info@panadisplay.com
Teknologi TFT-LCD

Teknologi TFT-LCD

Feb 17, 2017

Teknologi TFT-LCD, proses rinci

Prinsip kerja dari TFT-LCD layar kristal cair

Dalam film tipis transistor liquid crystal display (TFT-LCD), fungsi TFT adalah tabung switch. TFT umumnya digunakan dalam tiga perangkat terminal. Sebuah lapisan semikonduktor dibentuk pada substrat kaca, dan elektroda sumber dan elektroda tiriskan terhubung pada kedua ujungnya. Dan melalui gerbang isolasi film berlawanan semikonduktor, tegangan diterapkan ke gerbang untuk mengontrol sumber dan drain saat ini.

Untuk tampilan layar, setiap pixel dapat dilihat sebagai kristal cair antara elektroda pixel dan elektroda umum. Apa yang lebih penting adalah bahwa hal itu dapat dilihat sebagai sebuah kapasitor dari sudut pandang listrik. Rangkaian ekivalen ditunjukkan pada Gambar 1. Untuk baris j Aku kolom pixel P (I, J) biaya, perlu untuk mengaktifkan T switch (I, J) pada garis sinyal D (I) untuk menerapkan tegangan sasaran . Ketika elektroda pixel terisi penuh, bahkan jika saklar off, muatan dalam kapasitor yang diawetkan. Fungsi dari data (kolom) driver adalah untuk menerapkan tegangan target untuk garis sinyal, dan gerbang (baris) driver bertindak sebagai saklar on dan off. Karena tegangan ditambahkan pada lapisan kristal cair dapat disimpan, lapisan kristal cair dapat bekerja secara stabil. tegangan tampilan ini juga dapat ditulis ulang dalam waktu singkat melalui TFT, oleh karena itu, bahkan untuk LCD definisi tinggi, bisa juga memenuhi persyaratan kualitas gambar.

Kunci untuk menampilkan gambar juga orientasi molekul kristal cair di bawah medan listrik. Melalui penyelarasan dalam substrat, molekul kristal cair diatur untuk menghasilkan deformasi yang diinginkan untuk mewujudkan mode tampilan yang berbeda. Di bawah aksi medan listrik, molekul kristal cair memiliki perubahan orientasi, dan intensitas perubahan cahaya insiden melalui lapisan kristal cair dengan kerjasama dari polarizer. Untuk mencapai tampilan gambar.

matriks sederhana tipis film transistor liquid crystal display dengan pasif TN-LCD dan STN-LCD berbeda, ia memiliki transistor film tipis di setiap pixel dari layar kristal cair (TFT), yang secara efektif dapat mengatasi crosstalk non gating, yang dapat menampilkan karakteristik statis dan pemindaian baris layar LCD independen dari nomor tersebut, sehingga sangat meningkatkan kualitas gambar. Unit switching (yaitu TFT) karakteristik, perlu untuk memenuhi rendah pada ketahanan negara, ditutup ketahanan negara sangat besar persyaratan ini.

Layar warna dari thin film transistor liquid crystal display diwujudkan dengan menambahkan lapisan filter warna pada panel depan layar. Hal ini membutuhkan produksi matriks merah, hijau, biru dan hitam untuk setiap pixel.

Keuntungan utama dari LCD TFT-LCD

Dengan kematangan teknologi TFT di awal 90-an, perkembangan warna LCD panel layar datar, kurang dari 10 tahun, pertumbuhan yang cepat dari TFT-LCD ke layar utama, yang memiliki keuntungan tidak dapat dipisahkan. fitur utama adalah:

(1) baik penggunaan karakteristik

Penerapan tegangan rendah, tegangan mengemudi rendah, penggunaan keamanan yang solid dan keandalan adalah peningkatan; datar, dan tipis, menyimpan banyak bahan baku dan penggunaan ruang; konsumsi daya yang rendah, konsumsi daya sekitar layar CRT 1/10, kiri dan kanan satu persen reflektif TFT-LCD bahkan hanya CRT, menyimpan banyak energi dan produk TFT-LCD; spesifikasi, ukuran seri, berbagai, fleksibel dan mudah digunakan, pemeliharaan, pembaruan, mudah untuk meng-upgrade, layanan panjang kehidupan dan banyak fitur lainnya. berbagai tampilan dari 1 inci sampai 40 inci menampilkan semua rentang aplikasi dan bidang proyeksi besar adalah terminal layar ukuran penuh; kualitas tampilan dari grafis karakter monokromatik yang paling sederhana untuk resolusi tinggi, kesetiaan warna yang tinggi, kecerahan tinggi, kontras tinggi, kecepatan respon tinggi dari tampilan video dari berbagai spesifikasi; display memiliki tipe langsung dari jenis proyeksi, perspektif, juga jenis refleksi.

