JP2004334186A

JP2004334186A - Ａｍｏｌｅｄの駆動回路を検査する方法および装置

Info

Publication number: JP2004334186A
Application number: JP2004117568A
Authority: JP
Inventors: Shan-Hung Tsai; 善宏蔡; Ming-Hsien Sun; 銘賢孫; An Shih; 安石
Original assignee: Toppoly Optoelectronics Corp
Current assignee: TPO Displays Corp
Priority date: 2003-04-14
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2004-11-25
Anticipated expiration: 2024-04-13
Also published as: JP4358018B2; TWI223097B; US20040201372A1; US7123043B2; TW200420894A

Abstract

【課題】ＯＬＥＤを挿入する前にＡＭＯＬＥＤの複数の駆動回路を検査する方法および装置を提供する。
【解決手段】本方法および装置は、検査対象の特定の駆動回路を１つ選択し、ＯＬＥＤのアレイ・ガラス上に導電板を設けて、キャパシタを形成する。本発明は、ＡＭＯＬＥＤのデータ線、走査線、および電源線を用いることによって、駆動回路に信号を入力し、これらから信号を読み出し、各駆動回路が正常か否か分析することができる。
【選択図】図３

Description

本願は、２００３年４月１４日に出願された台湾特許出願第０９２１０８５１８号の優先権を主張する。
本発明は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の挿入に先だって、アクティブ・マトリクス有機発光ディスプレイ（ＡＭＯＬＥＤ）の駆動回路を検査する方法および装置に関する。

技術が進歩するに連れて、モニタ・ディスプレイの製造技法も進歩しつつある。発光ダイオード（ＬＥＤ）の技術に続いて、市場に投入されたモニタ・ディスプレイの最新技術は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を利用するものである。各ＯＬＥＤは、発光するために、それを駆動する駆動回路を必要とする。光は、赤、緑、青のような単色、あるいはフルカラーのいずれにもなり得る。ＯＬＥＤの利点としては、柔軟性、視野角度の制約からの解放、長い製品寿命、および低電力消費が挙げられる。したがって、ＯＬＥＤは、ＬＥＤに取って代わり、次世代において最も普及するモニタ・ディスプレイとなる可能性が非常に高い。

ＡＭＯＬＥＤの各画素は、ＯＬＥＤおよび駆動回路を必要とするので、１パネル内には、数万個または数百万個もの駆動回路が存在する。全ての駆動回路の機能を１つのパネル内に含めるのは、非常に複雑な作業となる。図１は、モニタ・ディスプレイのＯＬＥＤを駆動するように構成された一般的な駆動回路の１つを示す。図１を参照すると、駆動回路を検査する従来技術の方法は、まず、ＯＬＥＤＤ１を挿入した後に、走査線ＳＬを通じて駆動回路をイネーブルし、データ・ラインＤＬを通じてある電圧レベルを入力することから開始する。次いで、駆動回路は、この電圧レベルを、ＯＬＥＤＤ１を発光させる電流信号Ｉに変換する。この電圧レベルに応じて、検査技師は、主観的にその明度を目で観察することによって、Ｄ１の機能性を判定する。検査した駆動回路に欠陥があると、その中に挿入されたＯＬＥＤＤ１は廃棄され、ＯＬＥＤＤ１自体が良品であっても、回収することはできない。つまり、この従来技術の検査方法は、検査技師の主観的判断によって生ずる不正確さだけでなく、高コストも招くことになる。

本発明は、ＯＬＥＤの挿入に先だってＡＭＯＬＥＤの駆動回路を検査する方法および装置を提供する。ＡＭＯＬＥＤは、走査線、データ線、電源線、およびアレイ・ガラスを含む。各駆動回路は、第１トランジスタ、第２トランジスタ、および第１キャパシタを含む。

本発明の方法は、駆動回路の各々から出力される第１信号および第２信号を読み出すまで、以下のステップを繰り返すステップと、走査線を通じて目標駆動回路をイネーブルすることによって、その目標駆動回路を選択するステップと、第１キャパシタを充電し、第１トランジスタを通じて第１キャパシタを放電するときに、データ線から第１信号を読み出すステップと、アレイ・ガラス上に導電板を配置し、この導電板とアレイ・ガラスとの間に第２キャパシタを形成するステップと、第２キャパシタを充電し、第２トランジスタを通じて第２キャパシタを放電するときに、電源線から第２信号を読み出すステップとを含む。

