenti elettronici impiegati nel controllo matrice pixel display. Ogni pixel corrisponde generalmente a tre sottile cristallo pellicola transistore liquidi (TFT), ciascun pixel per controllare un comune costituiscono un pixel del punto di colore". Il processo di formatura film utilizza CVD, Etch e tecnologia PVD, che è simile alla tecnologia di fabbricazione di semiconduttori. questo processo deve essere ripetuto più volte, film continuo può formare un elemento funzionale (Figura 2).

I due substrati di materiale di cristallo liquido di iniezione intermedio essere fatte uno.

L'assemblaggio finale e la retroilluminazione guida componenti elettronici, modulo produzione TFT-LCD.

Tecnologia LCD TFT-LCD

Il processo di produzione di display a cristalli liquidi transistor a film sottile ha le seguenti parti: matrice TFT viene formato sul substrato TFT; formando un modello di filtro di colore e ITO strato conduttivo sul substrato del filtro di colore; con due substrati per formare un'installazione scatola di cristallo liquido; circuito periferico, retroilluminazione Assieme modulo.

1. Procedimento per formare matrice TFT su substrato TFT

TFT ha realizzato l'industrializzazione dei tipi comprendono: TFT amorfo silicio (a-Si TFT), TFT silicio policristallino (p-Si TFT), TFT silicio monocristallino (c-Si) diverse. Attualmente il più utilizzato è a-Si TFT.

Il processo di fabbricazione di a-Si TFT è per polverizzare prima il film di materiale cancello sul substrato di vetro borosilicato, e quindi formare il modello di griglia dopo l'esposizione maschera, lo sviluppo e l'incisione a secco. Passo macchina di esposizione per l'esposizione generale maschera. Il secondo passo è quello di utilizzare il metodo PECVD per la formazione del film continuo, pellicola SiNx, non drogato a-Si pellicola, fosforo drogato n + a-Si pellicola. Quindi, il modello a-Si della parte TFT è formata da esposizione maschera e incisione a secco. Il terzo passo consiste nel formare un elettrodo trasparente (pellicola ITO) per sputtering, e quindi per visualizzare la configurazione elettrodica dall'esposizione maschera e attacco in umido. La configurazione di fori di contatto della quarta porta passo pellicola estrema isolante è formata da esposizione maschera e il metodo di incisione a secco. Il quinto passo è sputter AL nel film, con esposizione maschera, incisione linea modello source, drain e segnale di TFT. Infine, la pellicola protettiva viene formata con il metodo PECVD, e poi il film viene inciso dall'esposizione maschera e incisione a secco. La pellicola protettiva è utilizzato per proteggere l'elettrodo e l'elettrodo e l'elettrodo di visualizzazione. Finora, l'intero processo è completato.

Array tecnologia TFT è la chiave del processo di fabbricazione TFT-LCD, e la maggior parte degli investimenti in attrezzature. L'intero processo richiede un alto livello di purificazione (ad esempio, livello 10).

2. Procedimento per formare una configurazione filtro colore su un filtro di colore substrato (CF)

Il metodo per formare la parte colorata del filtro colore comprende un metodo colorante, un metodo di dispersione di pigmento, un metodo di stampa, un metodo di deposizione elettrolitica e un metodo a getto d'inchiostro. Attualmente, il metodo dispersione di pigmento.

La prima fase del procedimento pigmento dispersione è per disperdere le particelle fini (dimensione media delle particelle inferiore a 0,1 M) (R, G, B tricolore) nella resina fotosensibile trasparente. Poi sono stati rivestiti con R., G. e modelli B del colore per rivestire, esposto e sviluppato. Il dispositivo viene utilizzato principalmente per il rivestimento, l'esposizione e sviluppo.

Al fine di evitare la dispersione della luce, di solito con una matrice nera all'incrocio di tre RGB (BM). In passato, il film singolo strato metallico di cromo è stato formato con il metodo sputtering, e ora c'è un nuovo tipo di pellicola BM o resina misto carbonio resina BM.