(2) perlindungan lingkungan yang baik

Tidak ada radiasi, tidak ada flicker, tidak ada salahnya untuk kesehatan pengguna. Secara khusus, munculnya buku elektronik TFT-LCD, akan membawa kantor tanpa kertas manusia, era pencetakan paperless, menyebabkan belajar manusia, komunikasi dan catatan revolusi peradaban.

(3) ruang lingkup yang luas dari aplikasi

Hal ini dapat digunakan secara normal dalam kisaran suhu dari -20 DEG C untuk 50 DEG C, dan suhu kerja TFT-LCD dapat dikurangi sampai 80 derajat di bawah nol. Model utilitas tidak hanya dapat digunakan sebagai display terminal mobile, tetapi juga dapat digunakan sebagai layar proyeksi besar tv.

(4) tingkat tinggi otomatisasi teknologi manufaktur

karakteristik produksi industri skala besar. teknologi dewasa industri TFT-LCD, produksi skala besar dari tingkat produk jadi dari 90% atau lebih.

(5) TFT-LCD mudah untuk mengintegrasikan dan memperbarui

Ini adalah kombinasi sempurna dari skala semikonduktor terintegrasi teknologi sirkuit besar dan teknologi sumber cahaya. Saat ini, ada amorf, polikristalin dan monocrystalline silikon TFT-LCD, akan ada bahan lain dalam TFT masa depan, baik substrat kaca dan substrat plastik.

proses manufaktur TFT-LCD

Tipis film transistor liquid crystal display (TFT-LCD) biasanya diproses secara paralel dengan dua proses pengolahan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 1. Proses dasar adalah sebagai berikut:

Filter warna lapisan melalui kaca depan substrat, substrat filter warna / bentuk proses pengaturan yang tepat.

Pembentukan film transistor liquid crystal film tipis tipis - Substrat Teknologi (TFT) dan komponen elektronik lainnya yang digunakan dalam array kontrol layar pixel. Setiap pixel biasanya berhubungan dengan tiga kristal film transistor liquid tipis (TFT), setiap pixel untuk mengendalikan umum merupakan pixel dari titik warna". Proses pembentukan Film menggunakan CVD, Etch dan teknologi PVD, yang mirip dengan teknologi manufaktur semikonduktor. proses ini harus diulang beberapa kali, Film terus menerus dapat membentuk elemen fungsional (Gambar 2).

Kedua substrat dari bahan kristal cair injeksi menengah harus membuat satu.

Perakitan akhir dan backlight mengemudi komponen elektronik, modul manufaktur TFT-LCD.

Teknologi LCD TFT-LCD

Proses pembuatan film tipis transistor liquid crystal display memiliki bagian-bagian berikut: TFT array yang terbentuk pada substrat TFT; membentuk pola filter warna dan ITO lapisan konduktif pada substrat filter warna; dengan dua substrat untuk membentuk instalasi kotak kristal cair; sirkuit perifer, backlight perakitan perakitan modul.

1. proses untuk membentuk TFT array pada TFT substrat

TFT telah menyadari industrialisasi jenis meliputi: TFT amorf silikon (a-Si TFT), polycrystalline silicon TFT (p-Si TFT), TFT silikon monocrystalline (c-Si) beberapa. Saat ini yang paling banyak digunakan adalah a-Si TFT.

Proses fabrikasi a-Si TFT adalah untuk pertama menggerutu film materi gerbang di kaca borosilikat substrat, dan kemudian membentuk pola grid setelah paparan masker, pengembangan dan etsa kering. Langkah mesin eksposur untuk paparan masker umum. Langkah kedua adalah dengan menggunakan metode PECVD untuk pembentukan film terus menerus, Film SiNx, non diolah a-Si Film, fosfor diolah n + a-Si film yang. Kemudian, pola-Si dari bagian TFT dibentuk oleh paparan masker dan etsa kering. Langkah ketiga adalah untuk membentuk elektroda transparan (film ITO) dengan pemercikan, dan kemudian untuk menampilkan pola elektroda oleh paparan masker dan etsa basah. Pola kontak lubang langkah gerbang keempat Film isolasi ekstrim dibentuk oleh paparan masker dan metode etsa kering. Langkah kelima adalah untuk menggerutu AL ke dalam film, dengan paparan masker, etsa sumber, tiriskan dan sinyal pola garis TFT. Akhirnya, film pelindung dibentuk dengan metode PECVD, dan kemudian film ini terukir oleh paparan masker dan etsa kering. Film pelindung digunakan untuk melindungi elektroda dan elektroda dan elektroda display. Sejauh ini, seluruh proses selesai.

