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LCD Driver IC测试方法及其挑战(图)
 
慧聪网   2005年8月25日8时38分   信息来源:创新在线    

  LCD显示器件在中国已有二十多年的发展历程,已经从最初的以数字显示为主转变为以点阵字符、图形显示为主。LCD显示设备以其低电压驱动、微小功耗、能够与CMOS电路和LSI直接匹配、具有极薄的扁平结构、可以在极亮的环境光下使用、工艺简单等等特点成为了极有发展前景的显示器件。 

  LCD显示器件种类繁多、发展迅速,从种类到原理、从结构到效应、从使用方式到应用范围差异很大,从测试原理上来说也就会有一些不同,目前比较常用的是STN和TFT的LCD显示器件。由于色彩表现能力、反应/刷新时间、视角等因素的限制,STN已经退出了大屏幕LCD器件的市场。不过由于彩屏手机、PDA市场的拓广,STN器件凭借其结构简单,技术要求不高,而且投资成本低等特点目前依然占有相当的市场份额。TFT型的LCD器件通过晶体管可以迅速地控制每个单元,由于各单元之间的电干扰很小,所以在使用大电流驱动时也不会有虚影和拖尾现象。较大的电流能提供更高的对比度、更锐利和更明亮的图像。

  为了使LCD设备工作,必须用到LCD Driver芯片,图1中所示的是比较常见的LCD 器件的工作原理,当然也有许多厂商将这些部件集合在一起,称为LCD显示模块,但在生产设计时LCD Driver芯片依然是一个独立的部件。并且它的模拟输出直接驱动显示面板,因而LCD Driver IC的品质是液晶显示效果的决定性因素,因此出厂前必须经过严格的测试。由于这类IC具有大量高密度模拟输出引脚、低电压高频输入信号等特征,对于测试环境也是一个不小的考验,而且这种IC发展迅速,测试环境必须有一定的裕量,只有选择合适高效的测试系统才能够节约成本,提高生产效率。

  由于STN并不是发展的趋势和主流,后文中我们将主要针对TFT的LCD Driver IC来谈谈此类IC的测试方法。

  为了驱动TFT的液晶显示器需要使用Gate Driver 和Source Driver两种Driver IC,其中Source Driver负责提供列上各色素点的驱动电压,而Gate Driver控制每一行像素的选通状态。TFT Driver IC的难点主要是在于Source Driver IC的设计开发和测试。

  LCD Driver的测试方法

  和普通的IC一样,LCD Driver IC在生产过程中同样需要两次以上的测试,只不过由于其自身的特点而具有一些特殊的测试项目。 

显示面板

显示面板

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  一般来说,LCD Driver IC会执行以下的一些测试项目:

  (1) 参考电压源的动态电流测试(芯片处于运行状态)

  主要是测试参考电压源引脚在芯片运作时的电流消耗,由于只是作为D/A转换时的基准电源,因此这个电流通常应当不大。

  (2) 功能测试

  用于检验IC能否完成应当具备的功能,例如:接受RGB输入并输出合适的驱动电压,选通进入特定的工作模式等。和一般逻辑IC测试的方法一样,需要使用Pattern程序为IC提供输入信号,并且检验引脚的输出是否和期待值相符和。

  (3) DC参数测试(VSIM / ISVM)

  测定IC的一些具体的电流、电压参数。例如:各引脚的漏电流、输入/输出的电压电流等等,通常需要使用DC(直流参数测试部件)或HVDC(高压直流参数测试部件)进行测试。

  (4) Contact测试(联接完好性测试)

  和一般IC的测试步骤一样,这是芯片测试时首先要进行的测试项目,电源引脚、参考电压源引脚、RGB输入和控制信号引脚、以及LCD输出引脚都需要分别进行Contact测试。Contact测试包括短路(Short)和断路(Open)测试两种。测试的方法多种多样,通常都是借助于IC内部的反偏保护二极管进行测试的。

  (5) 动态电源电流和平均电源电流测试

  用于衡量IC的平均功耗和瞬时功耗,一般情况下TFT Driver IC的功耗比STN的Driver IC 要大一些。另外,许多LCD 器件都有Standby(待机)模式和节能模式,这时就需要使用Pattern程序为IC输入特定的信号选通进入指定的模式,然后再进行电流的测试。
 
 
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