各項目LCM問題總結馮小勇2007/3/15各項目LCM問題總結馮小勇2023/8/42目錄LCM基礎知識介紹LCM問題總結LCM設計及注意事項2023/7/262目錄LCM基礎知識介紹2023/8/43LCM基礎LCDLiquidCrystalDisplay液晶顯示器件一種利用液晶光電效應調制環境光線達到顯示目的的平板顯示器件.LCMLiquidCrystaldisplayModule液晶顯示模塊將液晶顯示器件,連接件,集成電路,PCB線路板,背光源,結構件裝配在一起的商品化的組件.按照國家標準的有關規定,只有不可拆分的一體化部件才可稱為”模塊”,可拆分的稱為”組件,”因此規范的叫法應該是”液晶顯示組件”,但長期以來人們已經習慣稱其為”模塊”(LCM)2023/7/263LCM基礎LCD2023/8/44TN型

LCD顯示原理Twist90FieldOFFFieldON利用液晶的旋光特性調節穿透光線液晶的旋光特性消失2023/7/264TN型LCD顯示原理Twist92023/8/45LCD的基本參數11.對比度(ContrastRatio)

對比度可以簡單表示為黑色與白色的對比程度,通俗的說就是”白的越白,黑的越黑”

TFTLCD一般的對比度為150~200左右。2023/7/265LCD的基本參數11.對比度(Cont2023/8/46LCD的基本參數22.響應時間(Responsetime).2023/7/266LCD的基本參數22.響應時間(Resp2023/8/47LCD的基本特性33.視角(Viewingangle)ThedefinitionofviewinganglerangeisthatthecontrastratioishigherthanCR10.(CR>10)2023/7/267LCD的基本特性33.視角(Viewin2023/8/48LCD的顯示方式按照后偏光片的類型,顯示方式可以分為:1.透射式(TransmissiveMode)2.反射式(ReflectiveMode)

3.半反半透式(TransflectiveMode)透射式反射式半反半透式2023/7/268LCD的顯示方式按照后偏光片的類型,顯示2023/8/49TFT-LCD的顯示原理（一）2023/7/269TFT-LCD的顯示原理（一）2023/8/410TFT-LCD

的顯示原理（二）彩色濾光片上偏光片下偏光片光源TFT基板液晶2023/7/2610TFT-LCD的顯示原理（二）彩色2023/8/411TFTLCDs等效電路RowDriversColumnDriverTFT-LCD的顯示原理(三

)2023/7/2611TFTLCDs等效電路RowDr2023/8/412

1.因TFT元件的作用類似一個開關(Switch)，液晶元件的作用類似一個電容，借Switch的ON/OFF對電容存儲的

電壓值進行更新/保持。2.SWON時信號寫入(加入、記錄)在液晶電容上，在其他

時間SWOFF，可防止信號電壓從液晶電容洩漏。3.在必要時可將保持電容與液晶電容并聯，以改善其保持特性。保持電容TFT元件加入電壓液晶TFT-LCD的顯示原理(四)2023/7/26121.因TFT元件的作用類似一個開關(2023/8/413

1.上圖為TFT一個像素的等效電路圖，掃描線連接同一列所有TFT柵極電極，而信號線連接同一行所有TFT源極

電極。2.當ON時信號線的數據寫入保持電容，此時，TFT元件是低阻抗(RON)，當OFF時TFT元件成高阻抗(ROFF)，可防止信號線數據的洩漏。3.一般RON與ROFF電阻比至少約為105以上。掃描線信號線RONROFF液晶保持電容GDSTFT-LCD的顯示原理(五

)2023/7/26131.上圖為TFT一個像素的等效電路圖2023/8/414色彩組成-3基色原理紅藍綠黃白紫青DATADRIVERICSCANDRIVERICTFTRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGBRGB2023/7/2614色彩組成-3基色原理紅藍綠黃白紫青DA2023/8/415目錄LCM基礎知識介紹LCM問題總結LCM設計及注意事項2023/7/2615目錄LCM基礎知識介紹最近出現的LCM問題D198/D199trulyLCMflicker問題D198VPLCM_RF干擾問題H330_VP_LCMESD/RF問題D308truly屏閃問題(PWM干涉)D308_VP觸摸屏失效問題H300LCMESD問題(all)最近出現的LCM問題D198/D199trulyLCM2023/8/417D198/D199LCM_flick問題

問題描述:

客戶至高處,發現在華勤已經封樣的Truly的部分LCM存在較嚴重的Flicker現象,表現為輕輕晃動屏幕時，出現明顯的抖動的橫條紋現象（尤其在camerapreview界面下更為明顯），不良比例達到20%。