Inoltre, è necessario fare uno strato di pellicola protettiva sulla BM e formare l'elettrodo IT0, poiché il substrato con il filtro colore è usato come substrato frontale dello schermo a cristalli liquidi e una piastra posteriore con TFT per formare un liquido scatola di cristallo. Pertanto, si deve prestare attenzione al problema di posizionamento, in modo che ogni unità di filtro di colore ed i corrispondenti pixel del substrato TFT.

Processo di preparazione crystal 3. liquido

In primo luogo, il film poliimmide è rivestita sulla superficie del substrato superiore ed inferiore rispettivamente del substrato, e un film orientamento può essere formata secondo i requisiti attraverso il processo di attrito. Poi, il materiale sigillante è disposto intorno al substrato di matrice TFT. Allo stesso tempo, la pasta d'argento è rivestito sul lato elettrodo trasparente del substrato CF. Quindi, i due substrati sono allineati e legati, in modo che il modello CF è allineato con il modello TFT pixel. Nel materiale sigillante di stampa, è necessario lasciare la porta di iniezione, al fine di aspirare cristalli liquidi di infusione.

Negli ultimi anni, con il progresso della tecnologia e l'aumento delle dimensioni del substrato, nel processo di produzione della scatola ha anche notevolmente migliorato, più rappresentativo sta riempiendo i cambiamenti di stile di cristallo, dall'originale in una casella dopo perfusione al metodo ODF, cioè il riempimento cristallo e simultaneamente in una scatola. Inoltre, il metodo di rivestimento del rilievo non è più il metodo tradizionale di spruzzatura, ma direttamente sulla matrice mediante fotolitografia.

4. Circuito, processo periferico gruppo di retroilluminazione modulo di assembly

Dopo il processo di produzione della scatola di cristallo liquido è completata, è necessario un circuito di pilotaggio periferico ad essere disposta sul pannello, e quindi la lastra polarizzante viene incollato sulla superficie dei due substrati. Se il tipo di trasmissione LCD. anche installare retroilluminazione.

Specificamente come segue:

Array Process (processo array)

Attuale processo di produzione vegetale:

Il processo è diviso in due parti, CF e TFT, come mostrato in figura:

TFT-LCD processo di produzione specifico

Uno, fase TFT matrice formazione substrato

TFT matrice il processo di pulizia principale, pellicole e giallo scheda di sistema luce, dopo il processo di attacco per formare un modello, e quindi a seconda del numero di processo di circolazione maschera, in questo processo ciclo andrebbe prima lavata nel substrato di vetro sputter placcatura un strato di metallo, e quindi il processo di luce e incisione gialla per formare cancello, modello regionale, Sui dopo strippaggio substrato di vetro fotoresist pulendo, filmare area assistito da plasma chemical vapour deposition macchina formatrice funge da regione attiva, attraverso una serie di regionale collaborazione. TFT strato protettivo formato nella regione film sottile dopo la deposizione chimica da fase vapore di Yang Tai, quindi scavato foro angolo, quindi sputtering uno strato di pellicola di ossido di indio-stagno (ITO), e il processo di luce e incisione gialla per formare un'area di pixel in questo schema di circolazione regione processo dopo TFT processo di attacco per i passaggi principali.

Secondo la struttura della porta TFT, source, drain sequenza di deposizione di elettrodi, può essere divisa in quattro categorie, come mostrato in figura TFT, è attualmente la resa è di invertire la struttura a pila, perché presenta i vantaggi della struttura semplice e facile fabbricazione è ampiamente utilizzato dal costruttore TFT, perché il processo è diverso canale: 1) dopo l'attacco di TFT 2) dopo ritegno TFT o chiamato processo produttivo tasto step struttura a tre strati di TFT.TFT è N dopo incisione fine canale di silicio amorfo . Per formare un canale di controllo di gate, che è generalmente un metodo di incisione a secco, e le cause della corrente di dispersione possono nel canale asciutto facile causare la questione fuori del residuo cervo.

