CN108364593A - 一种适用于tft液晶显示屏的测试系统 - Google Patents
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Abstract
一种适用于TFT液晶显示屏的测试系统，包括壳体和设置在壳体内的主板电路，所述主板电路包括：人机交互模块，通过输入显示设备输入测试参数，根据输入显示设备的输入信息进行测试控制，并通过输入显示设备显示人机交互界面；波形驱动模块，根据输入的测试参数生成相对应的Source信号和Gate信号，共同驱动待测显示屏显示图像内容；电源模块，用于将外部输入的单一电源转换为待测显示屏背光板、波形驱动模块和人机交互模块所需的工作电压；电流电压监控模块，负责采集待测显示屏在测试工作时的电性参数的测量数据；存储模块，对不同待测显示屏的测试参数进行保存和调用；支持各参数在宽范围内自由设置，提高测试系统的灵活性和通用性，从而提高测试效率。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示屏领域，具体涉及一种适用于TFT液晶显示屏的测试系统。
背景技术
近年來电子技术和自动化技术的高速发展以及人们对产品的品质要求越来越高，对检测技术的检测速度、准确度、集成度也提出了更高的要求。
在TFT模组生产行业中，由于不同TFT CELL来料规格的差异比较大，需要用不同的驱动时序和驱动电压进行测试，所以对TFT CELL的检测设备要求有很高的灵活性及通用性。目前TFT CELL一般采用定制测试夹具的方式，每个夹具只能用于一个型号的TFT CELL的测试,成本比较昂贵，并且定制夹具交期也比较长，对产品的生产周期影响很大。大多数通用TFT CELL测试设备由于技术方案的局限性，参数设置范围窄，通用性差，只能满足一部分类型的TFT CELL的测试要求，其他型号仍然需要定制专用夹具或使用其他测试设备，存在测试设备种类繁多，测试系统复杂等问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种适用于TFT液晶显示屏的测试系统，支持各参数在宽范围内自由设置，提高测试系统的灵活性和通用性，从而提高测试效率。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种适用于TFT液晶显示屏的测试系统，包括壳体和设置在壳体内的主板电路，所述主板电路包括：
人机交互模块，人机交互模块连接有输入显示设备，通过输入显示设备输入测试参数，根据输入显示设备的输入信息进行测试控制，并通过输入显示设备显示人机交互界面；
波形驱动模块，根据输入的测试参数生成相对应的Source信号和Gate信号，并将Source信号和Gate信号传送到待测显示屏的驱动单元中，待测显示屏的驱动单元根据Source信号和Gate信号共同驱动待测显示屏显示图像内容；
电源模块，用于将外部输入的单一电源转换为待测显示屏背光板、波形驱动模块和人机交互模块所需的工作电压；
电流电压监控模块，负责采集待测显示屏在测试工作时的电性参数的测量数据，并将采集到的测量数据传送到人机交互模块中进行显示；
存储模块，根据输入显示设备的输入与选择，将不同待测显示屏的测试参数和测量数据分别存储在由不同模组型号组合而成的存储模块中，对不同待测显示屏的测试参数进行保存和调用。
进一步的，所述主板电路还包括权限控制模块，权限控制模块与人机交互模块相连接；当在输入显示设备输入与权限控制模块相匹配的密码时，人机交互模块才能实现测试参数的输入。
进一步的，所述主板电路还包括报警模块，所述报警模块与电流电压监控模块相连接；所述报警模块连接有蜂鸣器和报警指示灯，当电流电压监控模块检测到测量数据有异常时，控制蜂鸣器和报警指示灯工作。