通過比較客戶的故障屏和華勤的封樣樣品，發現封樣樣品效果很好，而truly出貨的產品和封樣樣品品存在明顯的差異。

2023/7/2617D198/D199LCM_flick2023/8/418D198/D199LCM_flick問題原因分析

這個需要從橫條紋出現的原理說起。由于液晶分子本身具有直流劣化的特性，因此需要使用交流電壓驅動，這就涉及到電壓極性翻轉的方式。在中小尺寸的TFTLCMdriverIC的中，一般使用的有兩種電壓極性翻轉的方式

1.frameinversion

當掃描完一幀圖象后，電壓的極性變化一次。

2.n-lineinversion（one-lineinversion）每掃描n行后，電壓的極性變化一次，通常是掃描完一行信號后，翻轉一次。由于one-lineinversion相比較frameinversion具體很多優點，（比如圖象顯示質量高，沒有crosstalk現象），因此在TFT驅動方式中廣泛使用。2023/7/2618D198/D199LCM_flick2023/8/419D198/D199LCM_flick問題

當驅動液晶的正負電壓的幅值完全相等時,如VCOM,此時是沒有橫條紋的.但是如果有偏差,比如圖中的VCOM’,VCOM’’時,此時正負電壓的幅度不一致,在人眼看來,就表現為抖動條紋.對于單體LCM，通?？梢哉{整初始化代碼里的VCOM值/GAMMA來解決.由于此現象極難根除,通常調試到很輕微,令人無法察覺的程度即可.2023/7/2619D198/D199LCM_flick2023/8/420D198/D199LCM_flick問題但是在實際情況中：由于液晶材料的差異/顯示屏合厚的差異/制作工藝的差異/IC單體差異等均會導致顯示屏的VCOM值不完全一致,因此在使用同一套初始化代碼時,會出現大部分屏顯示OK,而少部分屏NG的情況,以上任何一個因素的變動均會引起flick現象的加重或減輕,對應的軟件要進行修正.因此對于此次truly的LCM研發樣品與量產出貨產品有過LCD玻璃產地的變更,導致根據樣品調試的軟件不適用量產產品,抖動條紋現象加重.D198truly閃屏分析報告2023/7/2620D198/D199LCM_flickD198/D199LCM_flick問題解決辦法由于此現象的根本原因在與VCOM值的差異,因此對于已經做出來的成品只有通過軟件來修正,否則只有報廢一途.(有可能調試出一套軟件兼容好與差的產品,使之都顯示正常)

因此需要LCM廠商嚴格控制產品的一致性,在無絕對把握的前提下,不能私自更改原材料,工藝等關鍵環節.D198/D199LCM_flick問題解決辦法2023/8/422液晶驅動方式介紹交流驅動中小尺寸的TFTLCD有兩種交流驅動方式:1.幀反向.(frameinversion).

當掃描完一幀圖象后，驅動電壓的極性變化一次。優點:功耗低，缺點:容易出現Flicker現象和crosstalk現象,顯示質量不高,在高像素(QCIF,QVGA手機顯示屏中使用的已經越來越少.2.線反向(n-lineinversion).

優點:顯示質量比較高,沒有crosstalk現象.QVGA,QCIF顯示屏中使用的非常廣泛.缺點:功耗高,容易出現抖動條紋現象，調試比較困難。2023/7/2622液晶驅動方式介紹交流驅動2023/8/423TFT面板的內部結構2023/7/2623TFT面板的內部結構2023/8/424TFTLCD的電壓驅動方式2023/7/2624TFTLCD的電壓驅動方式2023/8/425D198_RF干擾問題問題描述.

客戶蒙寶的機殼(上面覆蓋了一個封閉的金屬框),在最大功率下通話時,VP的LCM屏幕(使用的IC:SSD1289)上出現明顯的波浪形條紋,嚴重時表現為白色的橫線或者花屏.(使用這顆IC的其他供應商立德,偉中,莘古也存在這種現象)經過實驗驗證,發現有三種方法可以消除這種異?，F象.1.去除機殼表面的封閉金屬框.2.換用其他的DriverIC(如HX8312,R61503B.)3.減小RF發射功率到一定程度.（干擾現象逐漸減輕只至消失）有兩種方法可以減輕這種現象:1.鐵框上對稱兩邊接導電布至主板的地.2.加大LCM供電電壓的濾波電容容值.2023/7/2625D198_RF干擾問題問題描述.2023/8/426D198_RF干擾問題原因分析主要因素1---封閉金屬件.