TFT array teknologi adalah kunci dari proses manufaktur TFT-LCD, dan bagian yang paling dari investasi peralatan. Seluruh proses membutuhkan tingkat tinggi pemurnian (misalnya, tingkat 10).

2. proses untuk membentuk pola filter warna pada filter warna (CF) substrat

Metode untuk membentuk bagian berwarna dari filter warna terdiri dari suatu metode dye, metode dispersi pigmen, metode pencetakan, metode deposisi elektrolitik dan metode ink-jet. Saat ini, metode dispersi pigmen.

Langkah pertama dari metode dispersi pigmen adalah untuk membubarkan partikel halus (rata-rata ukuran partikel kurang dari 0,1 M) (R, G, B tricolor) dalam resin fotosensitif transparan. Kemudian mereka dilapisi dengan R., G. dan pola warna B agar dapat dilapisi, terbuka dan dikembangkan. Perangkat ini terutama digunakan untuk pelapisan, eksposur dan berkembang.

Dalam rangka untuk mencegah kebocoran cahaya, biasanya dengan matriks hitam di persimpangan tiga RGB (BM). Di masa lalu, film lapisan logam kromium tunggal dibentuk dengan metode sputtering, dan sekarang ada jenis baru dari film BM atau resin campuran karbon resin BM.

Selain itu, perlu untuk membuat lapisan film pelindung pada BM dan membentuk elektroda IT0, karena substrat dengan filter warna yang digunakan sebagai substrat depan layar kristal cair dan piring belakang dengan TFT untuk membentuk cairan kotak kristal. Oleh karena itu, kita harus memperhatikan masalah posisi, sehingga setiap unit filter warna dan pixel yang sesuai dari substrat TFT.

proses persiapan kotak kristal 3. cair

Pertama, film polimida dilapisi pada permukaan substrat atas dan substrat yang lebih rendah masing-masing, dan film orientasi dapat dibentuk sesuai dengan persyaratan melalui proses gesekan. Kemudian, bahan sealant diatur sekitar TFT array yang substrat. Pada saat yang sama, pasta perak dilapisi pada elektroda transparan substrat CF. Kemudian, dua substrat selaras dan terikat, sehingga pola CF sejajar dengan pola TFT pixel. Dalam materi penyegelan pencetakan, perlu meninggalkan pelabuhan injeksi, untuk vakum infus kristal cair.

Dalam beberapa tahun terakhir, dengan kemajuan teknologi dan peningkatan ukuran substrat, dalam proses pembuatan kotak juga telah sangat meningkat, lebih representatif mengisi perubahan gaya kristal, dari aslinya ke dalam kotak setelah perfusi dengan metode ODF, yaitu mengisi kristal dan secara bersamaan ke dalam kotak. Selain itu, metode lapisan pad tidak lagi metode tradisional penyemprotan, tetapi langsung pada array menggunakan photolithography.

4. sirkuit, proses perakitan modul perakitan lampu latar perifer

Setelah proses produksi kotak kristal cair selesai, sirkuit mengemudi perifer diperlukan untuk diatur pada panel, dan kemudian pelat polarisasi yang disisipkan pada permukaan dua substrat. Jika jenis transmisi LCD. juga menginstal backlight.

Secara khusus sebagai berikut:

Array Proses (proses array)

Sebenarnya proses produksi tanaman:

Proses ini dibagi menjadi dua bagian, CF dan TFT, seperti yang ditunjukkan pada gambar:

TFT-LCD proses produksi tertentu

Satu, TFT berbagai formasi substrat tahap

TFT array proses pembersihan utama, film, dan board sistem lampu kuning, setelah proses etsa untuk membentuk pola, dan kemudian sesuai dengan jumlah proses sirkulasi topeng, dalam proses siklus ini pertama-tama harus dicuci ke dalam substrat kaca menggerutu plating sebuah lapisan logam, dan kemudian cahaya dan etsa proses kuning untuk membentuk gerbang, pola regional, Sui setelah pengupasan photoresist substrat kaca dengan membersihkan, untuk film daerah plasma dibantu deposisi uap kimia membentuk mesin berfungsi sebagai daerah aktif, melalui serangkaian daerah kolaborasi. TFT lapisan pelindung yang terbentuk di wilayah film tipis setelah deposisi uap kimia Yang Tai, kemudian menggali lubang sudut, kemudian sputtering lapisan film indium timah oksida (ITO), dan cahaya dan etsa proses kuning untuk membentuk daerah pixel dalam sirkulasi pola wilayah ini proses setelah TFT proses etsa untuk langkah-langkah utama.

