专利名称：多驱动方式的lcd驱动电路的测试装置及其测试方法
技术领域：
本发明涉及液晶显示驱动器的测试装置和测试方法。
背景技术：
随着液晶显示器向着高集成度、高分辨率、多灰度等方向发展，其相应的液晶显示驱动器的集成电路变得越来越复杂，开发成本越来越高，也影响了投片成功率。如何在驱动IC投片之前对其集成电路的基本功能设计电路进行必要的验证和检测以改进其设计成为设计人员必须考虑的问题。现有技术驱动IC测试，一般只是在单种驱动方式下且局限在单行驱动方式，它利用特定数量的模拟高压开关阵列，在驱动程序的作用下，输出想要的图像以达到其验证目的。测试时，只是通过改变其驱动程序的一些参数，来考察输出效果，以达到为设计而测试的目的。因此，其通用性差、效率低、功能弱、测试效果也不理想。
发明内容本发明的目的是提供一种多驱动方式LCD驱动电路的测试电路及测试方法，其实现成本低、功能强大，适用于对各种驱动方式的液晶显示驱动集成电路的基本功能设计电路进行必要的验证和检测。
为实现上述目的，本发明提出一种多驱动方式的LCD驱动器的测试装置，包括数字及控制信号发生系统、电源、液晶显示模组；所述液晶显示模组响应所述数字及控制信号发生系统产生的测试用的仿真信号，所述电源产生用于驱动所述液晶显示模组的驱动电压；还包括数据处理及驱动电压选择控制系统，所述电源可以产生多种LCD驱动方式下需要的各级电压，输入至数据处理及驱动电压选择控制系统；所述数字及控制信号发生系统将测试用的仿真信号输入至数据处理及驱动电压选择控制系统，控制所述数据处理及驱动电压选择控制系统产生驱动信号，驱动所述液晶显示模组显示测试图像。
上述的多驱动方式的LCD驱动器的测试装置，所述的数字及控制信号发生系统包括仿真器、FPGA，所述FPGA烧录有被测试液晶显示器驱动器的IC功能控制逻辑，所述仿真器产生测试用的激励信号输入至所述FPGA，所述FPGA根据所述IC功能控制逻辑产生数字及控制信号。
所述数据处理及驱动电压选择控制系统包括噪声处理电路、数据转换处理电路和模拟开关阵列，三者依次连接。所述数据转换处理电路包括移位寄存器，所述移位寄存器将FPGA中的串行输出转化为并行输出。
所述电源包括单行驱动电源模块和多行驱动电源模块。
所述模拟开关阵列包括行电压选择模拟开关阵列和列电压选择模拟开关阵列，其输出分别与所述液晶显示模组的COM和SEG连接。
同时，本发明公开了一种多驱动方式的LCD驱动器的测试方法，包括以下步骤A)根据不同的驱动方式选择相对应的电源；B)通过数字及控制信号发生系统产生测试用的数据和控制信号，并将其发送给数据处理及驱动电压选择控制系统；C)通过数据处理及驱动电压选择控制系统产生COM、SEG上的电压并送入液晶显示模组部分显示图像。
所述的步骤C)是包括以下步骤通过噪声处理电路对数据进行降噪处理，通过数据转换处理电路对数据进行串并转换，通过行电压选择模拟开关阵列选择COM上所需的驱动电压，通过列电压选择模拟开关阵列选择SEG上所需的驱动电压，通过液晶显示模组显示图像。
由于采用了本发明以上的方案，用一个装置实现了多种驱动方式(单行驱动SLA，多行驱动MLA的3行4场、4行4场等)下的液晶显示驱动器的测试，对不同的驱动方式只需选择不同的电源模块即可，代替液晶显示驱动IC点亮液晶屏，以检测其显示效果，测试效率大幅度提高。通过测试，开发人员可以据此指导和修正设计，使液晶显示驱动器的开发设计成本降低，开发周期缩短。
本发明的测试电路成本低，但功能强大，通用性好。
图1是本发明的基本原理方框图；图2是数字及控制信号发生系统的原理图3是数据处理及驱动电压选择控制系统的原理图；图4是行电压选择模拟开关图；图5是列电压选择模拟开关图；图6是MLA电源模块电路原理图；图7是集成电源部分原理图；图8是集成电源部分原理图；图9是数据处理及驱动电压选择控制系统电路原理图；其中数字及控制信号发生系统1，数据处理及驱动电压选择控制系统2，电源板3，液晶显示模组4，仿真器11，FPGA12，IC功能控制逻辑13，噪声处理电路21，数据转换处理电路22，模拟开关阵列23，行电压选择模拟开关阵列231，列电压选择模拟开关阵列232。
具体实施方式
下面参照附图对本发明作进一步的说明如图1所示，本发明的电路包括数字及控制信号发生系统1、数据处理及驱动电压选择控制系统2、电源3、液晶显示模组4。电源3可以根据LCD的不同的驱动方式产生各驱动方式下需要的各级电压，送入数据处理及驱动电压选择控制系统2；数字及控制信号发生系统1将输出数据送到数据处理及驱动电压选择控制系统2；液晶显示模组4接收数据处理及驱动电压选择控制系统2的输出从而显示图像。液晶显示模组4采用简易模组。
