CN109443712A - 硅基显示器件的自测试装置、自测试方法及硅基显示器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开硅基显示器件的自测试装置，包括：测试电源输入端口；外部控制引脚，设置于硅基显示器件，用于自测试时接收外部的自测控制信号；信号发生器模块，内置于硅基显示器件的驱动电路中，用于收到外部控制引脚所接收到的自测控制信号时产生与自测控制信号相对的测试图像信号；信号选择模块，内置于硅基显示器件的驱动电路中，用于收到外部控制引脚所接收到的自测控制信号时将信号发生器模块与图像处理模块之间传输测试图像信号的传输路径导通。还公开自测试方法及硅基显示器件。其不需外接测试信号发生设备、测试控制装置等，有利于提高生产效率，在硅基显示器件的所有制程工序完成前就通过光电性能测试筛选出不良品，避免不良品流入后工序。

Description

硅基显示器件的自测试装置、自测试方法及硅基显示器件

技术领域

本发明涉及显示技术领域，具体涉及LCOS、Micro-OLED、Micro-LED等硅基显示器件的自测试装置、自测试方法及硅基显示器件。

背景技术

基于不同显示技术的显示器件，按屏幕尺寸可以分为用于电视的大尺寸显示屏、用于智能手机、平板电脑等产品的中等尺寸显示屏，以及用于头盔显示器、VR（虚拟现实）等近眼显示的微显示屏；按发光器件所采用的背板的不同，又分为以玻璃为背板的常规显示屏和以集成电路晶圆为背板的硅基显示器件。硅基显示器件主要有LCOS（硅基液晶）、Micro-OLED（微显示有机发光二极管）、Micro-LED（微显示发光二极管）等技术类别。无论哪种技术类别的微显示屏，在生产过程中都容易出现显示屏亮度不均匀或有黑点、亮点等质量缺陷，这种缺陷严重的产品不能作为合格品提供给客户。但目前在硅基显示器件生产过程中，需要在器件盖板玻璃贴附、FPC（柔性电路板）绑定等最后制程工序完成后，再外接测试信号发生设备、测试控制装置等工装夹具才能对显示屏进行电信号测试，从而发现其中的不良品，如图1。这样不但需要配置额外的检测设备，生产效率较低，而且因不能在生产过程的前工序中尽早发现不良品，导致不良品流入后工序，既浪费了后工序的原材料，又造成后工序的无效生产。

发明内容

为解决前述技术问题，本发明采用下述技术方案：一种硅基显示器件的自测试装置，该硅基显示器件包括用于输入待显示的图像信号的视频输入模块及用于对输入的图像信号进行亮度、对比度、色饱和度、伽玛校正处理的图像处理模块，该自测试装置包括：

测试电源输入端口，其设置于该硅基显示器件，其用于自测试时连接外部的电源对该硅基显示器件供电；

外部控制引脚，其设置于该硅基显示器件，其用于自测试时接收外部的自测控制信号；

信号发生器模块，其内置于该硅基显示器件的驱动电路中，其用于收到该外部控制引脚所接收到的自测控制信号时产生与该自测控制信号相对的测试图像信号；

信号选择模块，其内置于该硅基显示器件的驱动电路中，其用于收到该外部控制引脚所接收到的自测控制信号时将该信号发生器模块与该图像处理模块之间传输该测试图像信号的传输路径导通。

当所述外部控制引脚处于悬空时，所述信号选择模块将所述视频输入模块与所述图像处理模块之间传输图像信号的传输路径导通。

所述自测控制信号为电平信号。

所述电平信号分别为0 VDD、1/5VDD、2/5VDD、3/5VDD、4/5VDD、1VDD时，所述信号发生器模块分别对应产生全白、全黑、灰阶、红色、绿色、蓝色的测试图像信号。

该自测试装置用于生产过程中在晶圆背板切割成显示屏与玻璃背板贴附和FPC绑定之间对该硅基显示器件进行测试。

一种硅基显示器件的自测试方法，该硅基显示器件包括用于输入待显示的图像信号的视频输入模块及用于对输入的图像信号进行亮度、对比度、色饱和度、伽玛校正处理的图像处理模块，该自测试方法包括以下步骤：

