点阵式COG液晶显示模块显示竖条问题初探

引言

STN型液晶显示由于存在交叉效应，在进行测试时有时会看到这样的现象：当显示内容时，若某一列上显示的像素较多，那么这一列上余下像素显示比其它非显示区域的像素显示浅，而且这一列上显示的像素数越多这一列上其它像素显示越浅，在整体上看就是一道道的竖条，非常明显。针对此现象我们进行了分析与实验。

1实验过程

首先我们将竖条严重的COG模块和没有竖条的同产品模块的IC去掉，测试其电光参数，发现有竖条的对比度曲线范围明显窄，大约只有1V左右，而没有竖条的对比度范围相对很宽达到了3V以上（见图1）。同时测试了它们的功耗电流，发现竖条多的功耗电流大，没有竖条的功耗电流小（见表1）。

发现此规律后，为了逆向验证又抽出同种产品按照功耗电流大小分为两组，一组功耗电流9LA左右，一组13LA左右，测试功耗电流大的对比度范围确实窄。

图1对比度宽窄和竖条的关系

表1竖条和功耗电流的关系

我们又从IC角度进行实验，同种设计和工艺的液晶屏用不同的IC，发现不同的IC竖条现象情况不一样，有的很明显，而有的不明显甚至没有，原因是不同的IC驱动能力不同，驱动能力差的竖条严重。

2原因分析

点阵式液晶显示器通常采用动态驱动法。一般行电极为扫描电极，按照时间顺序施加上一串扫描脉冲电压。列电极一般为选址电极，它将与扫描电压同步分别输入选通电压波形和非选通电压波形。在双方同步输入驱动电压波形的一刹那，它们将在该行与该列交点像素上合成一个驱动波形。合成为选通波形的像素显示，合成为非选通波形的像素不显示。但是由于非显示点上也有一定电压，因此非显示点也有淡淡的显示即表现出一定的黑背景。行扫描电极为循环扫描与显示内容没有关系，但是列电极为选通电极，与显示内容有关系，选通点所在列与非选通点所在列信号不同。当液晶显示屏的功耗电流太大或IC驱动能力太小，就会出现竖条。

3解决方法

使用驱动能力强的IC无疑会减少竖条发生的几率，但是这将造成成本的增加，而降低液晶屏的功耗电流无疑是一个可行的并且经济的方法。那么功耗电流与哪些因素有关呢？从液晶屏的角度讲ITO玻璃的方块电阻和液晶的电导率是两个主要因素。对此我们做过一组实验，将20欧姆换成15欧姆玻璃，用多次混配的旧液晶和新液晶做正交实验。实验结果清晰地表明小的方块电阻、新的液晶功耗电流明显小于旧液晶、大方块电阻。另外在制图时尽量增大线条、提高对位精度、增大导电金粉比例、将电极夹缝清洗干净等均是减小功耗电流的有效方法。此外从模块工艺上讲保证电极对位的精度，控制小球破碎的程度和比例等也可减小电路功耗。

综上所述，要想消除竖条现象，关键要选用驱动能力强的IC和减小整个模块的功耗，使两者很好地搭配，同时我们也研究了一些改善竖条的方法如调整偏光片，降低电压使背景变浅等，虽然不能从根本上解决问题但是会使现象减轻，也不失为一种好方法。