高分辨率TFT-LCD光电自动校正系统设计_聂素丽.pdf
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1、第 卷 第 期 年 月电 子 器 件 .项目来源:柔性制造装备集成福建省高校重点实验室(厦门工学院)项目()收稿日期:修改日期:,(,):(),:;:高分辨率 光电自动校正系统设计聂素丽,张 捷(厦门工学院柔性制造装备集成福建省高校重点实验室,福建 厦门)摘 要:针对当前 接口的高分辨率(液晶显示屏)光电校正基本是手动校正,或者部分自动校正现状,搭建了适合目前高分辨率液晶显示的 双 光电自动校正系统,实现了、最佳 自动校正算法的优化,改善了影响高分辨率 显示品质的亮度、暗度、对比度、色度、闪烁等光电参数,提升了显示品质。实验结果表明该系统可支持 高分辨率,刷新率最高可达 。整体校正时间稳定在
2、,满足厂线快速生产的需要,且校正系统成本低、系统升级方便,在显示技术行业具有较强的应用价值。关键词:;高分辨率;中图分类号:文献标识码:文章编号:()近些年手机显示屏领域快速发展,(液晶显示屏)无疑占据着主流面板市场。在液晶显示器广泛的应用进程中,人们对显示品质提出了更高的要求,而光电信号影响显示效果及良好舒适度,比如,亮度、暗度、色度、对比度、闪烁等。实现良好显示效果的前提是精确、实时地测量与校正影响液晶显示品质的光电信号,而 曲线、校正直接影响了亮度、暗度、色度、对比度、闪烁等光电信号。目前常规的校正方法,以手动校正或者半自动校正为主,其稳定性和精准性已经很难满足客户对高端显示屏的要求,主
3、要原因在于之前的校正平台都是根据低分辨率而设计,而到高分辨率显示屏()旧有的测量平台就无法适用。同时由于工艺制程本身不稳定性,不同批次的模组因为制程、液晶、膜层、静电等因素存在着片间差异,即使使用相同的驱动参数也会呈现出片间不同的显示效果。近年来,研究人员对高分辨率显示屏的光电自动校正及 接口协议应用开展了广泛的研究,其中,彭晓雷对光电测量系统畸变校正原因进行分析,采用支持向量机建立光电测量系统畸变校正模型,消除畸变对光电测量系统的干扰。张第 期聂素丽,张 捷:高分辨率 光电自动校正系统设计 建东提出对器件控温过程中测量器件光电参数,在特定的环境下测量光电数据。张豪设计了一种基于 的 发送接口
4、电路,实现了 视频传输功能。李先友等设计了一种基于 的实时 图像采集与处理系统。林新泉等针 对 小 尺 寸 提 出 了 自动校正算法改进,没有涉及具体硬件设计及 中最佳 的算法改进。针对上述问题,从影响 显示的关键要素分析,融合显示技术、光学测量设备于一体,本文设计了一种光电自动校正系统,包括 双 系统总体设计方案及算法改进两部分,通过对 曲线、算法优化实现对不同批次模组的亮度、暗度、色度、对比度、闪烁等光电参数的自动校正,支持高分辨率显示。系统总体设计方案 系统总体架构总体架构包含:端、校正系统板、电源系统、光电检测模块()、被测显示屏()等模块。其中光电检测机台工作电压为,防护等级为,工作
5、温度为 ;校正系统板工作电压为,防护等级为,工作温度为。系统组成如图 所示。图 系统总体设计架构总体架构的核心是校正系统,包含主要硬件 处理器,、桥接芯片、存储器及光电检测模块,如图 所示。该系统以 位 处理器 为核心,校正系统要求 自动校正平均时间为 ,有 个可调节点,信号频率在 以上,最大工作主频可达 ,满足系统校正要求,且 具有浮点单元单精度,支持 单精度数据处理指令和数据类型,实现电源控制、显示控制和算法运算等。主控板供电为 、,被检测显示屏三路供电电压 ,主控板的相关功能参数的设置如表 所示。用于传输无规律图片和生成。无规律的图片主要是指风景图片、人物图片等。主要是指有规律的图片,如
6、、棋盘格等。校正系统中被检测的 高 分 辨 率 显 示 屏 的 刷 新 率 达 到,的主频要在 以上,该系统 采用,最高主频可达 。可以输出 通道 的 信号,能够实现与高速 桥接芯片的信号转换且 引脚较多,可以预留部分引脚以便实现工厂自动控制功能的扩展。由于 自带的存储器大小受限,本系统需要缓存的数据量过大,需要外挂 片 存储器,它是一种 存储器,能够满足大内存密度和高带宽的应用程序,是时钟频率运行在高速的存储器。卡存储无规律的图片信息。接口转换芯片采用 颗,是目前市场上输出 信号的高分辨率主流桥接芯片,相较于 成本较低且可以实现 标准输出,信号传输,速度最大为 。光电检测模块()采用荷兰的
7、光电传感器探头,相较于日本的 价格便宜,且测量的光电信号参数精度能满足该系统要求。图 校正系统表 主控板相关功能参数设置功能描述备注显示接口分辨率,刷新率 板外接无规律图片 卡 卡存放图片 生成 架构双 接口方式 更改 电 子 器 件第 卷 系统校正流程 主控模块利用 的 快速读取 里面存储的无规律图片传送给,把图片信息存储到 里面,快速读取了图片信息,同时 利用算法自身内部存储生成 张有规律性的。通过 总线对 进行初始化,在 初始化完成后,利用 接口对高分辨率显示屏进行初始化。显示屏初始化完成后,对 发出指令,收到 指令后调用图片数据输出 通道 的 数据,传送给,将 转换为 协议,实现 信号
8、的输出。通过内部算法控制 读取显示屏的相关光电数据,找到 的最佳,并对所读取的 数据进行算法校正,对色坐标进行阈值判断,改善显示品质,相关光电检测信息可存储到 卡,并通过串口传送到 端。图 不同批次的模组 超规 光电校正系统算法设计光电校正系统算法的核心在于通过 校正及 信号自动调节,改善光电参数,提升显示品质。算法校正 曲线对亮度、暗度,色度都有影响,是提升显示品质的很重要的综合性参数。曲线以满足 为最优。当前业界最常用做法是以某几片模组作为调试基础进行 调整,然后以这组 应用到整个产品中,但是不同批次的模组因为制程、液晶、膜层、静电等因素存在着片间差异,如图 所示,可以看出同一组 针对不同
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