簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 姜亨潤
Chiang-Heng Ruen
論文名稱: TFT LCD迦瑪曲線設計與調校之研究
Study of Gamma Curve Design and Regulation of TFT-LCD
指導教授: 蔡明忠
Ming-Jong Tsai
口試委員: 阮聖彰
Shanq-Jang Ruan
阮張榮
Chang-Jung Juan
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 自動化及控制研究所
Graduate Institute of Automation and Control
論文出版年: 2007
畢業學年度: 95
語文別: 中文
論文頁數: 79
中文關鍵詞: 液晶顯示器迦瑪迦瑪曲線設計線性回歸分析類比數位轉換
外文關鍵詞: TFT LCD, Gamma curve design, Linear regression analyze
相關次數: 點閱:270下載:7
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • TFT LCD的應用於顯示器領域其色彩特性品質須調整,由於生產與製程因素,顯示器色彩都會有差異,故迦瑪曲線設計對液晶顯示器的色彩管理是十分重要之基礎。
    本研究乃針對平面顯示器迦瑪曲線設計與調校研究,運用彩色分析儀CA-210檢測面板灰階之亮度值。研究中使用19”商用TFT LCD面板進行實驗,針對不同迦瑪值進行比較。實驗時運用16個DA轉換器去模擬LCD面板之驅動IC的參考電壓,進而改變灰階與亮度之迦瑪曲線非線性擬合關係,讓面板的迦瑪曲線可由電壓之調校後得到迦瑪目標值。並且建立資料庫及人機介面,提供迦瑪設計與模擬功能。
    最後,使用複合曲線所設計之參考電壓進行實驗,其迦瑪曲線經由電壓改變,進而改變不同灰階與亮度之非線性關係,可以得到需要的迦瑪曲線。經迦瑪1.0至2.2複合電壓調整實驗結果,其複合迦瑪曲線顯示的亮部與暗部漸層表現,較調整前為佳,驗證這個方法能被應用到面板不同需求之迦瑪曲線設計。


    The quality of the color characteristic displaying should be adjusted for the applications on TFT LCD. Because of the differences of productions and the variety of the manufacturing process, the color characteristic of displays may be different. Gamma curve design is very important task for the color management on liquid crystal display.
    This study focused on design and regulation of the gamma curve panel of a TFT LCD. It used to measure the luminance of different RGB grey level a chroma meter. We use a 19” commercial TFT LCD panel in this experiment and aim at different gamma value for comparison. Using sixteen DA converters are used to simulate the reference voltages of the driver IC of a LCD panel, so that we can change the nonlinear relation between the grey level and its luminance (gamma curve). The goal gamma value can be achieved by adjusting voltages of gamma curve and establishing the database through the human-machine interface, with the design and modeling function of gamma curve.
    Finally, a hybrid gamma curve is also investigated in the experiments. The gamma curve was changed through changing the reference voltage to obtain the nonlinear relation between the luminance and the grey level. The required gamma curve can be obtained. After adjusting a hybrid gamma curve from 1.0 to 2.2, the output gamma curve shows that the shading performance between the bright part and dark become batter than the original one. Therefore, this method can be applied to provide different gamma curves of a TFT LCD pnael for different requirement .

    摘要 i Abstract ii 誌謝 iii 目錄 iv 圖目錄 vii 表目錄 xi 第一章 緒論 1 1.1研究背景 1 1.2研究動機與目的 2 1.3研究方法 3 1.4本文架構 6 第二章 TFT LCD 顯示器製程與工作原理 7 2.1 TFT LCD應用發展原理與文獻回顧 7 2.1.1 TFT LCD 元件結構 11 2.1.2 TFT LCD工作原理 12 2.1.3 顯示器點亮原理 17 2.2 顯示器色彩學 20 2.2.1色彩三要素 20 2.2.2色彩三屬性 21 2.3顯示器製程檢測 24 2.3.1顯示器製程檢測種類 24 2.3.2 LCD製程檢測及修補功用 25 2.3.3 LCD製程迦瑪檢測目的 26 第三章 顯示器迦瑪曲線設計 28 3.1 LCD 迦瑪(Gamma)曲線簡介 28 3.1.1 迦瑪值之定義 29 3.1.2 RGB影像製程對迦瑪曲線之影響 30 3.2 DAC電壓變化對灰階亮度之關係 312 3.2.1 顯示器迦瑪產生過大的變異量規範 35 3.3 灰階亮度迦瑪曲線的計算 36 3.3.1 迦瑪曲線值計算 37 3.3.2 迦瑪電壓值擬合計算 39 第四章 系統架構與實驗設計 44 4.1系統硬體架構 44 4.1.1 實驗主機與面板 45 4.1.2 控制介面平台 46 4.1.3 控制電路 48 4.1.4 色彩分析儀 49 4.2 程式工具與系統設計 51 4.2.1 面板影像類比數位系統架構 51 4.2.2 迦瑪控制程式設計與人機介面 52 4.2.3 控制面板迦瑪演算與軟體程式操作 54 第五章 實驗結果與討論 56 5.1 系統操作流程 56 5.2面板迦瑪設計實驗驗證 60 5.2.1面板RGB迦瑪量測 60 5.2.2面板迦瑪電壓與RGB 影響說明 64 5.3 迦瑪曲線設計目標實驗 66 5.3.1面板Gamma 1.8電壓曲線 66 5.3.2面板Gamma 2.5電壓曲線 68 5.3.3面板Gamma 1.0與2.2曲線範圍電壓複合實驗 70 5.4 實驗結論 74 第六章 結論與未來發展 75 6.1研究結論 75 6.2未來發展 76 參考文獻 77 作者簡介 80

