各项目LCM问题总结报告

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1、各项目LCM问题总结冯小勇 2007/3/15*2目录vLCM基础知识介绍vLCM问题总结vLCM设计及注意事项*3LCM基础LCD Liquid Crystal Display 液晶显示器件一种利用液晶光电效应调制环境光线达到显示目的的平板显示器件.LCM Liquid Crystal display Module 液晶显示模块将液晶显示器件,连接件,集成电路,PCB线路板,背光源,结构件装配在一起的商品化的组件. 按照国家标准的有关规定,只有不可拆分的一体化部件才可称为”模块”, 可拆分的称为”组件,”因此规范的叫法应该是”液晶显示组件”,但长期以 来人们已经习惯称其为”模块”(LCM)*

2、4TN 型 LCD 显示原理Twist 90Field OFFField ON利用液晶的旋光特性 调节穿透光线液晶的旋光特性消失*5LCD的基本参数11. 对比度(Contrast Ratio)对比度可以简单表示为黑色与白色的对比程度,通俗的说就是”白 的越白,黑的越黑”TFT LCD一般的对比度为150200左右。*6LCD的基本参数22.响应时间(Response time).*7LCD的基本特性3v3.视角(Viewing angle) The definition of viewing angle range is that the contrast ratio is higher t

3、han CR 10.(CR 10 )*8LCD的显示方式按照后偏光片的类型,显示方式可以分为: 1.透射式(Transmissive Mode ) 2.反射式(Reflective Mode) 3.半反半透式(Transflective Mode)透射式反射式半反半透式*9TFT-LCD 的显示原理 （一）*10TFT-LCD 的显示原理 （二）彩色濾光片上偏光片下偏光片光源TFT基板液晶*11TFT LCDs 等效电路Row DriversColumn DriverTFT-LCDTFT-LCD的的显示显示原理原理 ( ( 三三 ) )*121.因TFT元件的作用类似一个开关(Switch)，

4、液晶元件的作用类似一个电容，借Switch的ON/OFF对电容存储的电压值进行更新/保持。 2.SW ON时信号写入(加入、记录)在液晶电容上，在其他时间SW OFF，可防止信号电压从液晶电容洩漏。 3.在必要時可将保持电容与液晶电容并联，以改善其保持特性。保持电容TFT元件加入电压液晶TFT-LCDTFT-LCD的的显示显示原理原理 ( ( 四四 ) )*131.上图为TFT一个像素的等效电路图，扫描线连接同一列所有TFT栅极电极，而信号线连接同一行所有TFT源极电极。 2.当ON时信号线的数据写入保持电容，此时，TFT元件是低阻抗(RON)，当OFF时TFT元件成高阻抗(ROFF)，可防止

5、信号线数据的洩漏。 3.一般RON与ROFF电阻比至少约为105以上。扫描线信号线RON ROFF液晶保持电容GDSTFT-LCDTFT-LCD的的显示显示原理原理 ( ( 五五 ) )*14色彩组成-3基色原理红蓝绿黄 白紫青DATA DRIVER ICSCAN DRIVER ICTFTRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGB*15目录vLCM基础知识介绍vLCM问题总结vLCM设计及注意事项最近出现的LCM问题vD198/D199 truly LCM flicker问题vD198 VP LCM_RF干扰问题vH

6、330_VP_LCM ESD/RF问题vD308 truly屏闪问题(PWM干涉)vD308_VP触摸屏失效问题vH300 LCM ESD问题(all)*17D198/D199 LCM_flick问题v 问题描述: 客户至高处,发现在华勤已经封样的Truly的部分 LCM存在较严重的Flicker现象,表现为轻轻晃动屏幕 时，出现明显的抖动的横条纹现象（尤其在camera preview界面下更为明显），不良比例达到20%。 通过比较客户的故障屏和华勤的封样样品，发现 封样样品效果很好，而 truly出货的产品和封样样品品 存在明显的差异。*18D198/D199 LCM_flick问题v原因