同樣的VP的LCM,將蒙寶機殼金屬件移除,則干擾現象消失,重新覆蓋上就立刻出現,,由于其他客戶的機殼金屬件的大小,形狀,與天線的距離都不盡相同(有的甚至沒有加金屬件),因此暫未發現干擾現象,同時說明金屬件的大小,形狀,是否接地都會有影響.主要因素2-----LCM_Driver_IC.(SSD1289)

同樣的有金屬件的機殼,當LCM的IC換為HX8312,R61505B時,也沒有任何的干擾現象.反之,使用IC為SSD1289的四家供應商(VP,莘谷,立德,偉中)均或輕或重有干擾現象,表明此IC的EMI性能比較差,由于對客戶機殼我們掌控力度比較小,因此這個因素被作為解決問題的主要方向.

2023/7/2626D198_RF干擾問題原因分析2023/8/427D198_RF干擾問題

由于IC廠商到現在尚不能給出行之有效的根本解決措施.提出的改善建議有:

1.軟件上:初始化代碼中加入一條指令,可以改善EMI性能.2.硬件上,增大LCM的驅動電壓的濾波電容容值.

以上兩條措施可以改善RF干擾的程度,但是不能根除,亦達不到我們的接受標準,2023/7/2627D198_RF干擾問題2023/8/428D198_RF干擾問題臨時對策.

由于RF干擾改善的程度無法達到我們和客戶的標準,目前的VP的LCM不能出貨給蒙寶的這套機殼,目前蒙寶采用的為Truly的LCM(IC:HX8312),VP的LCM暫時出貨給其他的客戶.根本對策需要IC廠商給出根本原因的分析報告和解決措施,由于客戶端的機殼情況不可控,只有減小我們自己的隱患因素.由于SOLOMEN遲遲不能給出根本原因的報告,因此后續項目建議不用這顆IC.2023/7/2628D198_RF干擾問題臨時對策.2023/8/429D198蒙寶機器的處理方式導電布接地導電布與鐵框連接2023/7/2629D198蒙寶機器的處理方式導電布接地導H330_VP_LCMESD/RF問題問題描述.

1.H330客戶CTA送測樣機ESD+6KVfail,現象為白屏.

2.在送測CTA的H330客戶機器中:

通順得意,英特微爾的機器在合蓋通話過程中有屏閃現象.

飛秒,恒貫偉業的機器在通話過程中沒有屏閃現象.

現象與D198_蒙寶機器閃屏現象一致,判定為RF干擾H330_VP_LCMESD/RF問題問題描述.H330_VP_LCMESD/RF問題原因分析.

1.ESD問題依然沒有找到根本原因.

2.RF干擾問題與D198基本相同.(唯一區別金屬件占的比例小些.)

也是天線,金屬件,IC_SSD1289的相互作用引起的,改變其中任意一個因素都可以解決.

通過實驗發現,將LCM的FPC整個用銅箔包上并良好接地,可以很大程度上改善這個問題(仍然會有輕微的屏閃),但是整個過程有很大的不確定性,貼銅箔的大小,位置,接地與否都不好掌握.

因此建議將對策料加在LCM上作為一個整體.

H330_VP_LCMESD/RF問題原因分析.H330_VP_LCMESD/RF問題解決措施.1.針對ESD問題.VP更改FPC設計,優化走線,增加抗ESD器件等.

已經于3/2號完成驗證.沒有太大改善.-10kvPass+6kvfail白屏.2.針對RF/ESD干擾問題.

VP更改FPC設計,在FPC鍍一層銀箔接地.

已經于3/9號完成驗證,效果依然沒有太大改善.3.VP更改driverIC為HX8312.預計3/20號出樣品.H330_VP_LCMESD/RF問題解決措施.H330樣品比較trulyVP_1VP_2H330樣品比較trulyVP_1VP_22023/8/434D308屏閃問題問題描述

在客戶飛秒/宇康處,反饋TRULY的LCM在背光進入半暗狀態時,屏上出現規律性的滾動條紋.不良比例達到20%左右。而在truly出貨檢驗時卻不能發現此現象.

2023/7/2634D308屏閃問題問題描述D308屏閃問題原因分析.

通過觀察不良現象,懷疑此現象可能與背光的PWM信號的頻率有關,經過一些實驗,發現改變背光的PWM頻率對水波紋有直接的影響,同時改變LCD的frameRATE也有直接的影響.所以此現象為背光PWM信號與LCD刷新有干涉導致,而truly不能發現是因為truly的測試架上使用的背光芯片是脈沖控制方式,不存在干涉現象.

