הבית > חֲדָשׁוֹת > תוכן

טכנולוגיית TFT-LCD

Feb 17, 2017

טכנולוגיית TFT-LCD, תהליך מפורט

עקרון העבודה של TFT LCD תצוגת גביש נוזלי

ב טרנזיסטור סרט דק תצוגת גביש נוזלי (TFT-LCD), הפונקציה של TFT הוא צינור הבורר. TFT משמש בדרך כלל בשלושה מכשירי קצה. שכבת מוליכים למחצה נוצרת על גבי מצע זכוכית, ואלקטרודת מקור אלקטרודה ניקוז מחוברים בשני הקצוות. ודרך השער בידוד סרט מול המוליכים למחצה, המתח להחיל על השער כדי לשלוט על המקור והניקוז של הזרם.

עבור מסך התצוגה, כל פיקסל ניתן לראות כמו גביש נוזלי בין האלקטרודה פיקסל האלקטרודה הנפוצה. מה שחשוב יותר הוא זה ניתן לראות כקבל מנקודת מבט של חשמל. המעגל המקביל מוצג באיור 1. כדי לטעון שורה J אני פיקסל P הטעינה (אני, J) תשלום, יש צורך להפעיל את מתג T (I, J) על קו האות D (I) כדי להחיל את המתח היעד . כאשר האלקטרודה פיקסל טעונה במלואה, גם אם המתג כבוי, המטען בקבל נשמר. הפונקציה של מנהל הנתונים (עמודה) היא להחיל את מתח המטרה על קו האות, ואת הנהג (קו) השער פועל כמו מתג לסירוגין. בגלל המתח הוסיף על גבי שכבת גביש נוזלי ניתן לאחסן, שכבת גביש נוזלי יכול לעבוד ביציבות. זה מתח תצוגה יכול גם להיות שנכתב מחדש בתוך פרק זמן קצר דרך TFT, ולכן, אפילו עבור LCD High Definition, יכול גם לעמוד בדרישות איכות התמונה.

המפתח להצגת התמונה הוא גם האוריינטציה המולקולרית של הגביש הנוזלי מתחת לשדה החשמלי. באמצעות יישור הפנימי של המצע, מולקולות הגביש הנוזלי מסודרים כדי לייצר את הדפורמציה הרצויה כדי לממש מצבי תצוגה שונים. תחת הפעולה של השדה החשמלי, מולקולת הגביש הנוזלי יש שינוי כיוון, ואת עוצמת האור האירוע משתנה דרך שכבת גביש נוזלי על ידי שיתוף פעולה של מקטב. על מנת להשיג תמונה להציג.

מטריצה פשוטה טרנזיסטור סרט דק עם תצוגת גביש נוזלי עם TN-LCD ו STN-LCD שונה, יש טרנזיסטור סרט דק בכל פיקסל של תצוגת גביש נוזלי (TFT), אשר יכול למעשה להתגבר על gros crosstalk, אשר יכול להציג מאפיינים סטטיים וסריקה קו מסך LCD הוא עצמאי של המספר, ובכך לשפר באופן משמעותי את איכות התמונה. יחידת מיתוג (כלומר TFT) מאפיינים, יש צורך לפגוש את התנגדות נמוכה על המדינה, סגור התנגדות המדינה היא גדולה מאוד דרישה זו.

תצוגת הצבע של טרנזיסטור סרט דק תצוגת גביש נוזלי מתממש על ידי הוספת שכבת מסנן צבע על הלוח הקדמי של התצוגה. זה דורש את הייצור של מטריקס אדום, ירוק, כחול ושחור עבור כל פיקסל.

היתרונות העיקריים של TFT-LCD LCD

עם בגרות של טכנולוגיית TFT בתחילת שנות ה -90, פיתוח של צבע LCD תצוגת לוח שטוח, פחות מ -10 שנים, הצמיחה המהירה של TFT-LCD לתצוגה המיינסטרים, אשר יש יתרונותיה הם בלתי נפרדים. המאפיינים העיקריים הם:

(1) מאפייני שימוש טוב

היישום של מתח נמוך, מתח נסיעה נמוך, בטיחות שימוש מוצק ואמינות משופרת; שטוח, רזה, לחסוך הרבה חומרי גלם ושימוש בחלל; צריכת חשמל נמוכה, צריכת החשמל היא על CRT להציג 1/10, שמאל וימין אחד אחוז רעיוני TFT-LCD אפילו רק CRT, לחסוך הרבה אנרגיה ומוצרי TFT-LCD; מפרט, סדרת גודל, מגוון, גמיש וקל לשימוש, תחזוקה, עדכון, קל לשדרג, חיי שירות ארוכים ותכונות רבות אחרות. טווח תצוגה מ 1 אינץ 'עד 40 אינץ' להציג את כל טווח היישומים ואת המטוס הקרנה גדול הוא מסוף להציג בגודל מלא; איכות התצוגה מ הפשוטה ביותר גרפיקה אופי מונוכרומטי ברזולוציה גבוהה, צבע גבוהה נאמנות, בהירות גבוהה, ניגודיות גבוהה, מהירות תגובה גבוהה של התצוגה וידאו של מפרטים שונים; להציג יש סוג ישיר של סוג הקרנה, פרספקטיבה, גם סוג ההשתקפות.

