一种oled器件光电特性测试系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种OLED器件光电特性测试系统，包括用于提供人机交互界面和发出指令的计算机；用于接受计算机发出的指令并输出交流脉冲控制信号及反馈方式控制信号并与多通道ADC、DAC1、DAC2进行通信的单片机；用于将从交流驱动电路采集到的模拟信号转换为数字信号并传送给单片机的多通道ADC；用于将单片机的控制信号转换为模拟信号并传送给OLED驱动与采集电路的DAC1、DAC2;用于接受交流脉冲控制信号和反馈方式控制信号输出测试结果的OLED驱动与采集电路；以及用于提供参考电压的电压参考源和用于校正的温度传感器。本实用新型的系统，电路系统结构合理、成本较低，通过恒压、恒流、恒亮这三个模式来测量OLED的光电特性，且具有测试速度快、精度高以及良好的可靠性等优点。
【专利说明】—种OLED器件光电特性测试系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及器件光电特性测试领域，特别涉及一种OLED器件光电特性测试系统。
【背景技术】
[0002]目前，以有机发光二极管(OLED)为代表的半导体发光器件，有机发光二极管显示器(OLED)凭借其自发光、响应速度快、工作电压低、面板厚度小、宽工作温度区间、宽视角、可制作大尺寸可挠性面板等众多优点，拥有广阔的应用前景，是目前最热门的显示技术。OLED成为了最有潜力的显示技术。
[0003]虽然有机发光二极管(OLED)显示技术近年来得到了迅速的发展，但整体上技术上还不是很成熟，尤其是国内的OLED技术，还处在起步阶段。对于一个要走入市场的显示器件来说，我们需要对它的各方面的性能进行测试表征，以达到业界的显器件标准。目前针对OLED光电性能测试的设备十分有限，并且功能单一。
[0004]因此，对于生产厂家以及需求单位需要一种新的电路系统，用以对有机发光二极管器件(OLED)进行光电特性测试，且必须研制低成本、高速度、以及稳定的测试系统，才能大范围地推广应用，从而真正地满足需求。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种OLED器件光电特性测试系统。
[0006]本实用新型的目的通过以下的技术方案实现:
[0007]一种OLED器件光电特性测试系统，包括
[0008]用于提供人机交互界面和发出指令的计算机；
[0009]用于接受计算机发出的指令并输出交流脉冲控制信号及反馈方式控制信号并与多通道ADC、DAC1、DAC2进行通信的单片机；
[0010]用于将从交流驱动电路采集到的模拟信号转换为数字信号并传送给单片机的多通道ADC ；
[0011]用于将单片机的控制信号转换为模拟信号并传送给OLED驱动与采集电路的DACU DAC2;
[0012]用于接受交流脉冲控制信号和反馈方式控制信号输出测试结果的OLED驱动与采集电路；
[0013]以及用于提供参考电压的电压参考源和用于校正的温度传感器；
[0014]其中计算机与单片机连接，所述单片机分别与多通道ADC、DAC1、DAC2连接，多通道ADC分别与电压参考源、温度传感器、OLED驱动与采集电路连接，OLED驱动与采集电路分别与DAC1、DAC2连接，DAC1、DAC2均为数模转换器，ADC为模数转换器。
[0015]所述的OLED驱动与采集电路包括模拟运算电路、交流驱动电路、亮度采集电路，其中所述的单片机输出的交流脉冲控制信号和反馈方式控制信号发送至交流驱动电路；所述的DAC1、DAC2通过模拟运算电路与交流驱动电路连接；所述交流驱动电路第一输出信号Vpv、Vp1、Vnv、Vni通过模拟运算电路与多通道ADC连接；所述交流驱动电路与亮度采集电路连接；所述亮度采集电路通过模拟运算电路与多通道ADC连接；所述多通道ADC将信号输出至单片机。
[0016]所述的模拟运算电路为一个反向比例运算放大电路。
[0017]所述的交流驱动电路以交流脉冲的方式驱动0LED。交流脉冲的交流占空比可调，可实现1%?90%的占空比。
[0018]所述的亮度采集电路包括硅光电二极管、R3、R4和运算放大器，硅光电二极管将接受的光转为电信号通过由R3、R4、运算放大器组成的运算放大电路转换为输出的电压VL。
[0019]所述的OLED器件光电特性测试系统还包括SD卡，单片机将所测得的结果存放在SD卡。
[0020]本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:
[0021]本实用新型利用单片机作为控制芯片，能够灵活控制OLED的驱动电压及波形；针对器件参数随温度漂移的而导致的测试误差，本系统利用温度传感器采集温度信息，然后利用单片机对测试误差进行补偿，使得本系统能够达到高的测试精度；利用板载的存储器存储实时数据，提高了数据传输的速度，可以脱离PC机进行独立测试，提高了系统的可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型所述的OLED器件光电特性测试系统的结构示意图；