這個現象在H300項目前期也發現過,后調節PWM解決.D308_truly分析報告D308屏閃問題原因分析.D308_truly分析報告D308屏閃問題解決措施.1.truly借客戶手機板做出貨檢驗.2.truly加強LCD來料的批次性控制.3.華勤修改軟件(PWM,LCD初始化),使之兼容所有的LCD都沒有問題.4.后續項目可以考慮改用脈沖方式控制的背光控制方式.D308屏閃問題解決措施.2023/8/437D308觸摸屏失效問題故障現象客戶金力，蒙寶，河源等在產線上，售后，維修時均發現較大比例的觸摸屏失效問題。主要現象包括：

1.售后觸摸屏點擊無反應，（包括在校準界面下）。

2.觸摸屏狀態時好時壞，無規律可循。

3.觸摸屏點擊有反應，但是校準不過。

4.校準后的X，Y坐標有偏移。2023/7/2637D308觸摸屏失效問題故障現象2023/8/438D308觸摸屏失效問題原因分析.

由于不良現象比較多，甚至同一臺機器可能會兼有幾個不同的異常現象，給分析帶來很大難度，許多實驗的結果會自相矛盾，通過對客戶端不良現象的深入了解，公司內部各個部門的實驗分析，以及LCM供應商的分析，最終的主要歸結為：

1.TP供應商（華瑞川）的品質不良。

2.D308的上板TP控制芯片虛焊。

3.客戶產線員工的不規范操作（主要針對校準后X，Y坐標偏移）。2023/7/2638D308觸摸屏失效問題原因分析.2023/8/439原因1----TP原材不良如右圖：1.TP供應商（華瑞川）的品質不良主要表現在TP連接FPC與玻璃的連接處存在隱患，可靠性差，使用一段時間后，FPC與玻璃逐漸出現開路。量測到的ITO電阻極不穩定。判斷觸摸屏單體不良的方法：萬用表量測引腳的電阻，標準為：

XL~XR：200~500ohm.YU~YD:480~880ohm.不在此范圍內的可視為觸摸屏單體不良。TP連接FPC2023/7/2639原因1----TP原材不良如右圖：TP2023/8/440對策1.原供應商（華瑞川）的工藝改進TPFPC焊盤由鍍錫改為鍍金處理。

2.對于D308的客戶，VP導入TP新供應商洋華（在業內享有較好聲譽）,從2006/11/1號開始交貨，并更換客戶所有有問題的觸摸屏.華勤對觸摸屏的品質問題做持續的跟蹤.2023/7/2640對策1.原供應商（華瑞川）的工藝改進2023/8/441原因2---TP芯片虛焊2.如由圖，TP芯片與背面的功能鍵幾乎重疊，實際使用中，這兩個鍵的使用頻率比較高，由于上板比較?。?.4mm）,如果結構支撐不好的話，按鍵的同時會造成PCB變形，時間一長，會造成背面的TP芯片虛焊。觸摸屏芯片左功能鍵2023/7/2641原因2---TP芯片虛焊2.2023/8/442解決對策1，客戶機殼進行修模處理，使用TP控制芯片有可靠支撐。2.客戶售后維修對TP控制芯片重新焊接后實行點膠處理。3.OEM工廠出貨的D308上板觸摸屏控制芯片點膠處理。2023/7/2642解決對策1，客戶機殼進行修模處理，使用2023/8/443原因3-操作問題原因3-產線員工操作不規范

1.產線員工校準速度比較快。

2.有的甚至使用手指代替觸摸筆。對策：

1.由3點校準法改為5點校準法，降低誤差概率。缺點:效率比較低,且不容易一次完成。（未采用）

2.規范觸摸屏的校準指導書，用以指導產線員工的操作手法,并督促其認真執行。觸摸屏校準指導書2023/7/2643原因3-操作問題原因3-產線員工操作不2023/8/444觸摸屏基本規格2023/7/2644觸摸屏基本規格2023/8/445觸摸屏裝配示意圖2023/7/2645觸摸屏裝配示意圖2023/8/446H300LCMESD問題.