通过自测试电源输入端口由外部的电源向该硅基显示器件供电；

外部提供自测控制信号给外部控制引脚；

当通过该外部控制引脚收到该自测控制信号时，该硅基显示器件的驱动电路内产生与该自测控制信号相对的测试图像信号以及导通传输该测试图像信号的传输路径将该测试图像信号传输给该图像处理模块。

当所述外部控制引脚处于悬空时，将所述视频输入模块所输出的图像信号传输给所述图像处理模块。

所述自测控制信号为电平信号。

所述电平信号分别为0 VDD、1/5VDD、2/5VDD、3/5VDD、4/5VDD、1VDD时，所述信号发生器模块分别对应产生全白、全黑、灰阶、红色、绿色、蓝色的测试图像信号。

该自测试方法用于生产过程中在晶圆背板切割成显示屏与玻璃背板贴附和FPC绑定之间对该硅基显示器件进行测试。

一种硅基显示器件，包括上述自测试装置。

本发明通过在硅基显示器件的驱动电路中内置信号发生器模块及信号选择模块，在生产过程中，将检测探针分别对应与自测试电源输入端口、外部控制引脚电性连接，从而将外部的电源电压通过自测试电源输入端口输入给硅基显示器件以及将外部的自测控制信号通过外部控制引脚输入给信号发生器模块和信号选择模块。当通过外部控制引脚收到该自测控制信号时，硅基显示器件的驱动电路内产生与自测控制信号相对的测试图像信号以及导通传输该测试图像信号的传输路径将该测试图像信号传输给该图像处理模块，就可以点亮硅基显示器件的像素阵列并显示所选择的与测试图像信号相对应的图像，从而满足对硅基显示器件的光电性能及显示图像质量的检测，以此筛选出不良品。本发明不需外接测试信号发生设备、测试控制装置等工装夹具，不但有利于提高生产效率，而且可以在硅基显示器件的所有制程工序完成前就通过光电性能测试筛选出不良品，避免不良品流入后工序。

本发明不但技术方案可行，同时因硅基显示不仅属于新型显示技术，而且在军民用领域具有广阔的应用前景，因此本发明具有很好的应用价值和较高的技术价值。

附图说明

图1为现有技术检测硅基显示器件的系统连接图。

图2为本发明所述硅基显示器件的结构图。

图3为本发明所述硅基显示器件的内置测试图像。

图4为本发明所述硅基显示器件的检测连接图。

图5为本发明所述硅基显示器件的生产工艺流程。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

参见图2，本发明中，硅基显示器件12的像素阵列11制作在硅基驱动芯片上，硅基显示器件12的驱动芯片包括视频输入模块1、图像处理模块2、列驱动模块3、行驱动模块4、时序控制模块5、电源管理模块6、信号发生器模块7和信号选择模块8。其中，视频输入模块1、图像处理模块2、列驱动模块3、行驱动模块4、时序控制模块5、电源管理模块6属于现有技术所包括的功能模块，信号发生器模块7和信号选择模块8是利用驱动芯片可以实现大规模电路集成的特点，在现有技术基础上增加的两个功能模块。视频输入模块1用于输入待显示的图像信号；图像处理模块2用于对输入的图像信号进行亮度、对比度、色饱和度、伽玛校正等图像处理；列驱动模块3用于将图像信号转换为像素驱动电压或驱动电流并输入像素阵列的各列像素中；行驱动模块4用于寻址像素阵列的各行像素；时序控制模块5用于产生时序信号以同步图像处理模块2、列驱动模块3、行驱动模块4的时间；电源管理模块6用于将外部输入的电源VDD转换为内部各模块所需要的电压并分配到相应的模块；信号发生器模块7可以产生图3所示的全白、全黑、灰阶、红色、绿色、蓝色测试图像信号，用于检测像素阵列11是否有亮点、黑点、亮度不均匀、色彩不正常等缺陷；信号选择模块8用于选择视频输入模块1或信号发生器模块7的信号作为图像处理模块2的输入信号。

参见图2，本发明的众多实施例中的一种硅基显示器件的自测试装置，该硅基显示器件包括视频输入模块1及图像处理模块2，该自测试装置包括信号发生器模块7、信号选择模块8、测试电源输入端口9及外部控制引脚10。

