Crosstalk产生原因以及相关改善措

Crosstalk产生原因以及相关改善措施

分析目录：

一.液晶屏玻璃基板耦合电容分析说明

二.由耦合电容等导致crosstalk的类型以及分析

1.Horizontalcrosstalk

1-1.Capacitorcoupling

1-2.Opampoutputissue

1-3.Gatepulsedelayissue

2.Verticalcrosstalk

2-1.Datalinecouplingissue

2-2.TFTleakageissue

三.Howtoanalysiscrosstalkrootcause

四.Conclusion

一.液晶屏玻璃基板耦合电容分析说明

1.何为耦合电容：

电容产生在相互绝缘导体之间，而TFT内部的gate和source走线都是相互绝缘的，故耦合电容就由此产生，所以耦合电容在面板内是无法消除，只能通过TFT制造工艺的进行优化。另外耦合电容部分主要以如下方式存在，gate和source之间，像素电极与gate/source之间等，参考图1。

如何优化耦合电容其实就是改善crosstalk不良的主要手段，当然如果耦合电容能改善flicker，画面显示均一性等均有改善。

二.由耦合电容等导致crosstalk的类型以及分析

1.HorizontalCrosstalkissuecause:1-1.Capacitorcoupling-Linecrosstalk。

a.电容（Csc）耦合效应够大,于画素电压瞬间变化时，影响到共电极电压使其偏离设定电位b.共电极电压不稳定时间太长,且回复到原始电位的时间大于一条扫描线画素电压写入时间．如果以上两个情况存在就会产生横线crosstalk，参考图2示意图说明

1-2.Capacitorcoupling-Areacrosstalk：

a.电容（Csc）耦合效应够大,于画素电压瞬间变化时，影响到共电极电压使其偏离设定电位b.由于source电压toggle时候影响到共电极电压，使VCOM不稳定而导致水平crosstalk．参考图2说明

1-3.SourceIC驱动能力不足时候会产生横向line和Areacrosstalk：

当一条扫描在线所有画素都要显示同一Graylevel时,每条资料线都需要相同的电压设定,虽然每条资料线都会有各自对应的输出缓冲器(OP-B),但是这些输出缓冲放大器的输入级却是经由电压选择型DAC控制,且全部皆连接到同一组Graylevel参考电压．这些Graylevel参考电压又是以另外之输出缓冲器来驱动(OP-A)；若是OP-B输出能力不足使得输出电压设定不正确,只单独影响该条资料在线画素显示不正确；不过若是OP-A的输出能力不足,则影响的就为所有输入端对应到这组参考电压的资料线,因此于分析时,可以利用灰阶level的切换,判定为哪一输出缓冲器有问题。分析方法：若是OPdriving能力不足，则可以sourceIC加大OPdriving能力改善或是降低framerate,增長每條line的充電時間。参考图4sourceICOP原理

1-4.Gatepulsedelayissue-shadingcrosstalk：

Gate(Scan)Line的等效阻抗可视为一连串的串联RC网络，当RC阻抗过大时,则会造成GatePulse波形的传递延迟失真。使得离Gatedriver较远之pixel无法有足够之充电时间,于显示上便会看到色彩渐层的情况，参考图5

2.VerticalCrosstalk：

2-1.Datalinecouplingissue：

为避免Dateline与画素电极之间相接触,会使用BM(灰色区块)与其他绝缘材料加以隔离,也因此会形成一杂散电容Csdb．如果Csdb没有优化好则会产生竖向crosstalk（参考图7所示），同时Csdb只能在panel制造工艺优化改善，相关Csdb耦合电容导致crosstalk，参考图6图解

2-2.TFTleakageissue：

2-2-1.leakage问题推论:（参考图8和图9）

(1)A区充电时:sourceline=4V而C区的电压=6V，S与Ｄ间存在一寄生电容Csd导致C区cell内的电荷漏电至sourceline.(2)B区充电时:sourceline=0V而A区电压=4V/C区电压=6V，S与Ｄ间存在一寄生电容Csd导致AC区cell内的电荷漏电至sourceline。所以(1).B区充电时,A区的ΔV1增大导致显示偏暗；(2).A与Ｂ区充电时,A与B区的充电时间越长C区的ΔV2越小显示越亮；(3).C区充电时,其电压会恢复至4V,但只占1/3line时间,所以C区还是偏亮

2-2-2.TFT的漏电路径:（参考图8）

a.液晶电容的漏电路径：画素电极漏电至共电极此漏电所造成的影响为施加在液晶电容上的跨压变小,使的显示器的对比降低,

b.画素电极漏电至资料线：TFT在被光照射下会产生电子电洞对,而红外线被吸收后转变为热能,加剧电子电洞对的产生,漏电流也逐渐增加,同时会与资料在线信号的不同与极性反转有关连性,如此便会产生Verticalcrosstalk.即使于TFT闸极施加负电压的情况下,仍然会有漏电流存在,该漏电流会随着闸极-源极电压和汲极-源极电压的变化而有所不同,另外LCD面板实际操作时,是一直处于受背光照射的情况,非晶硅材料有光源照射时,会产生电子-电洞对,造成漏电流增加,导致无法满足电位保持的最基本时间(依Framerater决定)．

三.Howtoanalysiscrosstalkrootcause

1.ChangeFramerate:(Horizontalandvertical)参考图10整理

2.Changetestpattern：参考图11整理

四.Conclusion：

理论上来说只要适当的分析手法便可以找出显示画面不良的确切原因但是显示画面的不良很可能不会只有一项而且应用分析手法时往往会伴随其他状况出现,例如加快Framerate时也许可以使TFT漏电效应降低但是画素电极充电时间也相对减少也有可能会造成画面完全异常所以在分析上还必须要采取增加GatelineVGHorVGL电压变化等方式加以配合．

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