进一步的，所述人机交互模块与波形驱动模块通过MODBUS协议相连接，实现测试参数的远程设置和测试过程的自动化控制。所述波形驱动模块根据人机交互模块输入信息驱动待测显示屏显示不同图案。
进一步的，所述电性参数包括但不限于所述待测显示屏的工作电压、待测显示屏的工作电流、背光板的工作电压、背光板的工作电流中的一种或多种。
进一步的，所述测试参数包括但不限于驱动信息、电压参数、时序参数和图片顺序。
进一步的，所述波形驱动模块包括基准电压电路、单片机控制电路、电压设定电路、电子开关和差分放大电路；所述基准电压电路为单片机控制电路、电压设定电路以及差分放大电路提供基准电压，所述单片机控制电路在合适的时间点控制电子开关切换的各个输出通道电压，并经过差分放大电路产生相应的Source信号和Gate信号。
进一步的，所述电源模块包括有恒流恒压背光电源，用于为待测显示屏背光板提供所需的恒压或恒流电源；所述恒流恒压背光电源包括恒流电路、DC-DC电路、接地端和控制开关，所述DC-DC电路的输出端与待测显示屏的背光正极相连接，待测显示屏的背光负极通过控制开关与恒流电路或接地端相连接；将控制开关的LED-K端接到接地端，则为背光板提供恒压源；把LED-K端接到恒流电路一端，则为背光板提供恒流源。
进一步的，所述壳体上设置有电源输入口、人机交互接口和输出接口；所述电源输入口与电源模块相连接，通过电源输入口为电源模块提供电能；所述人机交互接口包括串行通讯接口和按键接口，通过人机交互接口与输入显示设备和波形驱动模块相连接；所述输出接口包括驱动波形输出接口和背光电源输出口，波形驱动模块通过驱动波形输出接口与待测显示屏相连接，通过驱动波形输出接口输出Source信号和Gate信号；电源模块通过背光电源输出口与待测显示屏的背光板相连接，通过背光电源输出口为背光板提供相匹配的电源。
进一步的，所述输入显示设备包括但不限于LCD显示屏、触摸屏、按键、键盘。
本发明的有益效果在于：
通过输入显示设备输入各项参数，可以产生测试所需的各种驱动波形，驱动待测显示屏显示不同画面；支持各参数在宽范围内自由设置，满足大部分液晶显示屏的测试需求，实现测试的灵活性和通用性；此外还具有电流电压监控及报警功能，能有效筛选出不良品；各测试参数可按模组型号分别进行存储和调用，可节省调机时间,提高使用的便利性；支持工业通讯系统MODBUS协议，方便联网控制和自动化生产。
附图说明
图1为本发明的信号连通图；
图2为本发明的波形驱动模块电路图；
图3为本发明的波形驱动模块的输出波形图；
图4为本发明的恒流恒压背光电源原理示意图；
图5为本发明的软件流程图；
图6为本发明的壳体的外观示意图；
图7为本发明测试参数的人机交互主界面；
图8为本发明电压参数设置的人机交互界面；
图9为本发明时序参数设置的人机交互界面；
图10为本发明图片顺序设置的人机交互界面。
附图标记：1、壳体；101、电源输入口；102、串行通讯接口；103、按键接口；104、驱动波形输出接口；105、背光电源输出口；106、输入显示设备；2、主板电路；201、人机交互模块；202、波形驱动模块；210、基准电压电路；211、电压设定电路；212、单片机控制电路；213、电子开关；214、差分放大电路；203、电源模块；204、电流电压监控模块；205、存储模块；206、权限控制模块；207、报警模块。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：
如图1所示，一种适用于TFT液晶显示屏的测试系统，包括壳体1和设置在壳体1内的主板电路2，所述主板电路2包括人机交互模块201、波形驱动模块202、电源模块203、电流电压监控模块204、存储模块205；
