单端注入型LED的光电特性与灰度调制技术研究

Micro-LED拥有出色的亮度、高发光效率、低能耗、高反应速度、超高解析度与色彩饱和度等优势,且具备自发光和感测能力,是一项十分理想的显示技术。传统的直流灰度调控方法不再适用于驱动单端载流子注入结构的交流型LED,本文根据单端注入型LED器件在不同频率、幅度、占空比以及交流驱动模式下的光电特性,提出一种基于人眼视觉特性的相对占空比混合式灰度调制方案。结果表明,正负方波驱动模式下的器件在相同电压和频率下表现出更强的发光亮度,并且器件随着驱动频率的增加,发光亮度逐渐提升。最后,结合人眼视觉特性,验证了发光器件在不同相对占空比、幅度、频率的混合式调制方法下实现了由2个灰度到8个灰度等级的提升,为未来新型发光器件灰度调制提供新思路。

改进型PWM灰度调制技术在FED中的应用研究

根据FED显示器响应特性,设计了改进型PWM灰度调制方法。通过确定驱动脉冲顺序,结合人眼的视觉特性设计了最优PWM调制技术。通过调整驱动脉冲增量,实现了单位时间亮暗转换次数最大化和亮暗转换频率均匀化的优化目标。采用FPGA控制技术实现了改进型PWM灰度调制,减少了FED图像灰阶损失,提高了图像显示质量。

动态红外场景仿真的灰度调制成像技术

红外场景仿真是红外成像制导武器设计、研制和生产过程中发现和解决问题的主要手段。文中针对红外场景仿真技术中的调制成像核心问题展开研究,在分析DMD系统灰度调制成像的基础上,借鉴PWM脉宽调制机理实现数字灰度调制技术,建立了DMD红外图像调制成像模型,研制了基于DMD图像灰度调制方法的红外场景仿真技术原理验证样机。验证结果表明,基于DMD灰度调制方式的红外场景仿真技术具备较高灰度等级、小几何畸变、高成像分辨率和对比度的技术特点,较好地满足了实验室内红外场景仿真的需要。

发光二极管显示屏分段灰度调制与优选扫描时钟获取

构建了一种发光二极管(LED)显示屏灰度等级调制模型以实现其灰度调制并获取优选扫描时钟。根据脉宽调制的特点,将灰度调制过程分为基本灰度等级调制和扩充灰度等级调制来构建灰度等级的调制模型。通过分析模型各参数关系,提出一种优选扫描时钟的选取方法和扫描时钟富裕系数的概念,并在此基础上总结了LED显示屏显示控制优化途径。最后,通过硬件平台验证并实现了该灰度等级模型。实验结果表明:对于4扫的LED显示屏,选取最小响应脉宽小于等于40ns的驱动芯片可使刷新率为300Hz、移存长度为128个像素点、灰度等级为14bit的优选扫描时钟为10MHz,同时其亮度利用率达到90%,最大扫描时钟富裕系数达到3.5。采用该模型实现灰度等级调制,可以满足LED显示屏的显示要求,可应用于实际工程项目。

DMD灰度调制特性及其在场景仿真中的应用

基于数字微镜器件(DMD)的红外场景仿真系统中图像显示是采用灰度调制技术实现的。介绍了DMD灰度调制技术的原理。分析了在探测器帧频不变的情况下,调整DMD显示帧频,图像灰度调制与探测器帧频之间的关系,得出如果DMD显示帧频与探测器帧频满足一定关系,不外接同步信号探测器也可以得到完整的图像,并通过实验进行了验证。

基于FPGA的FED显示器PWM灰度调制电路研制

介绍了场致显示器的灰度调制的原理及其灰度调制驱动电路的设计。采用FPGA控制技术实现前端视频信号接口、脉宽灰度调制的功能。通过串并转换模块与寻址芯片的连接,将PWM信号放大驱动FED显示屏实现视频图像的显示。该电路能驱动63.5 cm彩色FED样机实现256级灰度显示。

碳纳米管场致发射显示(CNT-FED)的新型灰度等级调制方式

碳纳米管在显示领域的一个比较重要的应用就是作为场发射显示器件的发射体.和其他平板显示器件一样,矩阵寻址方式也通常被用作为CNT-FED的驱动方式.本文主要探讨平板显示中的几种常见的灰度等级实现方式,特别提出根据现有的工艺条件,用脉冲宽度调制(PWM Pulse width modulation)方式实现二极管结构CNT-FED的32级灰度调制.