Due, lo stadio di formazione di TFT-LCD

Completare tutti i processi del vetro TFT-LCD, con un altro colpo con vetro rosso, verde e blu colore del filtro, spazzola prima pellicola di allineamento, trattamento allineamento, rivestimento distanziatore e colla telaio e due pezzi di vetro sul gruppo successivo, tagliando i lobi molatura bordo e bisellatura, pulizia quindi, iniezione a cristalli liquidi e la sigillatura, e infine ispezione e test elettrico, una delle fasi più importanti sono i seguenti:

trattamento 1.alignment

L'intero processo è l'elaborazione di macinazione pennello, soprattutto in termini di volume franella rulli spazzola metallo rettifica dopo la cottura la pellicola di allineamento, molecole di cristallo liquido può avanzare verso una certa direzione.

2, .il diffusione del distanziatore

Lo scopo è quello di ottenere uno spessore uniforme del cristallo liquido, è disperso ad alta densità può essere più uniforme GAP CELL, se è presente una perdita quando il distanziatore ridurrà la qualità e abbassare il grado di distanziatore dispersione può nemmeno GAP CELL, sarà anche incidere sulla qualità. Così il distanziatore uniformemente a spruzzo molto importante, attualmente con il tipo metodo di diffusione è più facile da controllare la densità, la prima a che fare con distanziale, combinazione solido quasi sul telaio gomma deve essere effettuata dopo la CF e TFT.

3, taglio .panel

Con TFT e CF combinati con quasi sigillato super hard taglio rullo dell'acciaio e modo fratturazione per ottenere ogni pezzo di pannello.

Dopo Sui di forma, dimensione e la forma del modulo stretta telaio, lo sviluppo di acciaio ultra sottile disco non può soddisfare i requisiti dopo la decorazione, modo taglio laser.

4, iniezione cristallo .liquid

Userò cornice di vetro fissa della macchina, iniezione cristalli liquidi di tipo rettilineo metodo di iniezione a cristalli liquidi, dovrebbe prestare attenzione per evitare spacer spacer e rotture) insieme.

II primo lascia il vuoto CELL interno, il CELL liquido luce di iniezione cristallo nel serbatoio a cristalli liquidi, e poi il vuoto per l'azione di azoto, la differenza di pressione tra l'interno e l'esterno del cristallo liquido viene iniettato nel CELL

La forma e la disposizione di iniezione cristalli liquidi

Spacer rotto: viene iniettato nel cristallo liquido, particelle cristalli liquidi, due pezzi di vetro pressatura fessura.

Aggregazione distanziatore: quando iniettato nel cristallo liquido, cristallo liquido ha un grandi e piccole particelle, perché il cristallo liquido è troppo piccolo al centro della vasca sarà rotolamento, alcuni si uniscono per formare un'aggregazione distanziatore

Ispezione 5.visual e misura elettrici

Controllare il progetto CELL LCD è il principale iniezione cristalli liquidi dopo l'ispezione allineamento, ispezione illuminazione precoce e l'ispezione finale e questi controlli vengono eseguiti da visiva.

Tre, modulo LCD stadio di formazione

Il processo del modulo comprende il collegamento del substrato di vetro di chip, il circuito stampato, la pressatura e la sigillatura, il guscio e il gruppo di retroilluminazione e la rilevazione.

Come liquido tecnologia a cristalli funziona:

Cristallo liquido attraverso modalità arrangiamento diverso di lavorare, utilizzando la modalità multi zona allineamento verticale (modalità MVA) e la modalità di commutazione in-plane (modalità IPS) per rendere l'angolo di visualizzazione orizzontale display a cristalli liquidi ha raggiunto 170 gradi. La modalità MVA riduce anche il tempo di risposta di 20ms.

(a) TN + Film

Da un punto tecnico di soluzioni Film vista, TN + è uno dei più semplici, produttori di display TFT saranno utilizzati per visualizzare la nematico ritorto vecchia LCD (TN: Twisted Nematic) tecnologia, combinata con la tecnologia TFT e TN + tecnologia Film. Questa tecnologia è principalmente attraverso il display coprono una pellicola speciale, per espandere l'angolo visivo può essere visto da 90 gradi a circa 140 gradi. TN + Film è lo stesso come il display TFT standard è attraverso la disposizione delle molecole a cristalli liquidi per ottenere il controllo dell'immagine, copre la superficie superiore di un film sottile per aumentare l'angolo visuale. Tuttavia, la relativa debolezza del display TFT e il tempo di reazione lento queste lacune non sono cambiate. Così TN + Film non è un buon modo per fare questo, in aggiunta al suo costo non è a buon mercato, non c'è merito.