[0023]图2为图1所述系统的OLED驱动与米集电路结构不意图；
[0024]图3为图1所述系统的交流驱动电路原理图；
[0025]图4为图1所述系统的模拟运算电路原理图；
[0026]图5为图1所述系统的亮度采集电路原理图。
【具体实施方式】
[0027]下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
[0028]如图1、2，一种OLED器件光电特性测试系统，包括
[0029]用于提供人机交互界面和发出指令的计算机；
[0030]用于接受计算机发出的指令并输出交流脉冲控制信号及反馈方式控制信号并与多通道ADC、DAC1、DAC2进行通信的单片机；
[0031]用于将从交流驱动电路采集到的模拟信号转换为数字信号并传送给单片机的多通道ADC ；
[0032]用于将单片机的控制信号转换为模拟信号并传送给OLED驱动与采集电路的DACU DAC2;
[0033]用于接受交流脉冲控制信号和反馈方式控制信号输出测试结果的OLED驱动与采集电路；所述的OLED驱动与采集电路包括模拟运算电路、交流驱动电路、亮度采集电路，其中所述的单片机输出的交流脉冲控制信号和反馈方式控制信号发送至交流驱动电路；所述的DAC1、DAC2通过模拟运算电路与交流驱动电路连接；所述交流驱动电路第一输出信号VPV, VPI, VNV, VNI通过模拟运算电路与多通道ADC连接；所述交流驱动电路与亮度采集电路连接；所述亮度采集电路通过模拟运算电路与多通道ADC连接；所述多通道ADC将信号输出至单片机；如图4，所述的模拟运算电路为一个反向比例运算放大电路；所述的交流驱动电路以交流脉冲的方式驱动OLED ;如图5，所述的亮度采集电路包括硅光电二极管、R3、R4和运算放大器，硅光电二极管将接受的光转为电信号通过由R3、R4、运算放大器组成的运算放大电路转换为输出的电压VL ；
[0034]以及用于提供参考电压的电压参考源、用于校正的温度传感器和存储单片机测试结果的SD卡；
[0035]其中计算机与单片机连接，所述单片机分别与多通道ADC、DAC1、DAC2连接，多通道ADC分别与电压参考源、温度传感器、OLED驱动与采集电路连接，OLED驱动与采集电路分别与DAC1、DAC2连接，DAC1、DAC2均为数模转换器，ADC为模数转换器。
[0036]上述实施例中的单片机采用32位单片机，除此之外还可以采用64位单片机等其他单片机。
[0037]下面具体说明本实施例的OLED器件光电特性测试系统的具体工作过程:
[0038]对OLED器件恒定电压驱动测试过程如下:
[0039]I)如图3所示，将待测OLED器件安装在测试盒中；
[0040]2)然后在计算机人机交互界面上输入恒定电压驱动模式时，对应的电压值通过数模转换器DAC1、DAC2分别输出模拟信号VP、VN.然后通过单片机IO 口控制Q6输入端为低电平，所以Q6夹断，复用器M9输入端接VSS，复用器M8接VSS，所以M3、M4输出低电平，Q4、Q5被夹断。因此测试模块的右半部分不会对OLED有影响，，经过模拟运算这VP、VN分别输入到复用器的M5、M6，通过单片机的控制复用器M5选择VP输入到Ml的正向端，Ml输出电压此时Q2导通，同时单片机IO 口控制Ql导通，由于反馈作用VPV=VFPV,而由运算电路虚断虚短的特性，可以得到VFPV=VP,所以通过保持VP的恒定即可控制VPV的恒定，同理复用器M6通过单片机IO 口控制接入VN，同上此时VNV=VFNV=VN，所以通过保持VN的恒定即可控制VNV的恒定；
[0041]3)如上所述即可实现恒定电压控制0LED，然后通过采样电阻ROl，采集VPI的值，经过计算可以得出流过OLED的电流I=(VP1-VSS)/R01，将结果保存到单片机中，然后通过亮度采集电路采集OLED的亮度信息，转换为电压VL保存到单片机中。
[0042]对OLED器件交流驱动过程如下:
[0043]I)在计算机人机交互界面输入交流脉冲控制模式后，首先要在OLED两端加正电压，通过计算对应的电压值通过数模转换器DAC1、DAC2分别输出模拟信号VP、VN，然后单片机IO 口控制Q6输入端为低电平，所以Q6夹断，复用器M9输入端接VSS，复用器M8接VSS，所以M3、M4输出低电平，Q4、Q5被夹断。因此测试模块的右半部分不会对OLED有影响。经过模拟运算VP、VN分别输入到复用器的M5、M6，同上述恒压测试原理，OLED两端的电压保持正向恒定。
[0044]2)然后要在OLED两端加负电压，首先要在OLED两端加正电压，通过计算对应的电压值通过数模转换器DACl、DAC2分别输出模拟信号VP、VN,首先通过单片机IO 口控制Ql输入端为低电平，所以Ql夹断，复用器M5输入端接VSS，复用器M6接VSS，所以M1、M2输出低电平，Q2、Q3被夹断。因此测试模块的左半部分不会对OLED有影响，经过模拟运算VP、VN分别输入到复用器的M8、M9，同上述恒压测试原理，OLED两端的电压保持负向恒定。