(2) הגנה על איכות הסביבה

אין קרינה, אין הבהוב, שום נזק לבריאות של משתמשים. בפרט, הופעתה של ספרים אלקטרוניים TFT-LCD, יביא את המשרד ללא נייר בני אדם, עידן הדפסה ללא נייר, להוביל הלמידה האנושית, תקשורת הרשומה של המהפכה הציוויליזציה.

(3) היקף רחב של יישומים

זה יכול לשמש בדרך כלל בטווח הטמפרטורה מ -20 DEG C ל +50 DEG C, ואת טמפרטורת העבודה של TFT-LCD יכול להיות מופחת ל 80 מעלות מתחת לאפס. מודל השירות לא רק יכול לשמש תצוגה מסוף ניידים, אלא גם יכול לשמש מסך טלוויזיה היטל גדול.

(4) רמה גבוהה של אוטומציה בייצור הטכנולוגיה

בקנה מידה גדול תכונות הייצור התעשייתי. TFT-LCD תעשיית הטכנולוגיה בוגרת, ייצור בקנה מידה גדול של שיעור המוצר המוגמר של 90% או יותר.

(5) TFT-LCD קל לשלב ולעדכן

זהו השילוב המושלם של מעגלים משולבים בקנה מידה גדול טכנולוגיה מעגל משולב וטכנולוגיה מקור האור. נכון לעכשיו, יש סיליקון אמורפי, polycrystalline ו monocrystalline TFT-LCD, יהיו חומרים אחרים בעתיד TFT, הן המצע זכוכית מצע פלסטיק.

TFT-LCD תהליך הייצור

רזה טרנזיסטור הסרט תצוגת גביש נוזלי (TFT-LCD) מעובד בדרך כלל במקביל עם שני תהליכי עיבוד, כפי שמוצג באיור 1. התהליך הבסיסי הוא כדלקמן:

צבע המסנן שכבת דרך המצע זכוכית הקדמי, צבע מסנן המצע / תהליך טופס הסדר מדויק.

היווצרות של סרט דק טרנזיסטור סרט נוזלי סרט דק - תשתית טכנולוגיה (TFT) ורכיבים אלקטרוניים אחרים המשמשים בקרת מערך פיקסל התצוגה. כל פיקסל בדרך כלל מתאים לשלושה טרנזיסטורים סרט דק נוזלי (TFT), כל פיקסל לשלוט משותף מהווים פיקסל של הצבע הצבע ". הסרט תהליך ההרכבה משתמש CVD, Etch ו PVD הטכנולוגיה, הדומה טכנולוגיית ייצור מוליכים למחצה. תהליך זה צריך לחזור על עצמו כמה פעמים, סרט רציף יכול ליצור אלמנט פונקציונלי (איור 2).

שני מצעים של הזרקת ביניים חומר גביש נוזלי להיעשות אחד.

הרכבה הסופי תאורה אחורית רכיבים אלקטרוניים, ייצור מודול TFT-LCD.

טכנולוגיית LCD TFT-LCD

תהליך הייצור של סרט דק טרנזיסטור תצוגת גביש נוזלי יש את החלקים הבאים: מערך TFT נוצר על מצע TFT; יצירת תבנית מסנן צבע ו ITO שכבת מוליך על מצע מסנן צבע; עם שני מצעים ליצירת מתקן גביש נוזלי ההתקנה; מעגל היקפי, הרכבה אחורית הרכבה הרכבה.

1. תהליך ליצירת מערך TFT על מצע TFT

TFT הבינה התיעוש של סוגים כוללים: סיליקון אמורפי TFT (A-Si TFT), סיליקון polycrystalline TFT (p-Si TFT), monocrystalline סיליקון TFT (c-Si) מספר. כיום הנפוץ ביותר הוא A-Si TFT.

תהליך ייצור של A-Si TFT הוא הראשון sputter את הסרט חומר השער על מצע זכוכית borosilicate, ולאחר מכן ליצור את תבנית הרשת לאחר החשיפה מסכה, פיתוח ותחריט יבש. שלב החשיפה מכונת חשיפה כללית מסכה. הצעד השני הוא להשתמש בשיטה PECVD להיווצרות הסרט רציף, הסרט SiNx, הסרט מסוממים לא Si, זרחן מסוממים n + A-Si הסרט. לאחר מכן, את תבנית ה- Si של חלק TFT נוצר על ידי חשיפה מסכה תחריט יבש. הצעד השלישי הוא ליצור אלקטרודה שקופה (הסרט איטו) על ידי המקרטעת, ולאחר מכן להציג את דפוס האלקטרודה על ידי חשיפה מסכה תחריט רטוב. דפוס חור המגע של השלב הרביעי שער בידוד הסרט הקיצוני נוצר על ידי חשיפה מסכה ושיטה תחריט יבש. הצעד החמישי הוא לטרוף אל תוך הסרט, עם חשיפה מסכה, תחריט המקור, ניקוז דפוס קו האות של TFT. לבסוף, הסרט מגן נוצר על ידי שיטת PECVD, ולאחר מכן את הסרט חרוט על ידי חשיפה מסכה תחריט יבש. הסרט מגן משמש כדי להגן על האלקטרודה ואת האלקטרודה ואת האלקטרודה להציג. עד כה, כל התהליך הושלם.