(b) IPS (In-Plane Switching)

IPS è l'abbreviazione di In-Plane Switching, che significa un interruttore piatta, noto anche come Super TFT. In primo luogo sviluppato da Hitachi (Hitachi), NEC e Nokia stanno utilizzando questa tecnologia per il monitoraggio. La tecnica è differente dalla ritorto visualizzazione nematico (TN-Film), che è diversa dalla disposizione di base delle molecole di cristallo liquido, come mostrato in figura 7, quando la tensione viene aggiunto alle molecole di cristallo liquido ed il substrato disposizione parallela. L'angolo visuale utilizzando la tecnologia per visualizzare fino a 170 gradi, l'angolo visuale ha lo stesso tubo catodico è, ma questa tecnologia ha anche svantaggi: per permettere le molecole dei cristalli liquidi si sistemano elettrodi paralleli non come visualizzazione nematico ritorto (TN pellicola), nei due strati di substrato sono solo sullo strato di substrato basso su un risultato diretto di questo è la luminosità e il contrasto è notevolmente diminuito, al fine di migliorare la luminosità ed il contrasto, solo migliorare la luminosità della sorgente di retroilluminazione. Di conseguenza, il tempo di reazione e il contrasto con il display TFT ordinaria è più difficile da migliorare. Quindi la tecnologia non sembra essere la soluzione migliore.

(c) MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)

Multi zona tecnologia di allineamento verticale MVA, è sviluppato da Fujitsu società (Fujitsu), da un punto di vista tecnico, tiene conto dell'angolo visivo e tempo di reazione due aspetti. Trovato una soluzione di compromesso. La tecnologia MVA rende l'angolo visuale fino a 160 gradi, anche se non buono come IPS possono raggiungere 170 gradi di angolo visivo, ma `s ancora buono, perché il tempo di reazione di questa tecnologia può fornire una migliore contrasto e meno.

La generazione M in MVA significa "multi-domini" - il significato di multi zona. Come mostrato in figura 8, le sporgenze viola (sporgenza) formano le cosiddette regioni. Fujitsu attualmente produce monitor MAV In generale ci sono tali 4 regioni.

VA è l'abbreviazione di "allineamento verticale", che significa disposizione verticale. Tuttavia, letteralmente, ci sarà un equivoco, perché le molecole dei cristalli liquidi non sono come mostrato nel diagramma (protrusione) è completamente verticale. Vedere Figura 8 schema mostrato in nero. Quando un campo elettrico viene generato da una tensione elettrica, le molecole dei cristalli liquidi sono disposti in parallelo tra loro, in modo che la sorgente di luce di retroilluminazione può passare attraverso, sia i raggi luminosi possono divergere in tutte le direzioni, allargando così l'angolo visuale.

Inoltre, MVA prevede anche tempi di risposta più veloce di IPS e TN + Film tecnologia, che è molto importante per una buona ripresa video ed effetti visivi residui. MVA contrasto LCD è stato migliorato, ma anche con la visibilità delle modifiche.

In compenso piegatura ottico tecnologia (OCB) Serie campo sviluppata sulla base della quadricromia (FSFC) tecnologia LCD non solo per annullare l'account per 1/3 del costo del filtro di colore (CF), può migliorare la risoluzione di 3 volte , la trasmittanza aumenta 5 volte, semplificando il processo, riducendo i costi. Con lo sviluppo della tecnologia a film a colori e tecnologia di retroilluminazione, la capacità di riproduzione del colore dello schermo TFT è anche più di CRT. Come la prestazione completa dei principali indici tecnici di schermo TFT esposizione dei prodotti in vari dispositivi di visualizzazione è la più eccezionale, soprattutto il miglioramento della tecnologia di produzione di massa di prodotti TFT, molte varietà, più serie di ritmo di sviluppo del prodotto s, l'ambito di applicazione di nulla.