    [1] 經濟部工業局,影像顯示產業推動辦公室網站,2007。http://www.display.org.tw
    [2] 教育部,影像顯示科技人才培育網知識平台網站,2007。http://www.fpd.edu.tw
    [3] 蔡明忠,「平面顯示科技實務課程」講義,國立台灣科技大學自動化及控制研究所,2006。
    [4] 戴亞翔,「TFT-LCD LCD Electrics Theory of Operation 」,五南圖書出版有限公司,2006。
    [5] Poki Chen,“IC Design for Flat Panel Displays”, Electronic Department,National Taiwan University of Science and technology Spring ,2006.
    [6] Haeng Won Park,Seung Woo Lee, Young Gi Kim, Jong Seon Kim, Byeungwoo jeon and Jun Souk,“ A Novel Mehod for Image Contrast Enhancement in TFT-LCDs: Dynamic Gamma Control (DGC)”, SID 2003.
    [7] Seung-Won Lee, Junpyo Lee, Taesung Kim, Brian H. Berkeley and Sang Soo Kim,“ RGB Gamma Curve ontrol for Improved LCD Color Performance”, SID, 2006.
    [8] IEEE 100,“ The Authoritative Dictionary of IEEE standards Term”, IEEE, 7th ed., 2000.
    [9] Sanford Weisberg 著,馮文俊譯,「應用線性回歸」,五南圖書出版有限公司,2003。
    [10] 大田登 原著,陳鴻興、陳君彥編譯,「基礎色彩再現工程」,全華科技圖股份有限公司,2003。
    [11] Steven C.Cheapra & Raymond P.Canale 著,鄭明哲 編譯,「工程數值方法」,全華科技圖股份有限公司,2003。
    [12] 連國珍 著,「數位影像處理」,儒林圖書有限公司,2002。
    [13] 林金寶,「影像處理及辨識理論與實務」, 宏有圖書開發股份有限公司,2003。
    [14] 陳弘毅,「可調整式Gamma 矯正薄膜式電晶體液晶顯示器之驅動晶片」,南台科技大學電子工程研究所,碩士論文,2005。
    [15] 黃南程,「利用迦瑪自動調校電路來改善液晶顯示器所受溫度之影響」,國立中興大學電機工程研究所,碩士論文,2005。
    [16] 吳富貴,「液晶顯示器影像品質迦瑪曲線自動化校正技術之研究」,國立臺灣科技大學自動化及控制研究所,碩士論文,2006。
    [17] 陳水萍,「液晶顯示器影像色彩迦瑪曲線調整機制之研究」,國立臺灣科技大學自動化及控制研究所,碩士論文,2006。
    [18] 吳富貴、江茂雄,「液晶顯示器迦瑪曲線校正自動化技術之研究」,機械月刊第三十一卷第十二期,2005。
    [19] 鄭力維,「LCD顯示特性量測流程之實現」,國立臺灣科技大學電子工程研究所,碩士論文,2005。
    [20] 周千惠,「彩色OLED亮度檢測及補償機制之研究」,國立臺灣科技大學自動化及控制研究所,碩士論文,2006。
    [21] 阮綠茵、管倖生著,色彩學講義,2005。
    [22] AN8001FHK ,“Gradation Voltage generating IC for Color TFT-LCD ”, Panasonic, November 2001.
    [23] 台灣仿真科技股份有限公司,“ AD\DA Servo Control Card Manual ”, 2005.
    [24] KONICA MINOLTA,“ Display Color Analyzer CA-210 Instruction Manual ”, 2002.

    QR CODE