人机交互模块201，人机交互模块201连接有输入显示设备106，其中所述输入显示设备106包括但不限于LCD显示屏、触摸屏、按键、键盘中的一种或多种。通过输入显示设备106输入测试参数，根据输入显示设备106的输入信息进行测试控制，并通过输入显示设备106显示人机交互界面；其中按键可设置为单步按键和自动按键，按下单步按键可手动单独完成每一步测试，而按下自动按键即自动完成全部的测试步骤；所述测试参数包括但不限于驱动信息、电压参数、时序参数和图片顺序，如图7～10所示，可通过输入显示设备106对驱动信息、电压参数、时序参数和图片顺序进行调节，在图片顺序调节的同时，还能控制测试图片实现独立开关，图片画面测试时间也可以自由设置，各个画面的测试顺序可以任意调整；所述各种测试参数均能在宽范围内自由设置，满足大部分液晶显示屏的各种测试需求，提高了测试系统的灵活性和通用性。
波形驱动模块202，根据输入的测试参数生成相对应的Source信号和Gate信号，并将Source信号和Gate信号传送到待测显示屏的驱动单元中，待测显示屏的驱动单元根据Source信号和Gate信号共同驱动待测显示屏显示图像内容；如图2所示，所述波形驱动模块202包括基准电压电路210、电压设定电路211、单片机控制电路212、电子开关213和差分放大电路214；其中所述基准电压电路210为单片机控制电路212和电压设定电路211以及差分放大电路214提供基准电压，所述单片机控制电路212采用STM32高性能中央处理器，电压设定电路211由芯片DAC7578搭建而成，用于设定四路电压并与电子开关213输入端连接，电子开关213每一路输出通道使用两路电压输入，所述单片机控制电路212在合适的时间点控制电子开关213切换输出通道一和输出通道二的电压，输出通道一经过差分放大电路214产生相应的Source信号，而输出通道二经过差分放大电路214产生相应的Gate信号。
单片机控制电路212在画面测试前先进行初始化设置，再根据输入的测试参数计算出芯片DAC7578各通道的输出电压值和电子开关213的切换时间点，并根据各通道的计算值设定好电压设定电路211芯片DAC7578各个通道电压，测试开始时，单片机控制电路212在适合的时间点控制电子开关213切换输出芯片DAC7578的各个通道电压；如图3所示，初始化时输出通道一和输出通道二的电子开关213均切换到低电压，开始测试后，Source信号切换到高电压，定时T1后，Gate信号切换到高电压，再定时T2后，Gate信号切换到低电压，然后定时(1/FREQ/2-T1-T2)后，SOURCE信号切换到低电压，后面波形以此类推(其中FREQ为频率)，最后经过运算放大器AD4700搭建的差分放大电路214将信号放大22倍，Source信号和Gate信号共同驱动待测显示屏显示图像内容。
其中电子开关213用于切换电压设定电路211输出通道的输出电压，输出电压范围为0～3V，所需低电压电子开关213元件切换速度可达到纳秒级别，可减少由于高电压电子开关切换速度过慢而导致的波形失真问题。
再有，差分放大电路214通过运算放大器放大输出信号，能扩大电压输出范围和增强驱动能力。由于单片机控制电路211输出范围在0～3V，所以为了实现正负压和宽电压范围输出，使用了运放ADA4700搭建差分放大器，把0～3V的信号输入，转化为-28.6～37.4V[(1.7-3)*22～(1.7-0)*22]，经过校正后，电压精度可达到+/-0.05V，此电压范围可满足绝大部分液晶显示屏的测试。
单片机控制电路212采用ARM Cortex-M3架构内核的STM32，STM32在72MHz的主频下，提供高精度的定时器，保证驱动信号帧频和时序的精度。输出帧频范围10～200Hz，精度+/-1Hz，时序调整范围0～100ms，精度+/-0.1ms。