7、分析 这个需要从横条纹出现的原理说起。由于液晶分子本身具有直流劣化的特性，因此需要使用交流电压驱 动，这就涉及到电压极性翻转的方式。在中小尺寸的TFT LCM driver IC的 中，一般使用的有两种电压极 性翻转的方式1. frame inversion当扫描完一帧图象后，电压的极性变化一次。 2. n-line inversion（one-line inversion）每扫描n行后，电压的极性变化一次，通常是扫描完一行信 号后，翻转一次。由于one-line inversion相比较frame inversion具体很多优点， （比如图象显示质量高，没有 crosstalk现象），因此在

8、TFT 驱 动方式中广泛使用。*19D198/D199 LCM_flick问题v 当驱动液晶的正负电压的幅值完全相等时,如VCOM, 此时是没有横条纹的.但是如果有偏差,比如图中的 VCOM,VCOM时,此时正负电压的幅度不一致,在人眼 看来,就表现为抖动条纹. 对于单体LCM，通常可以调整 初始化代码里的VCOM值/GAMMA来解决.由于此现象 极难根除,通 常调试到很轻微,令人无法察觉的程度即可.*20D198/D199 LCM_flick问题v但是在实际情况中：由于液晶材料的差异/显示屏合厚的差异/制作工艺的差 异/IC单体差异等均会导致显示屏的VCOM值不完全一致,因 此在使用同一套初

9、始化代码时,会出现大部分屏显示OK,而少 部分屏NG的情况, 以上任何一个因素的变动均会引起flick现 象的加重或减轻,对应的软件要进行修正.v因此对于此次 truly的LCM研发样品与量产出货产品 有过LCD玻璃产地的变更,导致根据样品调试的软件 不适用量产产品,抖动条纹现象加重.D198 truly闪屏分析报告D198/D199 LCM_flick问题解决办法由于此现象的根本原因在与VCOM值的差异, 因此对于已经做出来的成品只有通过软件来修正,否 则只有报废一途.(有可能调试出一套软件兼容好与 差的产品,使之都显示正常)因此需要LCM厂商严格控制产品的一致性,在无 绝对把握的前提下,不

10、能私自更改原材料,工艺等关 键环节.*22液晶驱动方式介绍v交流驱动 中小尺寸的TFT LCD有两种交流驱动方式:1.帧反向.(frame inversion).当扫描完一帧图象后，驱动电压的极性变化一次。优点: 功耗低，缺点:容易出现Flicker现象和 crosstalk现象,显示质量不高,在高像素(QCIF,QVGA手 机显示屏中使用的已经越来越少.2.线反向(n-line inversion).优点: 显示质量比较高,没有crosstalk现象. QVGA,QCIF显示屏中使用的非常广泛. 缺点: 功耗高,容易出现抖动条纹现象，调试比较困难。*23TFT面板的内部结构*24TFT LC

11、D的电压驱动方式*25D198_RF干扰问题v问题描述.客户蒙宝的机壳(上面覆盖了一个封闭的金属框),在最大功率下通话时,VP的 LCM屏幕(使用的IC:SSD1289)上出现明显的波浪形条纹,严重时表现为白色的横 线或者花屏.(使用这颗IC的其他供应商立德,伟中,莘古也存在这种现象) 经过实验验证,发现有三种方法可以消除这种异常现象.1.去除机壳表面的封闭金属框.2.换用其他的Driver IC(如HX8312,R61503B.) 3.减小RF发射功率到一定程度.（干扰现象逐渐减轻只至消失） 有两种方法可以减轻这种现象:1.铁框上对称两边接导电布至主板的地.2.加大LCM供电电压的滤波电容容