טכנולוגיית TFT מערך הוא המפתח של תהליך ייצור TFT-LCD, ואת רוב ההשקעה בציוד. התהליך כולו דורש רמה גבוהה של טיהור (למשל, רמה 10).

2. תהליך ליצירת תבנית מסנן צבע על מצע מסנן צבע (CF)

השיטה להרכיב את החלק הצבעוני של מסנן הצבע כוללת שיטת צבע, שיטת פיזור פיגמנט, שיטת הדפסה, שיטת בתצהיר אלקטרוליטי ושיטת סילון דיו. כיום, פיזור פיגמנט השיטה.

הצעד הראשון של פיזור פיגמנט השיטה היא לפזר את החלקיקים הקטנים (גודל החלקיקים הממוצע פחות מ 0.1 M) (R, G, B tricolor) ב שרף רגיש שקוף. לאחר מכן הם היו מצופה בדפוסי צבע ר ', ג' ו- B כדי להיות מצופים, חשופים ומפותחים. המכשיר משמש בעיקר לציפוי, חשיפה ופיתוח.

כדי למנוע דליפת אור, בדרך כלל עם מטריצה שחורה בצומת של שלושה RGB (BM). בעבר, שכבה אחת סרט מתכת כרום נוצר על ידי שיטה המקרטעת, ועכשיו יש סוג חדש של הסרט BM או שרף שרף פחמן מעורבב BM.

בנוסף, יש צורך לעשות שכבת סרט מגן על BM ו טופס האלקטרודה IT0, כי המצע עם מסנן צבע משמש מצע הקדמי של מסך גביש נוזלי צלחת אחורית עם TFT כדי ליצור נוזל תיבת קריסטל. לכן, עלינו לשים לב לבעיה של מיקום, כך כל יחידת מסנן צבע הפיקסלים המקביל של המצע TFT.

3. תהליך הכנת גביש נוזלי

ראשית, הסרט polyimide מצופה על פני השטח של המצע העליון ואת המצע התחתון בהתאמה, סרט אוריינטציה יכול להיווצר על פי הדרישות באמצעות תהליך החיכוך. לאחר מכן, חומר איטום מסודר סביב המצע מערך TFT. במקביל, הדבק כסף מצופה על האלקטרודה שקוף של המצע CF. לאחר מכן, שני מצעים מיושרים מלוכדות, כך דפוס CF מיושר עם דפוס פיקסל TFT. בחומר אטימה ההדפסה, צריך לעזוב את נמל ההזרקה, על מנת ואקום עירוי גביש נוזלי.

בשנים האחרונות, עם התקדמות הטכנולוגיה ואת הגדלת גודל המצע, בתהליך הייצור של התיבה גם השתפר מאוד, נציג יותר הוא מילוי השינויים בסגנון קריסטל, מן המקור לתוך קופסה לאחר זלוף לשיטת ODF, כלומר מילוי גביש ובו זמנית לתוך קופסה. בנוסף, השיטה בטנה ריפוד כבר לא השיטה המסורתית של ריסוס, אבל ישירות על מערך באמצעות photolithography.

4. מעגל היקפי, הרכבה התאורה האחורית תהליך הרכבה

לאחר תהליך הייצור של תיבת גביש נוזלי הושלמה, מעגל הנהיגה היקפי יש צורך להיות מסודרים על הלוח, ולאחר מכן צלחת מקטב מודבק על פני השטח של שני מצעים. אם סוג השידור מסוג LCD. גם להתקין תאורה אחורית.

באופן ספציפי:

תהליך מערך (מערך מערך)

תהליך הייצור בפועל של המפעל:

התהליך מחולק לשני חלקים, CF ו- TFT, כפי שמוצג באיור:

TFT-LCD תהליך הייצור הספציפי

אחד, מערך TFT בשלב המצע היווצרות

מערך TFT את תהליך הניקוי הראשי, הסרט, ואת לוח המערכת אור צהוב, לאחר תהליך תחריט כדי ליצור תבנית, ולאחר מכן על פי מספר תהליך מחזור מסכה, בתהליך זה מחזור צריך קודם לשטוף לתוך המצע זכוכית המרקם ציפוי א שכבת מתכת, ולאחר מכן את האור הצהוב ואת תהליך תחריט להרכיב שער, דפוס אזורית, Sui לאחר הפשטת photoresist זכוכית המצע על ידי ניקוי, לאזור הסרט של פלזמה סיוע בתצהיר אדי כימי להרכיב מכונה משמש האזור הפעיל, באמצעות סדרה של אזורי שיתוף פעולה. TFT שכבת מגן נוצר באזור סרט דק לאחר תצהיר אדי כימיים של יאנג טאי, ואז חפר בזווית חור, ואז sputtering שכבת סרט אינדיום פח תחמוצת (ITO), ואת האור הצהוב ואת תהליך תחריט להרכיב אזור פיקסל באזור זה דפוס מחזור תהליך לאחר תהליך TFT חריטה עבור השלבים העיקריים.