Menurut struktur TFT gerbang, sumber, tiriskan deposisi elektroda urut, dapat dibagi menjadi empat kategori, seperti ditunjukkan pada gambar TFT, saat ini yield adalah untuk membalikkan struktur ditumpuk, karena memiliki keuntungan dari struktur sederhana dan mudah fabrikasi banyak digunakan oleh produsen TFT, karena prosesnya saluran yang berbeda: 1) setelah etsa TFT 2) setelah mempertahankan TFT atau disebut proses produksi kunci langkah tiga lapisan struktur TFT.TFT adalah N setelah etsa saluran akhir silikon amorf . Dalam rangka untuk membentuk saluran kontrol gerbang, yang umumnya metode etsa kering, dan penyebab kebocoran arus dapat di saluran kering ketika mudah menyebabkan masalah ini dari residu rusa.

Dua, tahap pembentukan TFT-LCD

Menyelesaikan semua proses dalam kaca TFT-LCD, dengan pukulan lain dengan warna merah, hijau dan biru filter warna kaca, sikat Film keselarasan pertama, pengobatan keselarasan, pelapisan spacer dan bingkai lem dan dua lembar kaca pada kelompok berikutnya, memotong lobus tepi grinding dan chamfering, membersihkan kemudian, injeksi kristal cair dan penyegelan, dan akhirnya inspeksi dan pengujian listrik, salah satu langkah yang paling penting adalah sebagai berikut:

pengobatan 1.alignment

Seluruh proses ini sikat pengolahan penggilingan, terutama dalam volume franella rol sikat logam grinding setelah menembak film keselarasan, molekul kristal cair dapat maju menuju arah tertentu.

2, .suatu penyebaran spacer

Tujuannya adalah untuk mendapatkan ketebalan yang seragam dari kristal cair, itu tersebar kepadatan tinggi dapat lebih seragam CELL GAP, jika ada kebocoran saat spacer akan mengurangi kualitas dan menurunkan tingkat dispersi spacer bahkan tidak bisa CELL GAP, juga akan mempengaruhi kualitas. Jadi spacer secara merata penyemprotan sangat penting, saat ini dengan jenis metode penyebaran lebih mudah untuk mengontrol kepadatan, yang pertama harus dilakukan dengan spacer, kombinasi yang solid kuasi pada frame karet harus dilakukan setelah CF dan TFT.

3, pemotongan .panel

Dengan TFT dan CF dikombinasikan dengan kuasi disegel rol baja pemotongan super keras dan cara rekah untuk mendapatkan setiap bagian dari panel.

Setelah Sui bentuk, ukuran dan bentuk modul bingkai sempit, pengembangan tipis, baja yang sangat keras tidak dapat memenuhi persyaratan setelah dekorasi, cara laser cutting.

4, injeksi kristal .liquid

Saya akan menggunakan bingkai kaca tetap pada mesin, injeksi kristal cair dengan tipe lurus metode injeksi kristal cair, harus memperhatikan untuk menghindari spacer dan patah spacer) bersama-sama.

II pertama membiarkan CELL vakum internal, CELL cair pelabuhan injeksi kristal ke dalam tangki kristal cair, dan kemudian vakum untuk aksi nitrogen, perbedaan tekanan antara bagian dalam dan luar kristal cair akan disuntikkan ke CELL yang

Bentuk dan susunan injeksi kristal cair

Spacer rusak: disuntikkan ke dalam kristal cair, partikel kristal cair, dua lembar kaca menekan retak.

agregasi Spacer: ketika disuntikkan ke dalam kristal cair, kristal cair memiliki partikel besar dan kecil, karena kristal cair terlalu kecil di tengah-tengah tangki akan bergulir, beberapa datang bersama-sama untuk membentuk agregasi Spacer

inspeksi 5.visual dan pengukuran listrik

Periksa proyek LCD CELL adalah utama injeksi kristal cair setelah pemeriksaan keselarasan, inspeksi pencahayaan awal dan pemeriksaan akhir dan pemeriksaan ini dilakukan oleh visual.

Tiga, tahap pembentukan modul LCD

Proses modul meliputi sambungan dari substrat Chip kaca, sirkuit dicetak, menekan dan penyegelan, shell dan perakitan backlight dan deteksi.