Quanto segue è una tipica sequenza di TFT:

Dove VSYNC è il segnale di sincronizzazione di trama, VSYNC ogni emessi 1 impulsi, significa che i nuovi dati video 1 schermo cominciarono a trasmettere. Mentre il HSYNC è un segnale di sincronizzazione di riga, ogni impulso HSYNC indica che le nuove linee 1 di dati video vengono inviati. Il VDEN è usato per indicare l'efficacia dei dati video, VCLK viene utilizzato per bloccare i dati di immagine video.

E nella sincronizzazione di frame e la sincronizzazione della testa e coda sono devono avere un tempo di ritorno per VSYNC, per esempio, prima che il tempo di ritorno è (VSPW + 1) + (VBPD + 1), dopo il tempo di ritorno è anche simile (VFPD +1); HSYNC. Questo è i requisiti originali monitor CRT temporizzazione a causa della deflessione cannone elettronico richiede tempo, ma in seguito è diventato lo standard del settore reale, così come lo schermo TFT è apparso più tardi nel tempo il CRT compatibile, è stato utilizzato anche per controllare i tempi.

Progettazione di circuito di azionamento TFT-LCD

Il segnale di interfaccia VGA viene convertito nel circuito di pilotaggio del display LCD analogico, utilizzando ADI chip DSP ad alte prestazioni ADSP-21160 per realizzare la funzione principale del circuito di comando.

Progettazione di circuiti hardware

AD9883A è un video a tre canali ADC ad alte prestazioni in grado di raggiungere contemporaneamente campionamento in tempo reale dei segnali RGB tricolore. Il sistema utilizza virgola mobile ADSP-21160 chip di 32 bit per elaborare i dati, possono completare la correzione gamma in tempo reale, correzione tempo base, elaborazione di immagini e ottimizzazione, per soddisfare i requisiti di prestazione del sistema. ADSP-21160 ha 6 ad alta velocità 8 bit giunzioni di collegamento paralleli indipendenti, che sono collegati alla estremità anteriore del ADSP-21160 analogico a digitale AD9883A circuito integrato di conversione e la digitale back-end analogico ADV7125 circuito integrato di conversione. ADSP-21160 ha una super-architettura di Harvard, supporta la modalità singola istruzione operando (SIMD), utilizzando il linguaggio di programmazione per realizzare la raccolta efficiente di elaborazione in tempo reale di segnale video, non a causa del lungo ritardo e l'elaborazione dei dati.

Sistema hardware schema illustrato nella figura 1. Il sistema può completare l'ingresso e l'uscita utilizzando diverse giunzioni catena. Segnale video analogico dal AD9883A per completare conversione da analogico a digitale. AD9883A è un ADC a tre canali, in modo che il sistema può completare elaborazione del segnale video monocromatico, elaborazione del segnale video a colori può essere completata. Il segnale video digitale campionato viene immesso l'ADSP-21160 attraverso l'intersezione catena, e il segnale di uscita viene emesso a ADV7125 dopo l'elaborazione differente. ADV7125 è un tre canali DAC, possono anche essere utilizzati per trattare segnali di colore. Il segnale video in uscita al circuito di generazione di tensione grigio, la tensione di pilotaggio richiesta per azionare lo schermo LCD. ADSP-21160 ha anche un perno bandiera universale programmabile I / O, che può essere utilizzato per accettare segnali di controllo esterni, invia informazioni di controllo per il sistema ed i suoi moduli, al fine di rendere l'intero funzionamento del sistema stabile ed ordinata. Ad esempio, ADSP-21160 fornisce i segnali di controllo necessari per il circuito di generazione di tensione in scala di grigi e lo schermo LCD. Inoltre, il sistema ha anche istituito un numero di LED, utilizzati per indicare visivamente l'hardware del sistema e le procedure interne DSP per ogni stato di funzionamento del modulo.

Figura 1 Rappresentazione schematica del sistema hardware

Questo disegno utilizza il metodo di avvio flash per caricare i file di programma DSP, memoria flash ha una prestazione di costo, di piccola dimensione, basso consumo energetico. Questo sistema è dovuto al programma DSP memoria flash, ma anche salvare i corrispondenti dati di tabella di ricerca e dati visualizzati in diverse parti del valore predefinito gamma, per cui la scelta di ST grande capacità M29W641DL, può salvare il codice del programma, e può salvare i dati necessari e le informazioni.