על פי המבנה של שער TFT, מקור, רצף אלקטרודה תצהיר ברצף, ניתן לחלק בערך את ארבע קטגוריות, כפי שמוצג בתמונה TFT, כיום התשואה היא להפוך את מבנה מוערמים, כי יש לו את היתרונות של מבנה פשוט וקל ייצור הוא בשימוש נרחב על ידי היצרן TFT, כי התהליך הוא ערוץ שונה: 1) לאחר תחריט של TFT 2) לאחר שמירה על TFT או נקרא תהליך הייצור שלב המפתח שלוש שכבת המבנה של TFT.TFT הוא N לאחר סיום ערוץ קצה של סיליקון אמורפי . על מנת ליצור ערוץ בקרת שער, שהוא בדרך כלל שיטה תחריט יבש, ואת הסיבות של הזרם הנוכחי עשוי בערוץ יבש כאשר קל לגרום את העניין מתוך שאריות צבי.

שני, בשלב היווצרות של TFT-LCD

השלם את כל התהליכים של זכוכית TFT-LCD, עם מכה נוספת עם צבע אדום, ירוק וכחול מסנן זכוכית, מברשת הסרט יישור הראשון, טיפול יישור, spacer ציפוי דבק מסגרת ושתי חתיכות זכוכית על הקבוצה הבאה, חיתוך האונות שפשוף קצה ו chamfering, ניקוי אז, הזרקת גביש נוזלי ואטימה, ולבסוף בדיקה ומבחן חשמל, אחד הצעדים החשובים ביותר הן כדלקמן:

טיפול בגישה

התהליך כולו הוא מברשת שחיקה עיבוד, בעיקר נפח מברשת מברשות מברשת פראנלה שחיקה לאחר ירי הסרט יישור, מולקולות גביש נוזלי יכול להתקדם לכיוון מסוים.

2, התפשטות המרווח

המטרה היא להשיג עובי אחיד של גביש נוזלי, הוא התפזר צפיפות גבוהה יכולה להיות אחידה יותר CELL GAP, אם יש דליפה כאשר spacer תפחית את האיכות ואת להקטין את מידת הפיזור spacer לא יכול אפילו CELL GAP, גם להשפיע על איכות. אז spacer באופן שווה ריסוס חשוב מאוד, כיום עם סוג התפשטות השיטה קל יותר לשלוט בצפיפות, הראשון לעשות עם מרווח, מעין מוצק שילוב על מסגרת גומי צריך להתבצע לאחר CF ו- TFT.

3, חיתוך פנל

עם TFT ו- CF בשילוב עם חצי חתום סופר פלדה קשה רולר חיתוך ושבירה דרך לקבל כל פיסת פאנל.

לאחר Sui של צורה, גודל וצורה של מודול מסגרת צרה, הפיתוח של פלדה קשה, אולטרה קשה לא יכול לענות על הדרישות לאחר עיטור, חיתוך לייזר הדרך.

4, הזרקת גביש נוזלי

אני אשתמש מסגרת זכוכית קבוע על המכונה, הזרקת גביש נוזלי עם סוג ישר שיטת הזרקת הגביש נוזלי, צריך לשים לב כדי למנוע מרווח ו spacer שבור) יחד.

II הראשון לתת את ואקום פנימי CELL, את הנמל CELL נוזלי הזרקת הנמל לתוך מיכל גביש נוזלי, ולאחר מכן את ואקום לפעולה של חנקן, ההבדל בלחץ בין מבפנים לבין החיצוני של הגביש הנוזלי יהיה מוזרק לתוך CELL

הצורה והסידור של הזרקת גביש נוזלי

מפריד שבור: מוזרק לתוך גביש נוזלי, חלקיקי גביש נוזלי, שתי חתיכות של זכוכית הקשה סדק.

ספייסר צבירה: כאשר מוזרק לתוך גביש נוזלי, גביש נוזלי יש חלקיקים גדולים וקטנים, כי הגביש הנוזלי הוא קטן מדי באמצע הטנק יהיה מתגלגל, כמה לבוא יחד כדי ליצור צבירה Spacer

5. בדיקה ידנית ומדידה חשמלית

בדוק את הפרויקט CELL LCD הוא הזרקת הגביש העיקרי נוזלי לאחר בדיקה יישור, בדיקה מוקדם תאורה בדיקה סופית בדיקות אלה מתבצעים על ידי חזותי.

שלוש, שלב היווצרות מודול LCD

התהליך של המודול כולל את החיבור של מצע זכוכית שבב, מעגל מודפס, הקשה ואטימה, פגז התאורה האחורית ואיתור.