Bagaimana cair teknologi kristal bekerja:

kristal cair melalui modus pengaturan yang berbeda untuk bekerja, menggunakan multi-daerah modus vertical alignment (mode MVA) dan modus switching dalam-pesawat (mode IPS) untuk membuat liquid crystal display sudut pandang horisontal telah mencapai 170 derajat. Modus MVA juga mempersingkat waktu respon untuk 20ms.

(A) TN + Film

Dari sudut pandang teknis, TN + solusi Film adalah salah satu yang paling sederhana, TFT produsen layar akan digunakan untuk menampilkan LCD tua bengkok nematic (TN: twisted Nematic) teknologi, dikombinasikan dengan teknologi TFT, dan TN + teknologi Film. Teknologi ini terutama melalui layar mencakup film khusus, untuk memperluas sudut visual dapat dilihat dari 90 derajat sampai 140 derajat. TN + Film adalah sama dengan layar TFT standar adalah melalui penataan molekul kristal cair untuk mencapai kontrol gambar, mencakup permukaan atas film tipis untuk meningkatkan sudut visual. Namun, kelemahan relatif dari layar TFT dan waktu reaksi lambat kekurangan ini tidak berubah. Jadi TN + Film ini bukan cara yang baik untuk melakukan hal ini, selain biaya yang tidak murah, tidak ada manfaat.

(B) IPS (In-Plane Switching)

IPS adalah singkatan dari In-Plane Switching, yang berarti saklar datar, juga dikenal sebagai Super TFT. Pertama kali dikembangkan oleh Hitachi (Hitachi), NEC dan Nokia sekarang menggunakan teknologi ini untuk memantau. Teknik ini berbeda dari tampilan bengkok nematic (TN-Film), yang berbeda dari pengaturan dasar molekul kristal cair, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7, ketika tegangan ditambahkan ke molekul kristal cair dan susunan paralel substrat. Sudut visual yang menggunakan teknologi untuk menampilkan hingga 170 derajat, sudut visual memiliki katoda yang sama tabung sinar, tapi teknologi ini juga memiliki kelemahan: untuk memungkinkan molekul kristal cair diatur elektroda paralel tidak seperti tampilan twisted nematic (TN film -regulasi salutan), dalam dua lapisan substrat hanya pada rendah substrat lapisan pada akibat langsung dari ini adalah kecerahan layar dan kontras menurun secara signifikan, dalam rangka meningkatkan kecerahan dan kontras, hanya meningkatkan kecerahan sumber backlight. Akibatnya, waktu reaksi dan kontras dengan layar TFT biasa lebih sulit untuk meningkatkan. Jadi teknologi tampaknya tidak menjadi solusi terbaik.

(C) MVA (Multi-Domain Vertical Alignment)

MVA multi-bidang teknologi keselarasan vertikal, yang dikembangkan oleh Fujitsu (Fujitsu) perusahaan, dari sudut pandang teknis, memperhitungkan sudut visual dan waktu reaksi dua aspek. Menemukan solusi kompromi. teknologi MVA membuat sudut visual hingga 160 derajat, meskipun tidak sebagus IPS bisa mencapai 170 derajat dari sudut visual, tapi `s masih bagus, karena waktu reaksi teknologi ini dapat memberikan kontras yang lebih baik dan kurang.

Generasi M di MVA berarti "multi-domain" - arti multi daerah. Seperti ditunjukkan dalam Gambar 8, tonjolan ungu (tonjolan) membentuk apa yang disebut daerah. Fujitsu saat ini memproduksi monitor MAV secara umum ada seperti 4 wilayah.

VA adalah singkatan dari "vertical alignment", yang berarti pengaturan vertikal. Namun, secara harfiah, akan ada beberapa kesalahpahaman, karena molekul kristal cair tidak seperti yang ditunjukkan dalam diagram (tonjolan) benar-benar vertikal. Silakan lihat Gambar 8 diagram skematik ditampilkan dalam warna hitam. Ketika medan listrik yang dihasilkan oleh tegangan listrik, molekul kristal cair disusun secara paralel satu sama lain, sehingga sumber cahaya backlight dapat melewati, dan sinar cahaya dapat menyimpang ke segala arah, sehingga memperbesar sudut visual.

Selain itu, MVA juga menyediakan waktu respon lebih cepat dari IPS dan TN + Film teknologi, yang sangat penting untuk pemulihan video yang bagus dan efek visual residual. MVA kontras LCD juga telah ditingkatkan, tetapi juga dengan visibilitas perubahan.