La figura 2 è il circuito di interfaccia DSP e flash. Poiché l'utilizzo di modalità di avvio istantaneo 8 bit, così ADSP-21160 linea indirizzi deve utilizzare A20 A0, la linea di dati è D39 ~ 32, leggere e scrivere memoria flash e segnali di selezione di chip sono stati ricevuti corrispondenti perni.

Figura 2 DSP e il circuito di interfaccia Flash

Funzione di sistema e Realizzazione

Questo progetto utilizza ADSP-21160 per completare la funzione di generazione dei segnali di correzione gamma, correzione tempo base, generatore di clock, l'ottimizzazione e il controllo immagine.

Principio correzione gamma

In LCD, i dati immagine del segnale IC / azionamento LSIDAC di variazione lineare e proprietà elettro-ottiche dei cristalli liquidi è non lineare, in modo da regolare la tensione del cristallo liquido, liquido luminosità del display a cristalli incontrare lineare, gamma (correzione gamma) . Correzione gamma è un processo importante comprendere le informazioni visive dell'oggetto originale o l'immagine originale. L'uso di look-up table per compensare le proprietà elettro-ottiche del metodo di correzione gamma cristallo liquido può rendere il sistema di visualizzazione a cristalli liquidi ha la funzione di trasferimento ideale. La curva di ingresso e uscita del sistema LCD è S. La funzione della tabella gamma è quello di convertire il segnale in un ADC inversa S forma lineare trasformazione, e, infine, le curve di ingresso e di uscita del sistema di visualizzazione a cristalli liquidi può soddisfare l'attuale requisiti.

LCD reticolo correzione gamma come mostrato in figura 3, l'elettro-ottico curva caratteristica LCD, la luminosità di curve LCD e grafico della tensione.

Figura 3 Schema di correzione gamma LCD

Attuazione correzione gamma

Questa tecnologia di elaborazione utilizzato correzione gamma scientifica carta, i segnali video digitali sono rispettivamente tre correzione gamma digitale a colori (o correzione delle simulati tre segnali video a colori erano gamma). Allo stesso tempo, la correzione della gamma non è perso, in modo che l'immagine completa display a colori è più viva, più realistico, più chiaro.

Un processo di regolazione gamma monocromatica, come mostrato in figura 4, gli altri due colori sono gli stessi. Ad esempio, ADSP-21160 è il primo a guardare la tabella per ottenere il (valore di gamma) coefficiente di rettifica gamma. Quindi, secondo il valore gamma e la visualizzazione dei dati di ingresso, la seconda tabella di look-up è ottenuto. Il primo valore gamma look-up table è in ingresso al modulo di controllo attraverso il segnale di controllo esterno per la prima volta per verificare tavolo. 8 cifre dati di visualizzazione tabella dei segnali di numeri da 0 a 255 dati di visualizzazione scala di grigi (correzione gamma).

Figura processo di regolazione 4 gamma monocromatica

ottimizzazione delle immagini

Al fine di migliorare la qualità dell'immagine, ADSP-21160 è progettato per ottimizzare il modulo effetti di immagine e trovata, molti nella lavorazione simulazione non può lavorare può essere effettuata in elaborazione digitale, ad esempio, il filtraggio digitale bidimensionale, correzione dei contorni, frequenza di sintonizzazione, precisa matrice dettaglio compensazione del colore (circuito a matrice lineare), correzione nero, correzione G, la regolazione del guadagno di correzione Kong Lan, controllo di livello nero e compensazione luce diffusa, regolazione contrasto, questi trattamenti sono per migliorare la qualità dell'immagine.

È la dimensione degli effetti digitali, il segnale video stesso e cambiamento di posizione di intensità e colore di elaborazione digitale del segnale, può rendere l'immagine in varie forme, su qualsiasi schermo zoom, rotazione, che è in grado di realizzare la simulazione del bravata. I filtri possono anche essere progettati per filtrare una parte del segnale segnale di interferenza e rumore, in modo che la chiarezza dell'immagine è più alta, migliore riproduzione dell'immagine originale. Tutti i segnali e dati vengono memorizzati nel DSP, che è generato dal modulo orologio e modulo di controllo.