כיצד פועלת טכנולוגיית גביש נוזלי:

גביש נוזלי דרך מצב סידור שונה לעבודה, תוך שימוש במצב רב במצב יישור אנכי (מצב MVA) ובמטוס במצב מיתוג (מצב שב"ס) כדי להפוך את תצוגת גביש נוזלי זווית צפייה אופקית הגיע 170 מעלות. מצב MVA גם מקצר את זמן התגובה ל 20ms.

(א) TN + הסרט

מנקודת מבט טכנית, TN + פתרונות הסרט הוא אחד מהיצרנים הפשוטים ביותר, TFT להציג ישמש להציג את טכנולוגיית ה- LCD הישן מעוות (TN: Twisted Nematic) הטכנולוגיה, בשילוב עם טכנולוגיית TFT, ו- TN + הטכנולוגיה הקולנוע. טכנולוגיה זו היא בעיקר באמצעות כיסוי להציג סרט מיוחד, כדי להרחיב את הזווית החזותית ניתן לראות מ 90 מעלות ל 140 מעלות. TN + סרט זהה לתצוגה TFT רגיל באמצעות הסדר של מולקולות גביש נוזלי כדי להשיג את השליטה של התמונה, הוא מכסה את פני השטח העליון של סרט דק כדי להגדיל את הזווית החזותית. עם זאת, החולשה היחסית של התצוגה TFT תגובה איטית זמן אלה חסרונות לא השתנו. אז TN + הסרטים היא לא דרך טובה לעשות זאת, בנוסף העלות שלה היא לא זולה, אין שום הכשרון.

(ב) שב"ס (החלפת מטוס)

IPS הוא קיצור של החלפת מטוס, כלומר מתג שטוח, הידוע גם בשם Super TFT. פותח לראשונה על ידי Hitachi (Hitachi), NEC ונוקיה נמצאים כעת באמצעות טכנולוגיה זו כדי לפקח. הטכניקה שונה מהתצוגה הנמטית המעוותת (TN-Film), שהיא שונה מהסידור הבסיסי של מולקולות הגביש הנוזלי, כפי שמוצג באיור 7, כאשר המתח מתווסף למולקולות הגביש הנוזלי ולהסדר המצע המקבילי. הזווית החזותית באמצעות הטכנולוגיה להציג עד 170 מעלות, זווית הראייה יש את אותה שפופרת קרן קתודית, אבל הטכנולוגיה הזו יש גם חסרונות: על מנת לאפשר את מולקולות הגביש הנוזלי מסודרים אלקטרודות מקביל לא כמו תצוגה נמטית מעוקמת (TN -Film), בשכבת שני המצע הם רק על שכבת המצע נמוכה על תוצאה ישירה של זה את בהירות התצוגה ואת הניגוד ירד באופן משמעותי, על מנת לשפר את הבהירות והניגודיות, רק לשפר את בהירות של מקור תאורה אחורית. כתוצאה מכך, זמן התגובה בניגוד לתצוגה TFT רגיל קשה יותר לשפר. אז הטכנולוגיה לא נראה הפתרון הטוב ביותר.

(ג) MVA (מעגל אנכי רב-דומתי)

MVA רב שטח טכנולוגיית יישור אנכי, הוא פותח על ידי חברת Fujitsu (Fujitsu), מנקודת מבט טכנית, זה לוקח בחשבון את זווית הראייה ואת זמן התגובה שני היבטים. מצא פתרון פשרה. הטכנולוגיה MVA עושה את הזווית החזותית עד 160 מעלות, אם כי לא טוב כמו שב"ס יכול להגיע 170 מעלות של זווית חזותית, אבל זה עדיין טוב, כי זמן התגובה של טכנולוגיה זו יכולה לספק ניגודיות טובה יותר ופחות.

הדור M ב MVA פירושו "רב תחומים" - המשמעות של שטח רב. כפי שמוצג בתרשים 8, בליטות סגול (בליטה) טופס מה שנקרא אזורים. Fujitsu כיום מייצרת צגים MAV בכלל יש כאלה 4 אזורים.

VA הוא קיצור של "יישור אנכי", כלומר הסדר אנכי. עם זאת, פשוטו כמשמעו, יהיו כמה אי הבנה, כי מולקולות גביש נוזלי אינם כפי שמוצג בתרשים (בליטה) הוא אנכי לחלוטין. ראה איור 8 תרשים סכמטי המוצג בשחור. כאשר מתח חשמלי נוצר על ידי מתח חשמלי, מולקולות הגביש הנוזלי מסודרות במקביל זו לזו, כך שמקור אור התאורה יכול לעבור, וקורני האור יכולים לסטות לכל הכיוונים, ובכך להגדיל את הזווית החזותית.

בנוסף, MVA גם מספק זמן תגובה מהיר יותר מאשר שב"ס ו- TN + טכנולוגיית הקולנוע, אשר חשוב מאוד עבור התאוששות וידאו טובה ואפקטים חזותיים שיורית. MVA ניגודיות LCD גם השתפר, אבל גם עם הנראות של השינויים.

