基于數(shù)字測試系統(tǒng)的LCD控制驅(qū)動電路測試方法（一）

摘 要：隨著液晶顯示器在日常生活中得到越來越廣泛的應用，其核心部件--LCD控制驅(qū)動電路的品種及需求量也日益增多。通常情況下，對LCD控制驅(qū)動電路的 測試是在LCD電路專用測試系統(tǒng)上完成的，但因其價格昂貴，使得測試成本也相應地大幅抬高，成為制約LCD控制驅(qū)動電路批量生產(chǎn)的瓶頸。文章針對上述原 因，提出了一種基于數(shù)字測試系統(tǒng)的LCD控制驅(qū)動電路的測試方法，以便低成本、高品質(zhì)地實現(xiàn)LCD控制驅(qū)動電路的測試。同時針對LCD控制驅(qū)動電路的特 點，結(jié)合實踐經(jīng)驗介紹了一些LCD控制驅(qū)動電路的測試技巧。

1 前言

LCD顯示器件以其低電壓驅(qū)動、低功耗等諸多突出優(yōu)點，在眾多場合得到了廣泛的應用，尤其是在便攜式電子產(chǎn)品上，STN、TFT等液晶顯示器的應用使其得 到了飛速發(fā)展。LCD控制驅(qū)動電路(LCDDriver IC)的模擬輸出直接驅(qū)動各種LCD顯示面板，對各種LCD顯示器的像素點陣進行控制操作，是LCD顯示器上的核心器件，因而LCD控制驅(qū)動電路的品質(zhì)直 接決定了液晶顯示的效果，因此該類型電路測試方案的設計也尤為重要。本文主要介紹了基于數(shù)字測試系統(tǒng)的LCD控制驅(qū)動電路的簡單測試方法及筆者在實踐中總 結(jié)的一些小技巧。

2 LCD控制驅(qū)動電路的測試難點

2.1 管腳數(shù)量多

LCD控制驅(qū)動電路的驅(qū)動管腳數(shù)量少則幾十，多則上千，相應的測試設備必須配置數(shù)量龐大的測試通道，一般達到256~512通道，甚至1024通道。

2.2 管腳驅(qū)動電壓精細

就4096色普通彩色顯示屏而言，RGB三色每種色彩就具有16級灰度，對應16級驅(qū)動電壓，也就是16(R)×16(G)×16(B)=4096,如果 是真彩色的顯示屏，每種色彩就是256級灰度，對應256級驅(qū)動電壓。因此測試設備必須能夠快速準確地測量LCD驅(qū)動器件輸出的階梯模擬信號，分辨率需要 達到毫伏水準。由于驅(qū)動電壓是否穩(wěn)定、均勻?qū)CD顯示效果具有決定意義，此項尤為重要。

2.3 輸出驅(qū)動電壓范圍廣

LCD控制驅(qū)動電路的輸出驅(qū)動電壓遠高于普通CMOS器件的5V電壓，甚至達到30V以上，而且由于LCD顯示屏的特殊性，驅(qū)動電壓極性需要不斷翻轉(zhuǎn)。因此對測試設備來說，其測量范圍要達到30V以上，并且能夠應付驅(qū)動電壓的極性改變。

2.4 其他

對于某些顯示驅(qū)動電路，測試設備需要有強大的信號分析軟件，用來對測試通道采樣的模擬電壓數(shù)據(jù)進行運算處理，以便得到每一像素點具體的色彩信息，判斷器件的狀態(tài)。

3 LCD控制驅(qū)動電路的測試方法

由上面簡單列舉的LCD控制驅(qū)動電路測試時的一些典型問題可以看出，此類電路的測試對測試設備的測試能力提出了很高要求，因此對于LCD控制驅(qū)動電路來說，最佳的測試設備非LCD電路專用測試系統(tǒng)莫屬，比如全球最大的測試設備商日本愛德萬(Advantest)公司的T6371、T6373、ND1、ND2等，2008年泰瑞達(Teradyne)推出的D750Ex,以及目前LCD驅(qū)動IC封測廠量產(chǎn)中主要使用的橫河電機(Yokoga wa)的TS670及TS6700等。TS670及TS6700兩種平臺最多只能支持單顆LCD驅(qū)動IC,輸出引腳數(shù)至736腳，但現(xiàn)在因多信道技術產(chǎn)品(液晶電視等)的推動，輸出引腳數(shù)由目前的300腳至400腳，大幅拉高到800腳到1 000腳以上，橫河電機的ST6730、愛德萬的ND1及ND2、 泰瑞達的D750Ex等均可對此進行支持(ND2可支持引腳數(shù)至1 500腳以上，D750Ex最高可支持2 400腳)。

但考慮到相應帶來的測試成本增加問題，對于某些LCD控制驅(qū)動電路也可以采用數(shù)字測試系統(tǒng)來進行簡單測試。下面將對基于數(shù)字測試系統(tǒng)平臺下的LCD控制驅(qū)動電路測試方法進行介紹。

LCD控制驅(qū)動電路同其他普通電路一樣，需要進行一些常規(guī)測試項的測試，同時因為其自身的特點而具有一些特殊測試方法。

3.1 功能測試

與一般的邏輯電路相同，LCD控制驅(qū)動電路的功能測試需要對電路的各功能模塊均加以驗證。但LCD控制驅(qū)動電路的LCD驅(qū)動信號輸出端輸出的電平不是普通邏輯器件的“0”、“1”邏輯電平，而是階梯模擬信號，采用數(shù)字測試系統(tǒng)進行測試時，可以對同一段測試碼選擇兩種門檻電平進行兩次測試，以達到對LCD驅(qū)動輸出端的基本測試。

3.1.1 編程技巧一

某些LCD驅(qū)動電路內(nèi)部帶有RAM存儲區(qū)，需要至少以棋盤格模式分別寫入0101、1010數(shù)據(jù)測試其讀寫功能，使其相鄰地址單元處于不同邏輯電平狀態(tài)下，有時甚至也需要寫入全0及全1數(shù)據(jù)，以全面覆蓋此類功能測試。

3.1.2 編程技巧二

功能測試碼有時需要自行編寫，而不是由設計人員通過邏輯仿真提供，此時，結(jié)合縮短測試時間、降低測試成本的因素，需要巧妙地考慮功能測試方法，以達到既能全面覆蓋電路各項功能，又能有效減少測試時間的目的。這依賴于自身對電路功能的理解程度及實踐經(jīng)驗。

比如某LCD控制驅(qū)動電路，功能測試時需要通過電路的可讀寫雙向數(shù)據(jù)口完成指令與數(shù)據(jù)的傳輸后，與其他邏輯單元配合再將寫入的數(shù)據(jù)顯示在LCD輸出端口上。對其內(nèi)部的RAM單元測試就完全可以通過雙向口進行讀寫驗證，無需再送至LCD驅(qū)動輸出端上檢驗，而雙向口讀寫速度可遠快于顯示輸出部分，因此RAM這樣測試時，可適當加快讀寫時鐘頻率，以降低測試時間。

3.2 參數(shù)測試

LCD驅(qū)動電路的其他參數(shù)測試與一般數(shù)字電路基本無異，這里提到的是個別需要關注的特殊參數(shù)。