Dalam optik kompensasi lentur teknologi (OCB) seri bidang dikembangkan atas dasar penuh warna (FSFC) teknologi LCD tidak hanya untuk membatalkan account untuk 1/3 dari biaya filter warna (CF), dapat meningkatkan resolusi 3 kali , transmitansi meningkat 5 kali, sementara menyederhanakan proses, mengurangi biaya. Dengan perkembangan teknologi film warna dan teknologi backlight, kemampuan reproduksi warna layar TFT bahkan lebih dari CRT. Sebagai kinerja komprehensif dari indeks teknis utama dari layar komoditas layar TFT di berbagai perangkat layar adalah yang paling luar biasa, terutama peningkatan teknologi produksi massal dari produk layar TFT, banyak varietas, multi seri ruang pengembangan produk, ruang lingkup penerapan tidak ada.

Berikut ini adalah urutan khas layar TFT:

Dimana VSYNC adalah sinyal sinkronisasi frame, VSYNC setiap dikeluarkan 1 pulsa, berarti bahwa baru 1 layar video data mulai mengirim. Sementara Hsync adalah sinyal baris sinkronisasi, masing-masing Hsync pulsa menunjukkan bahwa baru 1 baris data video yang dikirim. The VDEN digunakan untuk menunjukkan efektivitas data video, VCLK digunakan untuk mengunci data gambar video.

Dan di sinkronisasi frame dan sinkronisasi kepala dan ekor yang harus memiliki waktu flyback untuk VSYNC, misalnya, sebelum waktu flyback adalah (VSPW + 1) + (VBPD + 1), setelah waktu flyback juga mirip (VFPD 1); Hsync. Ini adalah persyaratan display CRT waktu asli karena defleksi pistol elektron membutuhkan waktu, tetapi kemudian menjadi standar industri yang sebenarnya, serta layar TFT muncul kemudian di waktu pada CRT kompatibel, juga digunakan untuk mengontrol waktu.

Desain TFT-LCD sirkuit mengemudi

Sinyal VGA antarmuka dikonversi ke analog display LCD sirkuit driver, menggunakan ADI kinerja tinggi DSP Chip ADSP-21160 untuk mencapai fungsi utama dari sirkuit drive.

desain sirkuit hardware

AD9883A adalah kinerja tinggi tiga saluran video ADC secara bersamaan dapat mencapai real-time sampling RGB sinyal tricolor. Sistem ini menggunakan 32 bit floating-point ADSP-21160 chip untuk memproses data, dapat menyelesaikan real-time koreksi gamma, waktu koreksi dasar, pengolahan citra dan optimasi, untuk memenuhi persyaratan kinerja sistem. ADSP-21160 memiliki 6 kecepatan tinggi 8 bit persimpangan link yang paralel independen, yang dihubungkan ke ujung depan ADSP-21160 analog ke digital AD9883A Chip konversi dan back-end digital ke analog chip yang konversi ADV7125. ADSP-21160 memiliki arsitektur yang super Harvard, mendukung single mode instruksi operan (SIMD), dengan menggunakan bahasa pemrograman untuk mencapai kompilasi efisien pemrosesan real-time dari sinyal video, bukan karena lama delay dan pengolahan data.

Sistem hardware diagram skematik ditunjukkan pada gambar 1. Sistem dapat menyelesaikan input dan output dengan menggunakan sambungan rantai yang berbeda. Analog sinyal video dari AD9883A untuk menyelesaikan konversi analog ke digital. AD9883A adalah ADC tiga saluran, sehingga sistem dapat menyelesaikan pemrosesan sinyal monokrom video, pemrosesan sinyal video warna juga dapat diselesaikan. sinyal video digital sampel adalah input ke ADSP-21160 melalui persimpangan rantai, dan sinyal output adalah output untuk ADV7125 setelah pengolahan yang berbeda. ADV7125 adalah tiga saluran DAC, juga dapat digunakan untuk menangani sinyal warna. Sinyal output video ke sirkuit generasi tegangan abu-abu, tegangan drive diperlukan untuk mendorong layar LCD. ADSP-21160 juga memiliki Programmable I / O bendera pin universal, yang dapat digunakan untuk menerima sinyal kontrol eksternal, mengirim informasi kontrol untuk sistem dan modul dalam rangka untuk membuat sistem secara keseluruhan stabil dan teratur. Misalnya, ADSP-21160 memberikan sinyal kontrol yang diperlukan untuk rangkaian generasi tegangan grayscale dan layar LCD. Selain itu, sistem juga mendirikan sejumlah lampu LED, digunakan untuk visual menunjukkan perangkat keras sistem dan prosedur internal DSP untuk setiap negara bekerja modul.