ב פיצוי אופטי טכנולוגיה הטכנולוגיה (OCB) שדה שפותחה על בסיס של צבע מלא (FSFC) טכנולוגיית LCD לא רק כדי לבטל את החשבון עבור 1/3 של העלות של מסנן צבע (CF), יכול לשפר את הרזולוציה של 3 פעמים , Transmittance הוא גדל 5 פעמים, תוך לפשט את התהליך, הפחתת העלות. עם התפתחות הטכנולוגיה צבע בטכנולוגיית תאורה אחורית, צבע היכולת לשכפל של מסך TFT הוא אפילו יותר CRT. כמו הביצועים המקיפים של המדדים הטכניים העיקריים של הסחורות להציג מסך TFT בהתקני תצוגה שונים הוא הבולט ביותר, במיוחד את השיפור של טכנולוגיית הייצור ההמוני של מוצרי מסך TFT, זנים רבים, סדרה רב של שטח פיתוח המוצר, היקף היישום של שום דבר.

להלן רצף טיפוסי של מסך TFT:

כאשר VSYNC הוא אות הסינכרון של המסגרת, VSYNC הוציא כל אחד מהפולסים, כלומר, נתוני הווידאו החדשים של המסך החלו לשלוח. בעוד HSYNC הוא אות סינכרון שורה, כל דופק HSYNC מציין כי השורות החדשות 1 של נתוני וידאו נשלחים. VDEN משמש כדי לציין את האפקטיביות של נתוני וידאו, VCLK משמש לנעול את נתוני תמונת וידאו.

ובמסגרת הסינכרון והסנכרון של הראש והזנב חייבים להיות זמן פלייבק עבור VSYNC, לדוגמה, לפני זמן הפלייבק הוא (VSPW + 1) + (VBPD + 1), לאחר זמן flyback דומה גם (VFPD +1); HSYNC. זהו המקורי CRT להציג דרישות העיתוי עקב סטיה אקדח אלקטרונים לוקח זמן, אבל מאוחר יותר הפך את תקן התעשייה בפועל, כמו גם את המסך TFT הופיע מאוחר יותר בזמן על CRT תואם, שימש גם כדי לשלוט על העיתוי.

עיצוב של מעגל נהיגה TFT-LCD

אות ממשק VGA מומרת למעגל מנהלי התקן תצוגה אנלוגי LCD, באמצעות ADSP-21160 שבבדיקת ADSI בעלת ביצועים גבוהים ADSP-21160 כדי להשיג את הפונקציה העיקרית של מעגל הכונן.

עיצוב מעגל החומרה

AD9883A הוא בעל ביצועים גבוהים שלוש ערוץ וידאו ADC יכול בו זמנית להשיג בזמן אמת הדגימה של אות RGB tricolor. המערכת משתמשת 32 ביט נקודה צפה ADSP-21160 שבב כדי לעבד את הנתונים, ניתן להשלים את תיקון גמא בזמן אמת, תיקון זמן בסיס, עיבוד תמונה ואופטימיזציה, כדי לעמוד בדרישות הביצועים של המערכת. ADSP-21160 יש 6 עצמאית במהירות גבוהה 8 סיביות קישור מקביל צמתים, אשר מחוברים אל הקצה הקדמי של ADSP-21160 אנלוגי המרה דיגיטלית שבב AD9883A ו-האחורי לאחור דיגיטלית שבב המרה אנלוגי ADV7125. ADSP-21160 יש ארכיטקטורת Super Harvard, תמיכה במצב בודד אופרנד (SIMD) מצב, באמצעות שפת התכנות כדי להשיג את אוסף יעיל של עיבוד בזמן אמת של אות וידאו, לא בגלל עיכוב זמן רב ועיבוד נתונים.

תרשים חומרה סכמטי של המערכת המוצג באיור 1. המערכת יכולה להשלים את הקלט והפלט באמצעות צמתים שונים בשרשרת. אות וידאו אנלוגי מ AD9883A כדי להשלים אנלוגי המרה דיגיטלית. AD9883A הוא ערוץ שלוש ADC, כך שהמערכת יכולה להשלים עיבוד אותות וידאו שחור / לבן, עיבוד אותות וידאו צבעוני ניתן גם להשלים. האות וידאו דיגיטלי שנדגמו הוא קלט את ADSP-21160 דרך צומת שרשרת, ואת אות הפלט הוא פלט ADV7125 לאחר עיבוד שונה. ADV7125 הוא ערוץ שלושה DAC, יכול לשמש גם כדי להתמודד עם אותות צבע. אות הווידאו של הפלט למעגל ייצור המתח האפור, מתח הכונן הדרוש להנעת מסך ה- LCD. ADSP-21160 יש גם סיכה אוניברסלית I / O דגל לתכנות, אשר ניתן להשתמש בהם כדי לקבל אותות בקרה חיצוניים, לשלוח מידע שליטה למערכת המודולים שלה על מנת להפוך את המערכת כולה לעבוד ביציבות ומסודר. לדוגמה, ADSP-21160 מספק את אותות הבקרה הדרושים למעגל ייצור מתח גווני אפור ולמסך ה- LCD. בנוסף, המערכת גם להגדיר מספר נורות LED, המשמש חזותית להצביע על חומרת המערכת ו DSP נהלים פנימיים עבור כל מצב עבודה מודול.

