LCM模块闪屏现象分析

摘要：手机模块在手机上显示时，会出现闪屏现象，本文对闪屏产生的原因进行初步的分析，并提出了一些改善的方法。

关键词：TFT；LCM；FLICKER；VCOM；频率；扫描方向；PWM；横条纹。

    手机模块多采用TFT和CSTN模块，主要为TFT模块，闪屏在所有不良现象中占了很大的比重，主要是因为很多外部环境的影响都会造成闪屏，而且由于测试环境的不同，同样加大了分析的难度。下面就分类讲述各种产生闪屏的原因，以及如何去判断和改善。

FLICKER俗称抬头纹，是我们遇到较多的一种闪屏。产生的原因见图一：

      如上图所示，A为液晶像素电极的电压Vpixel，B为公共电极的电压Vcom，理想状态如C所示：Vcom的中心值与Vpixel的中心值一致且VpixelH和VpixelL的差值与VcomH和VcomL的差值一致，在这样的情况下不会出现FLICKER现象。当这两个电压的中心值或是差值出现偏差时，就会出现FLICKER现象，如D所示。

     对于FLICKER，如果采用line inversion，则现象如下：拿一个显示模块上下晃动，出现很多横条纹，而停止晃动后横条纹减轻或消失，在灰阶下最明显。如果采用的是frame inversion， 则现象是整个画面有明暗变化的闪屏。

     对于FLICKER，改善方法就是调节公共电极的电压Vcom， 以HX8389B为例，可以调节下面几个寄存器：

      通过配合调节Vcom和VcomH的值，先尝试往哪个方向调节可以使FLICKER变轻，最后才确定在某个特定值上的效果做好。但由于调节Vcom和VcomH的值是跳变的而不是连续的变化，所以有时只能将FLICKER调整到一个很不明显的状态而不能彻底解决，如果还不满意的话，可以尝试调整GAMMA或者改为frame inversion模式，因为大于100HZ的闪屏人眼是不能分辨的，所以在这种模式下轻微的FLICKER是分辨不出来的。

     对于固定的IC，Vcom和VcomH的值并不是确定不变的，搭配的Panel不一样，客户供给的VDD的电压的不同，GAMMA值得变化，都会对Vpixel产生影响，从而导致FLICKER的产生，这时就需要重新调整Vcom和VcomH的值来消除FLICKER。

       对于该类的闪屏，现象为播放动画或是快速切换图片时画面显示不稳定，可能还会出现一两条横条纹且位置不固定。

       这里面关系到两个频率，一个是从CPU送数据到RAM里面的频率n， 另一个是模块内部刷新频率m，当这两个频率成比例时，如图所示：

图 2

图 3

    对于图2，在开始时间点"0“, 第一个刷完屏时间点'1' 和第二个刷完屏时间点'2”，分别显示如下：

    对于图3，开始时间点"0”, 第一个刷完屏时间点'1' 和第二个刷完屏时间点'2”，分别显示如下：

在以上两个显示情况下都是正常显示的。

    下面我们来看看两个频率匹配不好的情况，先看一下从CPU送数据到RAM里面的频率n并模块内部刷新频率m大的情况，如图4所示：

如上图所示，设n=100Hz，m=67.7Hz,则CPU写入一屏数据的时间是t1=10ms，而模块刷新一次的时间是t2=15ms，假设在某个时间点模块开始刷新，那么第一次刷完屏后显示的就是图片"C",而此时CPU已经开始向RAM里面送入第二幅图片"B"了，当模块第二次刷新是，模块开始写入第二幅图片"B"的信息，而CPU马上又开始更新RAM里面的数据，写入数据'A'，而且由于CPU更新的速度比模块刷新的速度快，那么当模块刷新到半屏左右的时候，CPU更新的行数已经赶上模块刷新的行数了，那么之后的半屏模块显示图片就是“A”了， 那么在时间点2，模块的显示内容应该为：

这样就出现了分屏的现象，而且"B“图片的下半屏和"A"图片的上半屏数据丢失了。但由于速度很快那么人眼中的反应就是画面显示不稳定，在分屏的地方因为数据部稳定还可能会出现条纹。

    再看一下从CPU送数据到RAM里面的频率n比模块内部刷新频率m小的情况，如下图：

如上图所示，设n=50Hz，m=67.7Hz,则CPU写入一屏数据的时间是t1=20ms，而模块刷新一次的时间是t2=15ms，假设在时间点0，RAM里面和模块显示的内容都是“A”， 之后CPU开始更新RAM的数据，输入“B”图片信息， 接着模块也开始刷新，由于模块刷新的速度比CPU更新速度快，当模块刷新到半屏左右的时候，模块刷新的行数已经赶上CPU更新的函数，那么之后的半屏数据模块显示的图片就是还没有更新的图片“A”了， 那么在时间点1，模块的显示内容应该为：

    解决办法：调节IC的刷新频率与CPU写入频率相匹配，关于IC的刷新频率的计算，下面以HX8325为例解释一下：

frame frequency=fosc/(RTN*DIV*(NL+BP+FP))Hz

可以通过调节上面提到的几个寄存器使刷新频率与CPU写入速度相匹配。另外也可以让客户通过更改CPU的写入速度来使得两者匹配。

     这种闪屏的现象与上面提到的频率不匹配出现闪屏的现象很相似，这种现象不常出现，但是由于接触不多，可能有时候出现不良时，没有往这个方向去考虑， 再怎么调整频率现象还是一直存在，这个时候就要检查一下CPU从RAM中送数据时的更新方向与模块的刷新方向是否一致。

     改善方法：调整IC刷新方向与客户CPU刷新方向一致。

    这种情况多出现在CSTN模块上，在半亮状态下比较容易产生，原因是PWM信号是通过让背光不停的在亮态和暗态之间切换来欺骗人的眼睛，给人的感觉就是背光暗下来了，条件就是频率要足够快，如果这个频率与IC的刷新频率不匹配的话，两个频率可能会因为相互干涉而使画面出现类似于水波纹的现象。这种现象多出现在Sitronix的IC上，他们家的IC为了将功率做得比较小，一般会将默认的晶振频率设得比较低，所以在半亮态下经常出现这种现象。

    改善措施：更改晶振频率和刷新频率看看效果，由于晶振改大之后周期变小，匹配的可能行会更大，所以一般的调试方向都是将IC的刷新频率改大，另外也可以让客户适当的调整PWM信号来匹配调试。

《Flicker and Color saturation analysis method》

http://www.cnopt.com/article/200909/09121M32009.html