12、值.*26D198_RF干扰问题v原因分析 主要因素1- 封闭金属件.同样的VP的LCM,将蒙宝机壳金属件移除, 则干扰现象消失,重 新覆盖上就立刻出现,由于其他客户的机壳金属件的大小, 形状,与 天线的距离都不尽相同(有的甚至没有加金属件),因此暂未发现干 扰现象,同时说明金属件的大小,形状,是否接地都会有影响.主要因素2-LCM_Driver_IC.(SSD1289)同样的有金属件的机壳,当LCM的IC换为HX8312,R61505B时, 也没有任何的干扰现象.反之,使用IC为SSD1289的四家供应商 (VP,莘谷,立德,伟中)均或轻或重有干扰现象,表明此IC的EMI性能 比较差,由于对

13、客户机壳我们掌控力度比较小,因此这个因素被作 为解决问题的主要方向.*27D198_RF干扰问题由于IC厂商到现在尚不能给出行之有效的根本解决 措施. 提出的改善建议有:1.软件上:初始化代码中加入一条指令,可以改善EMI性能.2.硬件上,增大LCM的驱动电压的滤波电容容值.以上两条措施可以改善RF干扰的程度,但是不能 根除,亦达不到我们的接受标准,*28D198_RF干扰问题v临时对策.由于RF干扰改善的程度无法达到我们和客户的标准,目前 的VP的LCM不能出货给蒙宝的这套机壳,目前蒙宝采用的为 Truly的LCM(IC:HX8312),VP的LCM暂时出货给其他的客户.v根本对策需要IC厂

14、商给出根本原因的分析报告和解决措施,由于客 户端的机壳情况不可控,只有减小我们自己的隐患因素.由于 SOLOMEN迟迟不能给出根本原因的报告,因此后续项目建议 不用这颗IC.*29D198蒙宝机器的处理方式导电布接地导电布与铁框连接H330_VP_LCM ESD/RF问题v问题描述.1. H330客户CTA送测样机ESD +6KV fail,现象为白屏.2. 在送测CTA的H330客户机器中:通顺得意,英特微尔的机器在合盖通话过程中有屏闪现象.飞秒,恒贯伟业的机器在通话过程中没有屏闪现象.现象与D198_蒙宝机器闪屏现象一致,判定为RF干扰H330_VP_LCM ESD/RF问题v原因分析.1

15、.ESD问题依然没有找到根本原因.2. RF干扰问题与D198基本相同.(唯一区别金属件占的比例小些.)也是天线,金属件,IC_SSD1289的相互作用引起的,改变其中任意一个 因素都可以解决.通过实验发现,将LCM的FPC整个用铜箔包上并良好接地,可以很大 程度上改善这个问题(仍然会有轻微的屏闪),但是整个过程有很大的不确 定性,贴铜箔的大小,位置,接地与否都不好掌握.因此建议将对策料加在LCM上作为一个整体.H330_VP_LCM ESD/RF问题v解决措施.1.针对ESD问题.VP更改FPC设计,优化走线,增加抗ESD器件等.已经于3/2号完成验证.没有太大改善.-10kv Pass +

16、6kv fail 白屏.2.针对RF/ESD干扰问题.VP更改FPC设计,在FPC镀一层银箔接地.已经于3/9号完成验证,效果依然没有太大改善.3.VP更改 driver IC为HX8312.预计3/20号出样品.H330样品比较trulyVP_1VP_2*34D308屏闪问题v问题描述在客户飞秒/宇康处,反馈TRULY的LCM在背光进入半暗状 态时,屏上出现规律性的滚动条纹.不良比例达到20%左右。而在truly出货检验时却不能发现此现象.D308屏闪问题v原因分析.通过观察不良现象,怀疑此现象可能与背光的PWM信号的频率有关, 经过一些实验,发现改变背光的PWM频率对水波纹有直接的影响,同时改 变LCD的 frame RATE也有直接的影响.所以此现象为背光PWM信号与LCD刷新有干涉导致,而truly不能发现是 因为truly的测试架上使用的背光芯片是脉冲控制方式,不存在干涉现象.这个现象在H300项目前期也发现过,后调节PWM解决.D30