测试电源输入端口9设置于硅基显示器件，其用于自测试时连接外部的电源对硅基显示器件供电。

外部控制引脚10设置于硅基显示器件，其用于自测试时接收外部的自测控制信号Sel。

信号发生器模块7内置于硅基显示器件的驱动电路中，其用于收到外部控制引脚10所接收到的自测控制信号Sel时产生与自测控制信号相对的测试图像信号。

信号选择模块8内置于该硅基显示器件的驱动电路中，其用于收到外部控制引脚10所接收到的自测控制信号Sel时将信号发生器模块7与图像处理模块2之间传输测试图像信号的传输路径导通。

前述信号发生器模块7、信号选择模块8均与外部控制引脚10电性连接。

在一些实施例中，当外部控制引脚10处于悬空时，信号选择模块8将视频输入模块1与图像处理模块2之间传输图像信号的传输路径导通。

当外部控制引脚10处于悬空时，硅基显示器件工作在正常工作模式，即信号选择模块8将来自视频输入模块1的图像信号送入图像处理模块进行图像亮度、对比度、色饱和度、伽玛校正等图像处理后，经列驱动模块输入像素阵列11进行显示。当外部控制引脚10为接收到自测控制信号Sel时，硅基显示器件工作在自测试模式，信号选择模块8将来自信号发生器模块7的测试图像信号（测试图像信号也是一种图像信号）送入图像处理模块2并进一步输入像素阵列11进行显示。可见，信号选择模块8能够根据外部控制引脚10处于悬空或接收到的自测控制信号Sel选择性地将视频输入模块1与图像处理模块2之间传输图像信号的传输路径导通或者将信号发生器模块7与图像处理模块2之间传输测试图像信号的传输路径导通。

前述自测控制信号Sel可以但不限于为电平信号。为电平信号时，比如，电平信号分别为0 VDD、1/5VDD、2/5VDD、3/5VDD、4/5VDD、1VDD时，信号发生器模块7分别对应产生全白、全黑、灰阶、红色、绿色、蓝色的测试图像信号。即电平信号为0 VDD时，信号发生器模块7对应产生全白的测试图像信号；电平信号为1/5 VDD时，信号发生器模块7对应产生全黑的测试图像信号；电平信号为2/5VDD时，信号发生器模块7对应产生灰阶的测试图像信号；电平信号为3/5VDD时，信号发生器模块7对应产生红色的测试图像信号；电平信号为4/5VDD时，信号发生器模块7对应产生绿色的测试图像信号；电平信号为1VDD时，信号发生器模块7对应产生蓝色的测试图像信号。

本发明的信号发生器模块7所产生的测试图像信号不限于图3所示的六种，自测控制信号Sel与测试图像信号的对应关系也不限于示例性实施例。

本发明的自测试装置用于生产过程中在晶圆背板切割成显示屏与玻璃背板贴附和FPC绑定之间对硅基显示器件进行测试。

可见，本发明硅基显示器件在生产中进行自测试时的连接图如图4。只需外加供电电源VDD、GND，并在外部控制引脚10通过外部输入自测控制信号Sel，像素阵列11就可以点亮并显示所需要的测试图像，如前述的全白、全黑、灰阶、红色、绿色、蓝色等测试图像。

参见图2，本发明的一种硅基显示器件的自测试方法，该硅基显示器件包括视频输入模块1及图像处理模块2，该自测试方法包括以下步骤：

通过自测试电源输入端口9由外部的电源向硅基显示器件供电；

外部提供自测控制信号给外部控制引脚10；

当通过外部控制引脚10收到该自测控制信号时，该硅基显示器件的驱动电路内产生与自测控制信号相对的测试图像信号以及导通传输测试图像信号的传输路径将该测试图像信号传输给图像处理模块2。

当外部控制引脚10处于悬空时，将视频输入模块1所输出的图像信号传输给图像处理模块2。

在一些实施例中，自测控制信号可以但不限于为电平信号。

在一些实施例中，电平信号分别为0 VDD、1/5VDD、2/5VDD、3/5VDD、4/5VDD、1VDD时，信号发生器模块7分别对应产生全白、全黑、灰阶、红色、绿色、蓝色的测试图像信号。