Gambar 1 Skema diagram perangkat keras sistem

Desain ini menggunakan metode flash boot untuk memuat file program DSP, memori flash memiliki kinerja biaya tinggi, ukuran kecil, konsumsi daya yang rendah. Sistem ini disebabkan program DSP memori flash, tetapi juga menyimpan tabel yang sesuai data dan menampilkan data di berbagai belahan nilai default gamma, sehingga pemilihan ST kapasitas besar M29W641DL, dapat menyimpan kode program, dan dapat menyimpan data yang diperlukan dan informasi.

Gambar 2 adalah DSP dan flash rangkaian antarmuka. Karena penggunaan 8 bit modus lampu kilat boot, sehingga ADSP-21160 baris alamat harus menggunakan A20 ke A0, garis data D39 ~ 32, membaca dan menulis memori flash dan chip pilih sinyal yang diterima sesuai pin.

Gambar 2 DSP dan rangkaian antarmuka flash

fungsi sistem dan Realisasi

Desain ini menggunakan ADSP-21160 untuk menyelesaikan koreksi gamma, waktu koreksi dasar, clock generator, optimasi gambar dan kontrol fungsi pembangkit sinyal.

Prinsip koreksi gamma

Dalam LCD, data gambar dari sinyal IC / LSIDAC drive perubahan linear, dan sifat elektro-optik dari kristal cair adalah nonlinier, sehingga untuk mengatur tegangan dari kristal cair, kecerahan layar kristal cair untuk memenuhi linear, gamma (koreksi gamma) . koreksi gamma adalah proses penting untuk mewujudkan informasi visual dari objek asli atau gambar asli. Penggunaan tabel look-up untuk mengimbangi sifat elektro-optik metode koreksi gamma kristal cair dapat membuat sistem layar kristal cair memiliki fungsi transfer ideal. Input dan output kurva dari sistem LCD adalah S. Fungsi tabel gamma adalah untuk mengkonversi sinyal ADC menjadi terbalik S transformasi bentuk nonlinear, dan akhirnya, input dan output kurva dari sistem layar kristal cair dapat memenuhi aktual Persyaratan.

LCD pola koreksi gamma seperti yang ditunjukkan pada Gambar 3, LCD elektro-optik kurva karakteristik, kecerahan kurva LCD dan grafik konversi tegangan.

Gambar 3 Skema diagram dari LCD koreksi gamma

pelaksanaan koreksi gamma

Makalah ini digunakan gamma ilmiah teknologi pengolahan koreksi, sinyal video digital adalah masing-masing tiga warna koreksi gamma digital (atau koreksi dari simulasi tiga sinyal video warna yang gamma). Pada saat yang sama, koreksi gamma tidak hilang, sehingga penuh warna layar gambar lebih hidup, lebih realistis, lebih jelas.

Sebuah proses penyesuaian gamma monokromatik seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4, dua warna lainnya adalah sama. Misalnya, ADSP-21160 adalah yang pertama untuk mencari meja untuk mendapatkan koefisien penyesuaian gamma (nilai gamma). Kemudian, sesuai dengan nilai gamma dan menampilkan data input, kedua tabel look-up diperoleh. Yang pertama nilai gamma tabel look-up adalah input ke modul kontrol melalui sinyal kontrol eksternal untuk pertama kalinya untuk memeriksa meja. 8 digit meja sinyal layar data angka dari 0 sampai 255 menampilkan data skala abu-abu (koreksi gamma).

Gambar proses penyesuaian 4 monokromatik gamma

optimasi gambar

Dalam rangka meningkatkan kualitas gambar, ADSP-21160 dirancang untuk mengoptimalkan efek gambar dan stunt modul, banyak dalam pengolahan simulasi tidak dapat bekerja dapat dilakukan dalam pengolahan digital, misalnya, dua dimensi digital penyaringan, koreksi kontur, penyesuaian frekuensi, akurat matriks kompensasi warna detail (linear matriks sirkuit), koreksi hitam, G koreksi, yang Kong Lan gain koreksi penyesuaian, kontrol tingkat hitam dan kompensasi cahaya liar, penyesuaian kontras, perawatan ini adalah untuk meningkatkan kualitas gambar.