איור 1 דיאגרמה סכמטית של חומרת המערכת

עיצוב זה משתמש בשיטת אתחול הבזק לטעון קבצי DSP התוכנית, זיכרון פלאש יש ביצועים עלות גבוהה, גודל קטן, צריכת חשמל נמוכה. מערכת זו היא בשל זיכרון פלאש DSP התוכנית, אלא גם לשמור את הנתונים המתאימים בטבלה בדיקת נתוני התצוגה בחלקים שונים של ערך ברירת המחדל של גמא, ולכן הבחירה של ST קיבולת גדולה M29W641DL, יכול להציל את קוד התוכנית, והוא יכול לשמור את הנתונים הדרושים ומידע.

איור 2 הוא DSP ו- Flash ממשק מעגל. בגלל השימוש של 8 סיביות במצב האתחול פלאש, כך ADSP-21160 שורת הכתובת צריך להשתמש A20 ל A0, קו הנתונים הוא D39 ~ 32, לקרוא ולכתוב זיכרון פלאש שבב לבחור אותות קיבלו פינים המתאימים.

איור 2 DSP ו Flash ממשק המעגל

פונקציית מערכת ומימוש

עיצוב זה משתמש ADSP-21160 כדי להשלים את תיקון גמא, תיקון זמן בסיס, גנרטור השעון, אופטימיזציה התמונה ופונקציה מלאה אותות הפונקציה.

Gamma תיקון עקרון

ב LCD, נתוני התמונה של IC / LSIDAC אות הכונן של שינוי ליניארי, תכונות אלקטרו אופטיות של גביש נוזלי הוא לא ליניארי, כך להתאים את המתח של גביש נוזלי, גביש נוזלי להציג בהירות לפגוש את ליניארי, גמא (תיקון גמא) . תיקון Gamma הוא תהליך חשוב כדי לממש את המידע החזותי של האובייקט המקורי או את התמונה המקורית. השימוש בטבלה חפש כדי לפצות את המאפיינים אלקטרו אופטית של גלאם נוזלי תיקון שיטת יכול להפוך את תצוגת גביש נוזלי המערכת יש פונקציית העברה אידיאלי. עקומת הקלט והפלט של מערכת ה - LCD היא S. הפונקציה של טבלת גמא היא להמיר את אות ה - ADC לתמרה לא לינארית בצורת S הפוכה, ולבסוף, עקומות הקלט והפלט של מערכת תצוגת הגביש הנוזלי יכולות לעמוד במציאות דרישות.

LCD תיקון גמא דפוס כפי שמוצג בתרשים 3, עקומת LCD אופטיים אופטיים LCD, בהירות של עקומות LCD ממיר המרה מתח.

איור 3 איור 3. תרשים סכמטי של תיקון גמא LCD

יישום תיקון גמא

מאמר זה נעשה שימוש בטכנולוגיה לעיבוד גמא מדעי עיבוד, אותות וידאו דיגיטלי הם בהתאמה שלושה צבע תיקון גמא דיגיטלי (או תיקון של שלוש אותות וידאו מדומה צבע היו גמא). יחד עם זאת, תיקון גמא אינו אבוד, כך תמונה מלאה צבע התמונה הוא חי יותר, מציאותי יותר, ברור יותר.

תהליך התאמת מונוכרומטית גמא כפי שמוצג באיור 4, שני צבעים אחרים זהים. לדוגמה, ADSP-21160 הוא הראשון לחפש את הטבלה כדי לקבל את מקדם ההתאמה gamma (ערך gamma). לאחר מכן, על פי ערך גמא נתוני קלט קלט, את השני להסתכל למעלה טבלה מתקבל. הראשון לבדוק את הערך גמא השולחן הוא קלט את מודול הבקרה באמצעות אות בקרה חיצוני בפעם הראשונה לבדוק את הטבלה. 8 ספרות להציג נתוני טבלה של מספרים מ 0 ל 255 נתוני תצוגה בקנה מידה אפור (תיקון גמא).

איור 4 איור 4. מונוכרומטית תהליך התאמת גמא

אופטימיזציה של תמונות

כדי לשפר את איכות התמונה, ADSP-21160 נועד לייעל את התמונה ואת ההשפעות מודול פעלולים, רבים בעיבוד סימולציה לא יכול לעבוד יכול להתבצע עיבוד דיגיטלי, למשל, דו מימדי סינון דיגיטלי, תיקון מתאר, תדר תדר, מדויק צבע בפירוט מטריצה פיצוי (מעגל מטריקס לינארי), תיקון שחור, תיקון G, תיקון קו קונג תיקון תיקון, שליטה ברמת השחור פיצוי אור תועה, הסתגלות בניגוד, טיפולים אלה כדי לשפר את איכות התמונה.