如图3所示，数据处理及驱动电压选择控制系统2包括噪声处理电路21、数据转换处理电路22和模拟开关阵列23。
如图4和图5所示，数据处理及驱动电压选择控制系统2中的模拟开关阵列23包括行电压选择模拟开关阵列231和列电压选择模拟开关阵列232。
液晶显示驱动器的驱动方式有多种，一般分为单行驱动SLA和多行驱动MLA，在SLA时需要的驱动电压共有6个V1、V2、V3、V4、V5、V6；而MLA的四行四场时则需要7个V1、V2、V3、V3m、V4、V5、V6；三行四场时则需要5个V1、V3、V3m、V4、V6；可以据此选择用SLA的电源板或MLA的电源板或者集成的电源板。产生的各级电压会分组送入行电压选择模拟开关阵列231、列电压选择模拟开关阵列232。为了复用不同的驱动方式和编码形式，行电压选择模拟开关阵列231输入电压为V1COM、V2、V5、V6COM列电压选择模拟开关阵列232输入电压为V1SEG、V3、V4、V6SEG、NO5。结合图4、图5和下表可知在SLA时，行电压选择模拟开关阵列231能根据数据转换处理电路22输出的数据DATA和电平翻转控制信号M来控制选择V1、V2、V5、V6中的一种电压，而列电压选择模拟开关阵列232(此时将控制信号Mb接DGAND)则选择V1、V3、V4、V6中的一种电压；在四行四场的MLA时，行电压选择模拟开关阵列231能由DATA、M来控制选择V1、V3m、V6中的一种电压，而列电压选择模拟开关阵列232则由DATA、M、Mb来控制选择V2、V3、V3m、V4、V5中的一种电压；三行四场同理。
如图2所示，数字及控制信号发生系统1由仿真器11、FPGA12及IC功能控制逻辑13组成。将被测试的液晶显示器驱动器的IC功能控制逻辑烧录入FPGA中，仿真器产生测试用的激励信号也送入FPGA，然后由FPGA产生数字及控制信号。仿真器11采用普通的wave系列仿真器。
如图6所示，MLA电源模块由电阻分压及运算放大器的比例放大电路、加减法电路、电压跟随器来产生所需要的各梯度电压。
如图7、图8所示，集成电源板由电阻分压、切换开关及电压跟随器来产生所需要的各梯度电压。SLA电源模块和MLA电源模块电路均包含在此集成电源板上。在SLA时打开S开关，关闭M开关，即得SLA的电源供电系统；在MLA时打开M开关，关闭S开关。
下面对本发明的原理作如下说明本发明的基本原理是将LCD驱动设计中的除模拟部分外的数字代码设计的驱动集成电路烧入现场可编程逻辑阵列FPGA，再由PC写入仿真器的激励(要显示的图像及芯片控制命令信息)的作用下，FPGA会产生相应的数据及控制信号；而LCD驱动器设计中的模拟部分则由一些分立器件代替实现，来产生不同驱动方式下所需的各级电压。这两部分结合起来代替LCD驱动IC点亮液晶屏，从而能直观地看到显示效果(包括送入不同的芯片控制命令时的效果)，达到指导和修正LCD驱动器设计的目的。
电源的功能就是代替驱动IC设计中的产生各级电压的模拟部分，测试时可以根据不同驱动方式选择使用相对应的电源模块。单行驱动SLA电源模块用电阻分压来得出各梯度电压；多行驱动MLA电源模块用电阻分压结合运算放大器的比例放大、加减法运算电路来得出各梯度电压。集成电源板由电阻分压、切换开关及电压跟随器来产生所需要的各梯度电压。
数据处理及驱动电压选择控制系统包括噪声处理电路、数据转换处理电路和模拟开关阵列。其中噪声处理电路由光耦合及滤波电容组成；数据转换处理电路主要通过移位寄存器将FPGA中的串行输出转化为并行输出，因为FPGA的引脚有限，不能一次并行输出COM和SEG上所需的所有控制信号；模拟开关阵列包括行电压选择模拟开关阵列和列电压选择模拟开关阵列，其输出分别接到液晶屏的COM和SEG上。请结合图9所示，由数字及控制信号发生系统输出的数字信号(特定的编码)在经过噪声处理电路之后，通过移位寄存器实现串行数据到并行数据的转换，然后再输出到模拟开关的数字控制端，从而控制开关的输出电压，即为SEG或者COM的电压，此驱动电压刚好能够点亮LCD。
SLA驱动方式下，根据M当前的状态和COM的选择状态，同时给出DATAx和Mx的编码，应用这个编码来控制模拟开关阵列输出选中COM和未选中COM的电压。当DATAx＝1和Mx＝1时表示选中相应COM且输出电压为V1；当DATAx＝1和Mx＝0时表示选中相应COM且输出电压为V6；同理当DATAx＝0和Mx＝0，DATAx＝0和Mx＝1时，COM的输出电压分别V2，V5。同理，根据不同的列编码来控制模拟开关输出的SEG电压。