Adalah ukuran efek digital, sinyal video itu sendiri dan perubahan posisi kecerahan dan perubahan warna dari pemrosesan sinyal digital, dapat membuat gambar ke dalam berbagai bentuk, pada setiap layar zoom, rotasi, yang tidak mampu untuk mewujudkan simulasi pengganti. Filter juga dapat dirancang untuk menyaring beberapa sinyal interferensi dan noise sinyal, sehingga kejernihan gambar lebih tinggi, reproduksi yang lebih baik dari gambar asli. Semua sinyal dan data disimpan dalam DSP, yang dihasilkan oleh jam modul dan modul kontrol.

koreksi time base dan sistem kontrol

Karena internal ADSP-21160 fungsi modul dan waktu yang berbeda, ada beberapa penundaan antara setiap modul, perlu waktu digital koreksi dasar, final memori data output dapat ketat selaras tanpa tumpang tindih atau informasi terputus-putus. koreksi basis waktu digital terutama digunakan untuk mengoreksi garis sinyal video, sinkronisasi bidang error sinyal waktu. Pertama-tama, itu akan menjadi sinyal koreksi sinyal basis waktu sebagai referensi ke memori. Kemudian, TFT-LCD sinyal waktu dasar sebagai referensi dapat dibaca, sinyal video saat basis kesalahan kecil. Pada saat yang sama ia juga menambahkan fitur lain dari sinyal video dapat menyesuaikan kecerahan, kroma, saturasi, pada saat yang sama, fase, beban gelombang penyesuaian fase, dan memiliki fungsi jam.

Modul kontrol terutama bertanggung jawab untuk rangkaian kontrol waktu logika untuk mendorong pengelolaan dan pengoperasian berbagai modul fungsional, seperti manajemen memori display data dan operasi, akan bertanggung jawab untuk tampilan data dan parameter transmisi instruksi di tempat, akan bertanggung jawab untuk isi dari parameter mendaftar ke logika layar yang sesuai. Internal generator sinyal menghasilkan sinyal kontrol dan alamat, dan menghasilkan sinyal kontrol sesuai dengan layar horizontal dan vertikal dan nilai blanking counter. Selain itu, dapat menerima sinyal kontrol eksternal untuk mencapai interaksi manusia-komputer, sehingga sirkuit lebih kuat, lebih fleksibel.

Selain itu, ADSP21160 yang juga merancang I2C modul kontrol bus, bus I2C analog untuk bekerja, untuk perangkat I2C antarmuka eksternal dengan SCLK (serial sinyal clock) dan SDA (dua arah sinyal data serial). Keadaan operasi dari I2C simulasi ditunjukkan pada Gambar 5 dan gambar 6.

Gambar 5 port serial baca / tulis waktu

Gambar 6 interface serial - Transfer byte khas

implementasi perangkat lunak sistem

Dalam desain perangkat lunak, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 7, perangkat lunak Matlab digunakan untuk menghitung nilai koreksi, dan disimpan dalam bentuk tabel look-up, untuk panggilan waktu. Daya pada sistem, yang pertama untuk menyelesaikan serangkaian pengaturan ADSP-21160 register, sehingga DSP dapat bekerja dengan benar dan efektif. Ketika ADSP-21160 menerima sinyal video yang efektif, nilai gamma ditentukan sesuai dengan informasi kontrol eksternal. Dalam rangka untuk beradaptasi dengan layar TFT-LCD yang berbeda untuk menampilkan sinyal video, sistem dapat menyesuaikan nilai gamma untuk menyesuaikan efek tampilan untuk yang terbaik. Seperti ditunjukkan dalam Gambar 4, lihat tabel-up dari file yang tersimpan sebelumnya, untuk mendapatkan nilai koreksi yang diperlukan, dan kemudian menunggu untuk menangani langkah berikutnya. Sesuai dengan karakteristik dari sinyal video dan kebutuhan pengguna, sistem juga dapat mencapai beberapa optimasi gambar dan efek khusus, seperti penyaringan dua dimensi digital, koreksi kontur, penyesuaian keuntungan, penyesuaian kontras, dll .. Operasi ini dapat selektif digunakan oleh pengguna. Penggunaan ADSP-21160 juga dapat mencapai gambar lain, stagnasi dan stunts lainnya. Akhirnya, koreksi basis waktu digital, terutama digunakan untuk mengoreksi garis sinyal video, lapangan sinkronisasi kesalahan sinyal timing, final memori data output dapat ketat selaras tanpa tumpang tindih atau informasi terputus-putus. Selain fitur di atas, ADSP-21160 juga menyediakan sinyal kontrol yang diperlukan untuk rangkaian generasi tegangan grayscale dan layar TFT-LCD sesuai dengan sinyal kontrol waktu. Selain itu, ADSP-21160 juga dapat diatur untuk mendorong konfigurasi umum I / O pin lampu, sistem tampilan status pengoperasian LED.

Gambar diagram alur 7 software