LCD
lcd顯示器件在中國已有二十多年的發(fā)展歷程,已經(jīng)從最初的以數(shù)字顯示為主轉(zhuǎn)變?yōu)橐渣c(diǎn)陣字符、圖形顯示為主。lcd顯示設(shè)備以其低電壓驅(qū)動(dòng)、微小功耗、能夠與cmos電路和lsi直接匹配、具有極薄的扁平結(jié)構(gòu)、可以在極亮的環(huán)境光下使用、工藝簡單等等特點(diǎn)成為了極有發(fā)展前景的顯示器件。lcd顯示器件種類繁多、發(fā)展迅速,從種類到原理、從結(jié)構(gòu)到效應(yīng)、從使用方式到應(yīng)用范圍差異很大,從測試原理上來說也就會(huì)有一些不同,目前比較常用的是stn和tft的lcd顯示器件。由于色彩表現(xiàn)能力、反應(yīng)/刷新時(shí)間、視角等因素的限制,stn已經(jīng)退出了大屏幕lcd器件的市場。不過由于彩屏手機(jī)、pda市場的拓廣,stn器件憑借其結(jié)構(gòu)簡單,技術(shù)要求不高,而且投資成本低等特點(diǎn)目前依然占有相當(dāng)?shù)氖袌龇蓊~。tft型的lcd器件通過晶體管可以迅速地控制每個(gè)單元,由于各單元之間的電干擾很小,所以在使用大電流驅(qū)動(dòng)時(shí)也不會(huì)有虛影和拖尾現(xiàn)象。較大的電流能提供更高的對比度、更銳利和更明亮的圖像。為了使lcd設(shè)備工作,必須用到lcd driver芯片,圖1中所示的是比較常見的lcd 器件的工作原理,當(dāng)然也有許多廠商將這些部件集合在一起,稱為lcd顯示模塊,但在生產(chǎn)設(shè)計(jì)時(shí)lcd driver芯片依然是一個(gè)獨(dú)立的部件。并且它的模擬輸出直接驅(qū)動(dòng)顯示面板,因而lcd driver ic的品質(zhì)是液晶顯示效果的決定性因素,因此出廠前必須經(jīng)過嚴(yán)格的測試。由于這類ic具有大量高密度模擬輸出引腳、低電壓高頻輸入信號(hào)等特征,對于測試環(huán)境也是一個(gè)不小的考驗(yàn),而且這種ic發(fā)展迅速,測試環(huán)境必須有一定的裕量,只有選擇合適高效的測試系統(tǒng)才能夠節(jié)約成本,提高生產(chǎn)效率。由于stn并不是發(fā)展的趨勢和主流,后文中我們將主要針對tft的lcd driver ic來談?wù)劥祟恑c的測試方法。為了驅(qū)動(dòng)tft的液晶顯示器需要使用gate driver 和source driver兩種driver ic,其中source driver負(fù)責(zé)提供列上各色素點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)電壓,而gate driver控制每一行像素的選通狀態(tài)。tft driver ic的難點(diǎn)主要是在于source driver ic的設(shè)計(jì)開發(fā)和測試。lcd driver的測試方法和普通的ic一樣,lcd driver ic在生產(chǎn)過程中同樣需要兩次以上的測試,只不過由于其自身的特點(diǎn)而具有一些特殊的測試項(xiàng)目。 一般來說,lcd driver ic會(huì)執(zhí)行以下的一些測試項(xiàng)目:(1) 參考電壓源的動(dòng)態(tài)電流測試(芯片處于運(yùn)行狀態(tài))主要是測試參考電壓源引腳在芯片運(yùn)作時(shí)的電流消耗,由于只是作為d/a轉(zhuǎn)換時(shí)的基準(zhǔn)電源,因此這個(gè)電流通常應(yīng)當(dāng)不大。 (2) 功能測試用于檢驗(yàn)ic能否完成應(yīng)當(dāng)具備的功能,例如:接受rgb輸入并輸出合適的驅(qū)動(dòng)電壓,選通進(jìn)入特定的工作模式等。和一般邏輯ic測試的方法一樣,需要使用pattern程序?yàn)閕c提供輸入信號(hào),并且檢驗(yàn)引腳的輸出是否和期待值相符和。(3) dc參數(shù)測試(vsim / isvm)測定ic的一些具體的電流、電壓參數(shù)。例如:各引腳的漏電流、輸入/輸出的電壓電流等等,通常需要使用dc(直流參數(shù)測試部件)或hvdc(高壓直流參數(shù)測試部件)進(jìn)行測試。(4) contact測試(聯(lián)接完好性測試)和一般ic的測試步驟一樣,這是芯片測試時(shí)首先要進(jìn)行的測試項(xiàng)目,電源引腳、參考電壓源引腳、rgb輸入和控制信號(hào)引腳、以及l(fā)cd輸出引腳都需要分別進(jìn)行contact測試。contact測試包括短路(short)和斷路(open)測試兩種。測試的方法多種多樣,通常都是借助于ic內(nèi)部的反偏保護(hù)二極管進(jìn)行測試的。(5) 動(dòng)態(tài)電源電流和平均電源電流測試用于衡量ic的平均功耗和瞬時(shí)功耗,一般情況下tft driver ic的功耗比stn的driver ic 要大一些。另外,許多l(xiāng)cd 器件都有standby(待機(jī))模式和節(jié)能模式,這時(shí)就需要使用pattern程序?yàn)閕c輸入特定的信號(hào)選通進(jìn)入指定的模式,然后再進(jìn)行電流的測試。(6) 色階測試這是彩色(灰度)lcd driver ic最重要的測試項(xiàng)目,由液晶器件的顯示原理可知,lcd顯示器件的色彩表現(xiàn)是通過向lcd面板加不同的電壓來實(shí)現(xiàn)的,因此測試的方法就是在向ic輸入不同rgb信號(hào)組合的同時(shí)檢驗(yàn)ic 驅(qū)動(dòng)引腳的輸出電壓是否是在預(yù)期的范圍內(nèi)來完成測試的,如圖2所示。