MLA驱动方式下(如四行四场)COM上的选通电压为V1或V6，未选通电压为V3m，而SEG上的都是选通电压V2、V3、V3m、V4或V5。根据矩阵元素当前的状态和COM的选择状态及FIELD状态，同时给出DATAx和Mx的编码，应用这个编码来控制模拟开关阵列输出选中COM和未选中COM的电压。当DATAx＝0和Mx＝0时表示选中相应COM且输出电压为V1；当DATAx＝1和Mx＝0时表示选中相应COM且输出电压为V6；同理当DATAx＝0和Mx＝1，DATAx＝1和Mx＝1时，COM的输出电压为V3m。同理，根据矩阵与数据相乘后的结果状态，给出不同的列编码来控制模拟开关输出的SEG电压。
液晶显示模组部分则接收数据处理及驱动电压选择控制系统的输出从而显示图像。
权利要求
1.一种多驱动方式的LCD驱动器的测试装置，包括数字及控制信号发生系统(1)、电源(3)、液晶显示模组(4)；所述液晶显示模组响应所述数字及控制信号发生系统产生的测试用的仿真信号，所述电源产生用于驱动所述液晶显示模组的驱动电压；其特征是还包括数据处理及驱动电压选择控制系统(2)，所述电源(3)可以产生多种LCD驱动方式下需要的各级电压，输入至数据处理及驱动电压选择控制系统(2)；所述数字及控制信号发生系统(1)将测试用的仿真信号输入至数据处理及驱动电压选择控制系统(2)，控制所述数据处理及驱动电压选择控制系统(2)产生驱动信号，驱动所述液晶显示模组(4)显示测试图像。
2.根据权利要求1所述的多驱动方式的LCD驱动器的测试装置，其特征在于所述的数字及控制信号发生系统(1)包括仿真器(11)、FPGA(12)，所述FPGA烧录有被测试液晶显示器驱动器的IC功能控制逻辑，所述仿真器产生测试用的激励信号输入至所述FPGA，所述FPGA根据所述IC功能控制逻辑产生数字及控制信号。
3.根据权利要求1或2所述的多驱动方式的LCD驱动器的测试装置，其特征在于所述数据处理及驱动电压选择控制系统(2)包括噪声处理电路(21)、数据转换处理电路(22)和模拟开关阵列(23)，三者依次连接。
4.根据权利要求1或2所述的多驱动方式的LCD驱动器的测试装置，其特征在于所述电源(3)包括单行驱动电源模块和多行驱动电源模块。
5.根据权利要求3所述的多驱动方式的LCD驱动器的测试装置，其特征在于所述模拟开关阵列(23)包括行电压选择模拟开关阵列和列电压选择模拟开关阵列，其输出分别与所述液晶显示模组的COM和SEG连接。
6.根据权利要求3所述的多驱动方式的LCD驱动器的测试装置，其特征在于所述数据转换处理电路(3)包括移位寄存器，所述移位寄存器将FPGA中的串行输出转化为并行输出。
7.一种多驱动方式的LCD驱动器的测试方法，包括以下步骤A)根据不同的驱动方式选择相对应的电源；B)通过数字及控制信号发生系统产生测试用的数据和控制信号，并将其发送给数据处理及驱动电压选择控制系统；C)通过数据处理及驱动电压选择控制系统产生COM、SEG上的电压并送入液晶显示模组部分显示图像。
8.根据权利要求7所述的多驱动方式的LCD驱动器的测试方法，其特征在于所述的步骤C)是包括以下步骤实现的通过噪声处理电路对数据进行降噪处理，通过数据转换处理电路对数据进行串并转换，通过行电压选择模拟开关阵列选择COM上所需的驱动电压，通过列电压选择模拟开关阵列选择SEG上所需的驱动电压，通过液晶显示模组显示图像。
全文摘要
本发明公开一种多驱动方式的LCD驱动器的测试装置及测试方法，装置包括数字及控制信号发生系统(1)、电源(3)、液晶显示模组(4)、数据处理及驱动电压选择控制系统(2)，电源(3)可以产生多种LCD驱动方式下需要的各级电压，输入至数据处理及驱动电压选择控制电路(2)；数字及控制信号发生电路(1)将测试用的仿真信号输入至数据处理及驱动电压选择控制电路(2)，控制数据处理及驱动电压选择控制电路(2)产生驱动信号，驱动液晶显示模组(4)显示测试图像。通过测试，开发人员可以据此指导和修正设计，使液晶显示驱动器的开发设计成本降低，开发周期缩短。
文档编号G09G3/20GK1979187SQ200510102008
公开日2007年6月13日 申请日期2005年12月7日 优先权日2005年12月7日
发明者张良涛, 唐武其, 杨云 申请人:比亚迪股份有限公司