电源模块203，用于将外部输入的单一电源转换为待测显示屏背光板、波形驱动模块202和人机交互模块201所需的工作电压；所述电源模块203包括有恒流恒压背光电源和其他电源，而恒流恒压背光电源用于为待测显示屏背光板提供所需的恒压或恒流电源；如图4所示，所述恒流恒压背光电源包括恒流电路、DC-DC电路、接地端和控制开关，所述DC-DC电路的输出端与待测显示屏的背光正极相连接，待测显示屏的背光负极通过控制开关与恒流电路或接地端相连接；将控制开关的LED-K端接到接地端，则为背光板提供恒压源；把LED-K端接到恒流电路一端，则为背光板提供恒流源。DC-DC电路的电压输出检测恒流源开关管的压降进行动态调整，降低恒流源电路的功耗，减少元器件的发热量。
电流电压监控模块204，负责采集待测显示屏在测试工作时的电性参数的测量数据，并将采集到的测量数据传送到人机交互模块201中进行显示；所述电性参数包括但不限于所述待测显示屏的工作电压、待测显示屏的工作电流、背光板的工作电压、背光板的工作电流中的一种或多种。电流电压监控模块204能实时检测测试工作中的测量数据，及时将测量数据反馈到显示设备中进行显示，让操作人员及时了解测试情况。
存储模块205，根据输入显示设备106的输入与选择，将不同待测显示屏的测试参数和测量数据分别存储在由不同模组型号组合而成的存储模块205中，对不同待测显示屏的测试参数进行保存和调用，各测试参数可按模组型号分别进行存储和调用，可节省调机时间,提高使用的便利性。
所述主板电路2还包括权限控制模块206，权限控制模块206与人机交互模块201相连接；当在输入显示设备106输入与权限控制模块206相匹配的密码时，人机交互模块201才能实现测试参数的输入，提高测试系统的安全性。
所述主板电路2还包括报警模块207，所述报警模块207与电流电压监控模块204相连接；所述报警模块207连接有蜂鸣器和报警指示灯，当电流电压监控模块204检测到测量数据有异常时，控制蜂鸣器和报警指示灯工作，能及时将测试不合格的产品剔除。
所述人机交互模块201与波形驱动模块202可通过MODBUS协议相连接，实现测试参数的远程设置和测试过程的自动化控制。配合人性化的人机接口以及自动化控制工业通讯系统MODBUS协议，具有很强的通用性、易用性和可扩展性，有利于实现自动化测试。
如图6所示，所述壳体1上设置有电源输入口101、人机交互接口和输出接口；所述电源输入口101与电源模块203相连接，通过电源输入口101为电源模块203提供电能；所述人机交互接口包括串行通讯接口102和按键接口103，搭配人机交互接口与输入显示设备106，提供多途径灵活的人机接口；所述输出接口包括驱动波形输出接口104和背光电源输出口105，波形驱动模块202通过驱动波形输出接口104与待测显示屏相连接，通过驱动波形输出接口104输出Source信号和Gate信号；所述背光电源输出口105包括正极接口和负极接口，正极接口与背光板的背光正极相连接，负极接口与背光板的背光负极相连接，电源模块203通过背光电源输出口105与待测显示屏的背光板的正负极相连接，通过背光电源输出口105为背光板提供相匹配的电源。
如图5所示，本测试系统的软件流程如下：
先对测试系统进行初始化设置，读取校正和设置参数后通过单片机控制电路212和电压设定电路211设置电压、时序等测试参数，测试系统同时检测串口MODBUS输入、触摸屏输入、按键输入，对各输入接口的输入信息进行处理，对于MODBUS操作和触摸屏输入的信息，依次查询是否为参数设置、储存档案、调用档案，单步测试或自动测试，而通过按键输入的信息，则只查询是否为单步测试或自动测试，再依据输入信息调用相应的的功能模块。多途径输入接口和宽范围参数设定使得测试系统能适配大部分液晶显示屏的测试需求，提高测试效率。
对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种适用于TFT液晶显示屏的测试系统，其特征在于，包括壳体和设置在壳体内的主板电路，所述主板电路包括：
人机交互模块，人机交互模块连接有输入显示设备，通过输入显示设备输入测试参数，根据输入显示设备的输入信息进行测试控制，并通过输入显示设备显示人机交互界面；