本发明的自测试方法用于生产过程中在晶圆背板切割成显示屏与玻璃背板贴附和FPC绑定之间对该硅基显示器件进行测试。比如，本发明所述硅基显示器件的生产工艺流程如图5，其中，电灯测试采用本发明的自测试方法。在从晶圆背板切割成显示屏后且在玻璃背板贴附和FPC绑定之前，可以用三根探针将电源VDD、GND和自测控制信号Sel通过驱动芯片的引线端（Pad）即测试电源输入端口9及外部控制引脚10输入驱动电路，从而点亮像素阵列11并显示出测试图像。如果通过测试图像发现像素阵列11有严重缺陷，则判定为不良品不再进入后续生产工序。而现有技术需要在FPC绑定工序后完成显示模组生产时，才能通过FPC将外加的电源装置、控制装置和信号发生器输出的电源电压、控制信号、显示图像信号输入硅基显示模组，实现对像素阵列11的点亮和测试。

本发明还描述一种硅基显示器件，包括上述自测试装置。

本发明的装置可以用于执行本发明的方法，因此本发明的装置中各功能模块所能够实现的功能，可参考本发明方法的实施例中的相应描述，不多赘述。

在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。

所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）或处理器（processor）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质/模块包括：通用串行总线闪存盘（Universal Serial Bus flash disk）、移动硬盘、只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种硅基显示器件的自测试装置，该硅基显示器件包括用于输入待显示的图像信号的视频输入模块及用于对输入的图像信号进行亮度、对比度、色饱和度、伽玛校正处理的图像处理模块，其特征在于，该自测试装置包括：

测试电源输入端口，其设置于该硅基显示器件，其用于自测试时连接外部的电源对该硅基显示器件供电；

外部控制引脚，其设置于该硅基显示器件，其用于自测试时接收外部的自测控制信号；

信号发生器模块，其内置于该硅基显示器件的驱动电路中，其用于收到该外部控制引脚所接收到的自测控制信号时产生与该自测控制信号相对的测试图像信号；

信号选择模块，其内置于该硅基显示器件的驱动电路中，其用于收到该外部控制引脚所接收到的自测控制信号时将该信号发生器模块与该图像处理模块之间传输该测试图像信号的传输路径导通。

2.根据权利要求1所述的自测试装置，其特征在于，当所述外部控制引脚处于悬空时，所述信号选择模块将所述视频输入模块与所述图像处理模块之间传输图像信号的传输路径导通。

3.根据权利要求1所述的自测试装置，其特征在于，所述自测控制信号为电平信号。

4.根据权利要求3所述的自测试装置，其特征在于，所述电平信号分别为0 VDD、1/5VDD、2/5VDD、3/5VDD、4/5VDD、1VDD时，所述信号发生器模块分别对应产生全白、全黑、灰阶、红色、绿色、蓝色的测试图像信号。

5.根据权利要求1-4任一项所述的自测试装置，其特征在于，该自测试装置用于生产过程中在晶圆背板切割成显示屏与玻璃背板贴附和FPC绑定之间对该硅基显示器件进行测试。

6.一种硅基显示器件的自测试方法，该硅基显示器件包括用于输入待显示的图像信号的视频输入模块及用于对输入的图像信号进行亮度、对比度、色饱和度、伽玛校正处理的图像处理模块，其特征在于，该自测试方法包括以下步骤：

通过自测试电源输入端口由外部的电源向该硅基显示器件供电；

外部提供自测控制信号给外部控制引脚；

当通过该外部控制引脚收到该自测控制信号时，该硅基显示器件的驱动电路内产生与该自测控制信号相对的测试图像信号以及导通传输该测试图像信号的传输路径将该测试图像信号传输给该图像处理模块。

7.根据权利要求6所述的自测试方法，其特征在于，当所述外部控制引脚处于悬空时，将所述视频输入模块所输出的图像信号传输给所述图像处理模块。

8.根据权利要求6所述的自测试方法，其特征在于，所述自测控制信号为电平信号。

9.根据权利要求8所述的自测试方法，其特征在于，所述电平信号分别为0 VDD、1/5VDD、2/5VDD、3/5VDD、4/5VDD、1VDD时，所述信号发生器模块分别对应产生全白、全黑、灰阶、红色、绿色、蓝色的测试图像信号。

10.根据权利要求6-9任一项所述的自测试方法，其特征在于，该自测试方法用于生产过程中在晶圆背板切割成显示屏与玻璃背板贴附和FPC绑定之间对该硅基显示器件进行测试。

11.一种硅基显示器件，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的自测试装置。