高灰度级TFT-LCD显示系统的实现

提出了一种以FPGA为核心控制器的高灰度级TFT-LCD显示系统的设计方案。该系统采用幅值-帧速率控制调制-空间混合灰度调制方法,首先将10 bit的R、G、B信号分割成高8 bit数据和低2 bit数据,低2 bit数据经过空间处理后平均分到4个相邻的8 bit数据上,然后把这8 bit数据继续分割成高6 bit数据和低2 bit数据,其中高6 bit数据用于幅值调制,低2 bit数据用于帧速率控制调制,从而实现1 024个灰度等级显示。试验结果表明,该系统具有良好的显示效果和较高的显示灰度等级。

基于OLED灰度显示的新方法

介绍了有机发光二极管(OLED)技术特点、彩色实现方式和驱动方式。针对OLED灰度显示,介绍了实现灰度显示的两种常用方法即脉宽调制和帧灰度调制,并分析了各自的特点。在此基础上,尝试了一种新的方法,将二者结合起来共同实现灰度显示。这种方法不仅可以保持脉宽调制灰度显示的高速度,还可以保持帧灰度方式的均匀、稳定和足够的响应速度,而且可以大大提高灰度级别数。介绍了利用这种新方法实现OLED灰度显示数据的具体方式,该方法在硬件实现上简单易行,节约面积成本。

一种4灰度级LCD驱动芯片的设计研究

介绍了一种具有4种灰度级的STNLCD驱动芯片的总体设计方案,重点讨论分析了其关键模块—接口电路、控制电路和驱动电路的设计,并用VERILOG硬件描述语言对所设计的驱动芯片的功能进行了仿真验证。

4级灰度STNLCD驱动控制芯片的设计

提出了一种 4级灰度的STNLCD驱动控制芯片的总体设计方案 ,重点讨论了关键模块———接口电路、SRAM模块、显示控制电路以及电源电路的设计。在实现多种显示功能的前提下 ,采用省电模式、门控时钟和重定时方法进行了低功耗优化设计。基于SMIC 0 .

基于软件预处理的空间光调制器驱动电路研制

研制了一套基于软件预处理的多量子阱空间光调制器驱动电路。针对不同的多量子阱空间光调制器,软件预处理单元根据其反射特性,拟合出它的反射谱线。根据反射谱线产生相应的光电转换控制信号,增强了该驱动电路的通用性,降低了驱动电路的复杂性。改进一次扫描的方式,采用先粗扫再细扫的二次扫描方式,在保证扫描速度及分辨率的同时,有效降低了单元像素驱动电路的面积。SPICE仿真结果和芯片测试结果均证明,驱动电路芯片工作良好,驱动电压输出摆幅为0～VDD。驱动电压分辨率可达256级。总之,所设计的驱动电路满足空间光调制器的需求。

数字微镜器件视频显示性能分析

相比于阴极射线管投影和液晶显示技术,基于数字微镜器件(DMD)的显示系统有其自身的优势,对DMD在视频显示应用中的灰度调制、颜色控制及其显示性能进行了深入研究。在简要介绍DLP Discovery4100组件工作原理及空间灰度调制法和时间灰度调制法的基础上,给出了基于时间灰度调制的彩色视频颜色控制方法:将帧周期均分为R、G、B三个时间段,在每个时间段依据相应颜色分量灰度值控制DMD微镜在各个位时间的状态。以DLP Discovery4100DMD组件为例,深入分析了基于DMD的视频显示系统所能实现的灰度级与帧频、DMD类型的关系。分析结果显示:在实现相同灰度级时,三DMD彩色视频显示系统能够达到的最大帧频与灰度视频显示系统相同,而单DMD、双DMD彩色视频显示系统能够达到的帧频约为灰度视频显示系统的1/2、1/3。分析结果为视频显示系统设计提供了理论依据。