波形驱动模块，根据输入的测试参数生成相对应的Source信号和Gate信号，并将Source信号和Gate信号传送到待测显示屏的驱动单元中，待测显示屏的驱动单元根据Source信号和Gate信号共同驱动待测显示屏显示图像内容；
电源模块，用于将外部输入的单一电源转换为待测显示屏背光板、波形驱动模块和人机交互模块所需的工作电压；
电流电压监控模块，负责采集待测显示屏在测试工作时的电性参数的测量数据，并将采集到的测量数据传送到人机交互模块中进行显示；
存储模块，根据输入显示设备的输入与选择，将不同待测显示屏的测试参数和测量数据分别存储在由不同模组型号组合而成的存储模块中，对不同待测显示屏的测试参数进行保存和调用。
2.根据权利要求1所述的适用于TFT液晶显示屏的测试系统，其特征在于，所述主板电路还包括权限控制模块，权限控制模块与人机交互模块相连接；当在输入显示设备输入与权限控制模块相匹配的密码时，人机交互模块才能实现测试参数的输入。
3.根据权利要求1所述的适用于TFT液晶显示屏的测试系统，其特征在于，所述主板电路还包括报警模块，所述报警模块与电流电压监控模块相连接；所述报警模块连接有蜂鸣器和报警指示灯，当电流电压监控模块检测到测量数据有异常时，控制蜂鸣器和报警指示灯工作。
4.根据权利要求1所述的适用于TFT液晶显示屏的测试系统，其特征在于，所述人机交互模块与波形驱动模块通过MODBUS协议相连接，实现测试参数的远程设置和测试过程的自动化控制；所述波形驱动模块根据人机交互模块输入信息驱动待测显示屏显示不同图案。
5.根据权利要求1所述的适用于TFT液晶显示屏的测试系统，其特征在于，所述电性参数包括但不限于所述待测显示屏的工作电压、待测显示屏的工作电流、背光板的工作电压、背光板的工作电流中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的适用于TFT液晶显示屏的测试系统，其特征在于，所述测试参数包括但不限于驱动信息、电压参数、时序参数和图片顺序。
7.根据权利要求1所述的适用于TFT液晶显示屏的测试系统，其特征在于，所述波形驱动模块包括基准电压电路、单片机控制电路、电压设定电路、电子开关和差分放大电路；所述基准电压电路为单片机控制电路、电压设定电路以及差分放大电路提供基准电压，所述单片机控制电路在合适的时间点控制电子开关切换各个输出通道电压，并经过差分放大电路产生相应的Source信号和Gate信号。
8.根据权利要求1所述的适用于TFT液晶显示屏的测试系统，其特征在于，所述电源模块包括有恒流恒压背光电源，用于为待测显示屏背光板提供所需的恒压或恒流电源；所述恒流恒压背光电源包括恒流电路、DC-DC电路、接地端和控制开关，所述DC-DC电路的输出端与待测显示屏的背光正极相连接，待测显示屏的背光负极通过控制开关与恒流电路或接地端相连接；将控制开关的LED-K端接到接地端，则为背光板提供恒压源；把LED-K端接到恒流电路一端，则为背光板提供恒流源。
9.根据权利要求1所述的适用于TFT液晶显示屏的测试系统，其特征在于，所述壳体上设置有电源输入口、人机交互接口和输出接口；所述电源输入口与电源模块相连接，通过电源输入口为电源模块提供电能；所述人机交互接口包括串行通讯接口和按键接口，通过人机交互接口与输入显示设备和波形驱动模块相连接；所述输出接口包括驱动波形输出接口和背光电源输出口，波形驱动模块通过驱动波形输出接口与待测显示屏相连接，通过驱动波形输出接口输出Source信号和Gate信号；电源模块通过背光电源输出口与待测显示屏的背光板相连接，通过背光电源输出口为背光板提供相匹配的电源。
10.根据权利要求1或9所述的适用于TFT液晶显示屏的测试系统，其特征在于，所述输入显示设备包括但不限于LCD显示屏、触摸屏、按键、键盘。
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