הוא גודל של אפקטים דיגיטליים, את האות וידאו עצמו שינוי מיקום בהירות ושינוי צבע של עיבוד אותות דיגיטליים, זה יכול להפוך את התמונה לצורות שונות, על כל זום מסך, סיבוב, אשר אינו מסוגל להבין את הסימולציה של לְעַכֵּב. מסננים יכול גם להיות מתוכנן לסנן כמה אותות הפרעה ורעש האות, כך בהירות התמונה גבוהה יותר, רבייה טובה יותר של התמונה המקורית. כל האותות והנתונים מאוחסנים ב- DSP, שנוצר על ידי מודול השעון ומודול הבקרה.

תיקון בסיס זמן ובקרה

בשל פונקציות מודול ADSP-21160 הפנימיות וזמן שונה, יש כמה עיכובים בין כל מודול, הוא צריך תיקון זמן דיגיטלי זמן, זיכרון נתוני הפלט הסופי יכול להיות מיושר אך ורק ללא חפיפה או מידע רציף. תיקון דיגיטלי זמן הבסיס משמש בעיקר לתיקון קו אות וידאו, שדה סינכרון השעון תזמון האות. קודם כל, זה יהיה אות תיקון לבסיס זמן הזמן כנקודת התייחסות לזיכרון. ואז, את TFT-LCD זמן בסיס האות כמו הפניה ניתן לקרוא החוצה, את השגיאה זמן בסיס אות וידאו קטן יותר. באותו זמן זה גם הוסיף תכונות אחרות של אות וידאו יכול להתאים בהירות, chroma, רוויה, באותו זמן, שלב, גל התאמת שלב עומס, ויש לו את הפונקציה של השעון.

מודול הבקרה אחראי בעיקר למעגל הלוגיקה של בקרת תזמון כדי להניע את הניהול והתפעול של מודולים פונקציונליים שונים, כגון ניהול נתוני זיכרון ותפעול, יהיה אחראי על נתוני התצוגה ופרמטרים של העברת ההוראה במקום, יהיה אחראי את התוכן של פרמטרים לרשום לתוך ההיגיון לתצוגה המקביל. מחולל האותות הפנימיים מחולל אות בקרה וכתובת, ומייצר אות בקרה בהתאם לתצוגה האופקית והאנכית וערך הדחיסה. בנוסף, הוא יכול לקבל אותות בקרה חיצוניים כדי להשיג אינטראקציה בין האדם למחשב, כך המעגל הוא חזק יותר, גמיש יותר.

בנוסף, ADSP21160 תכנן גם את מודול בקרת האוטובוס I2C, אוטובוס I2C אנלוגי לעבודה, עבור התקן ממשק I2C חיצוני עם SCLK (אות שעון סדרתי) ו- SDA (אות נתונים טורי דו-כיווני). מצב הפעולה של I2C המדומה מוצג באיור 5 ובצורה 6.

איור 5 יציאות טוריות קריאה / כתיבה תזמון

איור 6 ממשק טורי - העברת בתים טיפוסי

יישום מערכת תוכנה

בתכנון התוכנה, כפי שמוצג באיור 7, תוכנת Matlab משמשת לחישוב ערך התיקון ומאוחסנת בצורת טבלת מבט, עבור שיחת התזמון. הפעל את המערכת, הראשונה כדי להשלים סדרה של הגדרות הרישום ADSP-21160, כך DSP יכול לעבוד בצורה נכונה ויעילה. כאשר ADSP-21160 מקבל אות וידאו אפקטיבי, ערך גמא נקבע על פי מידע הבקרה החיצוני. כדי להסתגל למסך TFT-LCD אחר כדי להציג את אות הווידאו, המערכת יכולה להתאים את ערך גמא כדי להתאים את אפקט התצוגה לטובה. כפי שמוצג באיור 4, טבלה מבט של קבצים מאוחסנים בעבר, כדי לקבל את ערך התיקון הנדרש, ולאחר מכן מחכה לטפל בשלב הבא. על פי המאפיינים של אות הווידאו ואת הצרכים של המשתמש, המערכת יכולה גם להשיג כמה אופטימיזציה התמונה ואפקטים מיוחדים, כגון סינון דו מימדי דיגיטלי, תיקון מתאר, התאמת רווח, הסתגלות בניגוד וכו '. פעולות אלה ניתן להשתמש באופן סלקטיבי על ידי המשתמש. השימוש ADSP-21160 יכול גם להשיג תמונה להעיף, קיפאון פעלולים אחרים. Finally, the digital time base correction, mainly used for correcting the video signal line, field synchronization signal timing error, the final output data memory can be strictly aligned without overlapping or discontinuous information. In addition to the above features, ADSP-21160 also provides the necessary control signals for the grayscale voltage generation circuit and the TFT-LCD screen in accordance with the timing control signal. In addition, the ADSP-21160 can also be set to drive the general configuration of the I/O pin LED lamp, display system operating state.

Figure 7 software flow chart