场致发射显示器新型图像驱动技术的研究

在分析和研究了原有灰度调制驱动电路以及低逸出功印刷型场致发射显示器(Field emission display,FED)的显示特性之后,提出了新型子行驱动图像还原技术。子行驱动技术能应用于不具备存储特性的显示器中,具有更小缓存容量需求和更高显示时间利用率等优点,更适合于场致发射显示器的驱动显示。详细介绍了新型图像驱动系统的工作原理及实现方案,同时为了解决子行驱动法对后级驱动芯片工作速度要求高的问题,在降低图像灰度数据位数的同时应用误差扩散法来实现真彩图像的还原。该技术已成功应用于FED驱动系统中并研制出彩色FED显示器样机。该样机能显示彩色视频图像,对角线为63.5cm(25in),亮度达300cd/m2,对比度为800∶1。

三基色光源连续色温调控方法的研究

为提高室内照明光源舒适度,提出一种能够根据人们的生理或心理需求发出对应色温的光照明系统的实现方法。通过红、绿、蓝三基色和黑体轨迹上色温的色坐标,根据混合光原理计算出匹配目标色温所需的三基色亮度,采用PWM或PAM灰度调制方式获取所需的灰度数据,然后通过典型色温值进行可行性验证并对产生误差的原因进行分析。实验结果表明,该方法不仅实现了不同亮度下目标色温的匹配,而且色温和亮度大范围连续可调。

基于DMD的可见光目标模拟系统设计与实现

目标模拟系统作为导引头电气系统半实物仿真实验的重要组成部分,向可见光探测系统提供动态目标和场景图像,以测试其发现、探测和跟踪目标的能力。分析设计了可见光目标模拟系统结构以及构建了DMD驱动控制模块和光学系统平台,实现解决了DMD驱动控制、灰度调制以及光学投影等关键问题,并成功地实现了将仿真计算机中仿真图像通过DVI接口传输到DMD上以60Hz频率显示。最后,与探测设备进行对接,对可见光目标模拟系统的所有功能进行了验证,结果满足仿真实验要求。

基于STV7610芯片的FED显示屏驱动电路设计

介绍了STV7610芯片的功能,具体阐述了用其作为FED(场致发射显示器)的驱动芯片的驱动电路实现以及相应的FPGA(现场可编程门阵列)控制电路,并对整体设计进行仿真和功能验证。采用FPGA对STV7610芯片进行控制和数据处理,可以实现对FED的灰度调制。采用将行数据划分子场的驱动方法,充分利用了PDP(等离子显示屏)驱动芯片优越的高压驱动特性,提高了驱动电路的整体性能,对现阶段FED驱动电路的集成化具有重要意义。

FED驱动系统集成设计

FED驱动系统的集成化设计,有助于加强系统的稳定性、减少厚度、缩小系统整体体积,同时节省设计成本,使之薄型化发展。就所选集成芯片设计行扫描电路和列灰度调制电路,对芯片的工作过程给予解释,并对集成设计中的几个考虑点予以说明,通过设计调试,实现FED集成彩色显示,有图像细腻、色再现好等优点。

纳米金刚石场发射显示器集成化驱动系统研制

目的结合纳米金刚石场发射显示器的特点,研究与纳米金刚石场发射显示器适配的集成化驱动电路。方法以集成数据驱动芯片HV632PG和HV5308为核心,搭建灰度调制和扫描显示电路;以半桥驱动芯片IR2235为核心,搭建前后级低高压隔离转换电路。结果集成驱动系统输出电压可达1 000V,灰度等级达256,能够实现简单图形和字符的动态显示,整体性能良好。结论集成化驱动系统线路简单、工作可靠,能满足小屏幕场发射显示器单色显示的任务,为金刚石场发射显示器的产品化打下一定的基础。

基于DMD的高帧频红外场景仿真系统设计

红外动态场景仿真技术在红外成像、跟踪和制导武器等系统的性能评估中起着重要的作用,基于数字微镜器件(Digital Micromirror Device,DMD)的红外场景产生方案是红外场景仿真技术中最具研究价值的一种方案。介绍了DMD的灰度调制原理和工作方式,在此技术基础上设计了基于TI公司的0.7XGA开发平台的DMD驱动程序。通过放大原图像,提高了仿真红外图像的对比度。最后根据探测器输出的积分时间信号和帧同步信号,提出了一种提高DMD投影频率的方案。该方案投影出的灰度图像的对比度有所提高,红外成像仪可以采集到清晰的灰度图像,且每一帧灰度图像的显示时间缩短至1.12 ms,相比于常规方式的7.87 ms有了很大的提高。