問題描述

H300客戶CTA送測手機ESD測試Fail，現象表現為在對機器進行靜電放電干擾時屏幕出現畫面定格、白屏、花屏等現象，其中以畫面定格最為頻繁，且無法通過常規的處理方法得到有效解決。通過試驗發現主板6KV、上板4KV放電均能較容易復現定格現象，繼續放電屏幕有時可恢復刷新。畫面定格器件除屏刷新失效外手機其余部分工作正常。實驗發現：4家供應商的LCM均有以上問題，使用的DriverIC有：R61503B和LGDP4522。

2023/7/2646H300LCMESD問題.問題2023/8/447H300LCMESD問題.原因分析1.由于ESD的故障現象基本上是集中在LCM上（特別是屏幕定格現象），因此我們針對這個現象做了重點的分析。2.使用常規的“堵”,”導”,效果均不明顯.3.經過DIRIVERIC廠商的協助分析，發現此兩種驅動IC（R61503B，LGDP4522）的故障原因基本類似，均為IC的SystemInterface模塊受到ESD干擾導致時序錯亂（主要為RS，WR信號），數據線處于等待狀態，不能繼續發送數據來更新屏幕。2023/7/2647H300LCMESD問題.原因分析2023/8/448IC:R61503的原因分析因此建議使用CPUinterface時，盡量優先選擇16/18databusmode2023/7/2648IC:R61503的原因分析因此建議使2023/8/449IC:LGDP4522的原因分析SystemInterfaceBlock

在4KV的ESD沖擊下,DriverIC內部的功能CPU接口塊”systeminterfaceBlock”的工作出現了異常,2023/7/2649IC:LGDP4522的原因分析Sys2023/8/450H300ESD問題Fig2.3timestogglingofRSsignal.軟件對策（IC已經被干擾到了，怎么辦？）

在每次”blockwrite”函數前面,RS的信號在正常工作前先發3個脈沖使讓”systeminterfaceblock”的FunctionError自動回復/復原.2023/7/2650H300ESD問題Fig2.32023/8/451設計建議

根據Drvier_IC廠商renesas的答復，由于IC內部的架構原因，使得此兩款IC在使用8/9bitdatabus時，systeminterfaceblock在受到異常信號干擾時（如ESD），時序容易出現問題，而使用16/18bit時會有較大改善，而出現這種問題時，除了在軟件上進行“糾錯”，沒有其他好的辦法.因為對這種改動對LCM的性能和正常使用沒有任何影響，因此推薦后續的項目加上這段代碼。2023/7/2651設計建議根據Drvier2023/8/452H300ESD問題硬件對策（如何避免IC收到干擾？）

LCM廠商更改FPC電路設計，增強其抗ESD性能。具體措施包括：

1.在關鍵信號線上加ESD保護器件；

2.加粗重要的信號線、優化走線；

3.增加接地面積，使回路更加通暢；

4.把LCM與手機相連的FPC改為雙層，增加接地的充分性。2023/7/2652H300ESD問題硬件對策（如何避目錄LCM基礎知識介紹LCM問題總結LCM設計及注意事項目錄LCM基礎知識介紹2023/8/454LCM設計流程LCM樣品設計及測試流程：項目立項LCM結構設計供應商設計制樣與送樣樣品測試樣品確認LCM電路設計1.華勤根據整機的要求設計LCM結構圖紙和硬件接口，作為供應商制樣的參考。2.供應商在正式打樣前，電路原理圖、PCB圖和結構圖需要得到華勤確認。3.華勤收到LCM樣品后，需要對結構方面和電氣性能方面做詳細驗證。4.樣品測試通過后，華勤給出限量封樣并進行小批量試產，如果樣品有問題，則與供應商溝通解決，直到問題解決。2023/7/2654LCM設計流程LCM樣品設計及測試流程LCM組成(D808_LCM舉例)D808示意圖

touchpanelLCDbacklightDriverICFPCLCM組成(D808_LCM舉例)D808示意圖touch2023/8/456器件選擇對LCD玻璃的選擇需要關注視角方向,顯示模式,顯示區域,外圍尺寸,光電參數等來確定.對DriverIC的選擇需要關注與baseband的時序合,ESD,EMI性能等來確定.對導光板的選擇需要關注背光連接方式,LED燈的數量以及背光的色調來確定.對背光IC的選擇，盡可能采用脈沖控制方式,因為PWM波形可能會帶來背光噪聲和背光有水波紋或者干擾RF指標。2023/7/2656器件選擇對LCD玻璃的選擇需要關注視角2023/8/457硬件電路主板與LCM接口附件增加ESD保護器件,對reset，receiver和speaker等信號進行ESD保護。

LCD的高頻數字信號,可以加合適的EMIfilter器件.LCM_FPC需要合理走線,其中重要信號線(reset,RS,WR)走粗,并加ESD保護器件.(TVS&VAR)需預留LCM_ID信號,一套軟件以兼容不同方案/供應商的LCM2023/7/2657硬件電路主板與LCM接口附件增加ESD結構設計必須考慮LCM與主板的連接方式及位置的合理性.LCM的接地的可靠性(比如LCD鐵框與主板必須接地).LCM的d