Correzione tempo base e di controllo

A causa delle ADSP-21160 funzioni del modulo interne e tempo differente, ci sono un certo ritardo tra ciascun modulo, è necessario correzione tempo base digitale, la memoria dati di uscita finale può essere rigorosamente allineato senza sovrapposizione e informazioni discontinua. Correzione tempo base digitale è utilizzato principalmente per la correzione della linea del segnale video, sincronizzazione campo errore di temporizzazione del segnale. Prima di tutto, sarà un segnale di correzione al segnale di base temporale come riferimento alla memoria. Poi, il segnale di base tempo TFT-LCD come il riferimento può essere letto, il segnale video errore di base temporale minore. Allo stesso tempo anche aggiunto altre caratteristiche del segnale video può registrare la luminosità, intensità, saturazione, allo stesso tempo, fase, regolazione di fase carico onda, ed ha la funzione di orologio.

Il modulo di controllo è principalmente responsabile per il circuito logico di controllo di temporizzazione per guidare la gestione e il funzionamento dei vari moduli funzionali, come la gestione della memoria dati di visualizzazione e il funzionamento, sarà responsabile per i dati di visualizzazione e parametri di trasmissione di istruzioni in luogo, sarà responsabile il contenuto dei parametri di registro nella logica di visualizzazione corrispondente. Il generatore di segnale interno genera un segnale di controllo e un indirizzo, e genera un segnale di controllo secondo la visualizzazione orizzontale e verticale e il valore del contatore di tranciatura. Inoltre, può ricevere segnali di controllo esterni per raggiungere interazione uomo-computer, per cui il circuito è più potente, più flessibile.

Inoltre, l'ADSP21160 anche progettato il modulo di controllo del bus I2C, bus I2C analogico a lavorare, per il dispositivo di interfaccia I2C esterna con SCLK (segnale di clock seriale) e SDA (bidirezionale dati seriali). Lo stato di funzionamento del I2C simulato è mostrata in figura 5 e figura 6.

Figura 5 porta seriale lettura / scrittura temporizzazione

Figura 6 interfaccia seriale - tipico byte di trasferimento

Implementazione del software di sistema

Nella progettazione del software, come mostrato in figura 7, il software Matlab viene utilizzato per calcolare il valore di correzione, e memorizzato in forma di una tabella di look-up per la chiamata temporizzazione. Accendere il sistema, il primo a completare una serie di impostazioni ADSP-21160 registro, in modo che DSP può funzionare correttamente ed efficacemente. Quando l'ADSP-21160 riceve un segnale video effettivo, il valore gamma è determinato secondo le informazioni di controllo esterno. Al fine di adattarsi alle diverse TFT-LCD per visualizzare il segnale video, il sistema può regolare il valore gamma per regolare l'effetto dell'esposizione al meglio. Come mostrato in figura 4, tabella di look-up di file memorizzati in precedenza, per ottenere il valore di correzione desiderata, e quindi in attesa per gestire la fase successiva. Secondo le caratteristiche del segnale video e le esigenze dell'utente, il sistema può anche raggiungere una certa ottimizzazione immagini ed effetti speciali, come ad esempio il filtraggio bidimensionale digitale, correzione dei contorni, regolazione del guadagno, regolazione contrasto, ecc .. Queste operazioni può essere usato selettivamente dall'utente. L'uso di ADSP-21160 può anche raggiungere vibrazione immagini, stagnazione e altre acrobazie. Infine, la correzione tempo base digitale, utilizzato principalmente per correggere la linea del segnale video, sincronizzazione campo errore di temporizzazione del segnale, la memoria dati di uscita finale può essere rigorosamente allineato senza sovrapposizione e informazioni discontinua. In aggiunta alle caratteristiche di cui sopra, ADSP-21160 fornisce anche i segnali di controllo necessari per il circuito di generazione di tensione in scala di grigi e lo schermo TFT-LCD in conformità con il segnale di controllo di temporizzazione. Inoltre, l'ADSP-21160 può anche essere impostato per guidare la configurazione generale del pin I / O lampada, sistema di visualizzazione a LED stato operativo.

Figura diagramma di flusso software 7