[0045]综上所述，按照一定频率循环上述两个步骤即可实现交流脉冲控制0LED，而且占空比可调。
[0046]对OLED器件恒定电流测试过程如下:
[0047]当在计算机的人机交互界面上输入恒定电流模式时，通过计算对应的电压值通过数模转换器DAC2分别输出模拟信号VN，经过模拟运算输入到复用器M6，同上述原理，通过单片机IO 口可以控制Q2、Q4、Q5、Q6夹断，然后通过单片机的控制复用器M6选择VN输入到M2的正向端，同时通过单片机的控制复用器M7选择VFPI输入到M2的负向端，M2输出电压此时Q3导通，同时单片机IO 口控制Ql导通，由于反馈作用VPI=VFPI,而由运算电路虚断虚短的特性，可以得到VFPI=VN,所以通过保持VN的恒定即可控制VPI的恒定，从而保证流过OLED的电流的恒定，然后分别采集VPV，VNV的值，通过亮度采集电路采集OLED的亮度信息，然后将这些信息传送给单片机。
[0048]对OLED器件恒定亮度测试过程如下:
[0049]需在外界先测得初始亮度对应的电流值I (O)。而后在计算机的人机交互界面上选择恒定亮度模式，并输入初始电流I (O)的值。同上述原理，单片机将控制MOS管及复用器，使得OLED正向驱动电路导通。对应于图3中，复用器M5选通VSS，M6选通VN，M7选通VFL，M8，M9均选通VSS，单片机在PMOS管Ql上输出低电平，而在Q6上输出高电平。之后Ql，Q3导通，而Q2，Q4, Q5, Q6截止。单片机控制DAC2输出一个特定的电压值，然后采集OLED实际电流，并与I(O)比较，若误差在给定的范围内，则不再调节VN，进入恒亮度模式工作。若误差不在给定范围内，单片机会调节DAC2的输出，通过改变VN的值，从而改变OLED的电流及亮度，直到OLED的电流与I (O)误差被允许，这样OLED输出的亮度与初始亮度近似相等，则停止调节DAC2，VN的大小将保持恒定，进入恒亮度模式工作。
[0050]对OLED器件亮度测试过程如下:
[0051]如图4所示，当硅光二极管采集到光时，会产生电流，从而在放大器两端加上电压U,由放大电路原理可得VL=(R3+R4)*I，将VL传给单片机，即完成了采集亮度的工作。
[0052]上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种OLED器件光电特性测试系统，其特征在于:包括 用于提供人机交互界面和发出指令的计算机； 用于接受计算机发出的指令并输出交流脉冲控制信号及反馈方式控制信号并与多通道ADC、DAC1、DAC2进行通信的单片机； 用于将从交流驱动电路采集到的模拟信号转换为数字信号并传送给单片机的多通道ADC ； 用于将单片机的控制信号转换为模拟信号并传送给OLED驱动与采集电路的DAC1、DAC2; 用于接受交流脉冲控制信号和反馈方式控制信号输出测试结果的OLED驱动与采集电路； 以及用于提供参考电压的电压参考源和用于校正的温度传感器； 其中计算机与单片机连接，所述单片机分别与多通道ADC、DAC1、DAC2连接，多通道ADC分别与电压参考源、温度传感器、OLED驱动与采集电路连接，OLED驱动与采集电路分别与DAC1、DAC2连接，DAC1、DAC2均为数模转换器，ADC为模数转换器。
2.根据权利要求1所述的OLED器件光电特性测试系统，其特征在于:所述的OLED驱动与采集电路包括模拟运算电路、交流驱动电路、亮度采集电路，其中所述的单片机输出的交流脉冲控制信号和反馈方式控制信号发送至交流驱动电路；所述的DAC1、DAC2通过模拟运算电路与交流驱动电路连接；所述交流驱动电路第一输出信号Vpv、Vpi, Vnv, Vni通过模拟运算电路与多通道ADC连接；所述交流驱动电路与亮度采集电路连接；所述亮度采集电路通过模拟运算电路与多通道ADC连接；所述多通道ADC将信号输出至单片机。
3.根据权利要求2所述的OLED器件光电特性测试系统，其特征在于:所述的模拟运算电路为一个反向比例运算放大电路。
4.根据权利要求2所述的OLED器件光电特性测试系统，其特征在于:所述的交流驱动电路以交流脉冲的方式驱动0LED。
5.根据权利要求2所述的OLED器件光电特性测试系统，其特征在于:所述的亮度采集电路包括娃光电二极管、R3、R4和运算放大器,娃光电二极管将接受的光转为电信号通过由R3、R4、运算放大器组成的运算放大电路转换为输出的电压VL。
6.根据权利要求1所述的OLED器件光电特性测试系统，其特征在于:还包括SD卡，单片机将所测得的结果存放在SD卡中。
【文档编号】G01M11/02GK203688743SQ201420008791
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月7日 优先权日:2014年1月7日
【发明者】彭俊彪, 罗建国, 马雪雪, 黄长煜, 吴为敬, 王磊 申请人:华南理工大学