前述の検査用信号である第１信号および第２信号の全てを格納した後、第１信号の平均値および第２信号の平均値を求めることができる。各駆動回路の第１信号および第２信号を２つの平均値と比較することによって、平均値にしたがって規定される正常範囲内に第１信号および第２信号が該当するか否か分析し、駆動回路の機能性を判定することができる。

本発明の装置は、画素選択デバイスと、信号抽出器と、信号分析器とを含む。画素選択デバイスは、検査のために目標駆動回路を選択する信号を入力するように構成されている。信号抽出器は、目標駆動回路の第１信号および第２信号を読み出すように構成されている。信号分析器は、信号抽出器に接続され、第１信号および第２信号を格納し分析して、目標駆動回路の機能性を判定するように構成されている。

本発明は、ＯＬＥＤの挿入に先立って、ＡＭＯＬＥＤの駆動回路を検査する方法を提供する。ＡＭＯＬＥＤは、複数のＯＬＥＤを駆動するために用いられる複数の駆動回路を有する。ＡＭＯＬＥＤは、更に、走査線、データ線、電源線、およびアレイ・ガラスを含む。走査線は、信号を各駆動回路に伝達し、これをイネーブルまたはディゼーブルするように構成されている。データ線は、ＯＬＥＤを挿入した後に、別の信号を駆動回路に伝達し、ＯＬＥＤを駆動して発光させるように構成されている。電源線は、全ての駆動回路に電力を供給するように構成されている。アレイ・ガラス、即ち、半導体面は、駆動回路を保持するように構成されている。

図２は、ＯＬＥＤが未だ挿入されていない、一般的な駆動回路の１つを示す。図２に示す実施形態を参照すると、駆動回路は、第１トランジスタＭ１、第２トランジスタＭ２、および第１キャパシタＣ１を含む。第１トランジスタＭ１および第２トランジスタＭ２は、それぞれ、ソースＳ、ゲートＧ，およびドレインＤを含む。第１キャパシタＣ１は、第１端ｎ１および第２端ｎ２を含む。第１トランジスタＭ１のソースＳまたはドレインＤは、ＡＭＯＬＥＤのデータ線ＤＬに接続されている。第１トランジスタＭ１のゲートＧは、ＡＭＯＬＥＤの走査線ＳＬに接続されている。第１トランジスタＭ１のゲートＧは、ＡＭＯＬＥＤの走査線ＳＬに接続されている。第１キャパシタＣ１の第１端ｎ１および電源線ＰＯＷＥＲは、共に第２トランジスタＭ２のソースＳ、またはドレインＤに接続されている。第１キャパシタＣ１の第２端ｎ２は、第２トランジスタＭ２のゲートＧに接続されている。第２トランジスタＭ２のドレインＤまたはソースＳは、ＡＭＯＬＥＤのアレイ・ガラス（図示せず）に接続されており、ＯＬＥＤの挿入後には、ＯＬＥＤに接続されることになっている。

本発明の方法を具体的に説明するために、この方法のステップを示す図３を参照することを奨める。ステップ３０１において、ＡＭＯＬＥＤの全駆動回路の検査信号が読み出されたかをチェックする。読み出されていない場合、ステップ３０３を実行し、電圧信号を走査線ＳＬに入力することによって、未だ検査されていない目標駆動回路を選択する。図２に示す駆動回路を一例としてあげると、第１トランジスタＭ１はｐ−チャネルＴＦＴであるので、ステップ３０３において、走査線ＳＬを通じて第１トランジスタＭ１のゲートＧに低電圧レベルを伝達し、第１トランジスタＭ１をオンにする。ステップ３０５において、図２の点線で示すように、第１キャパシタＣ１が充電され、次いで第１トランジスタＭ１を通じて第１キャパシタＣ１が放電されるときに、データ線ＤＬから第１信号を読み出す。

第１キャパシタＣ１を充電するとき、データ線ＤＬ上に電圧信号を供給する。この電圧信号は、電源線ＰＯＷＥＲ上の電圧レベルを相対的に低にする程度に高いので、電気的ループを形成することができる（データ線ＤＬ→第１トランジスタＭ１→第１キャパシタＣ
１→電源線ＰＯＷＥＲ）。第１トランジスタＭ１はステップ３０３において既にオンになっているので、電流が第１トランジスタＭ１を通過し、第１キャパシタＣ１を充電する。しかるべき時間期間の後、第１キャパシタＣ１が完全に充電されると、データ線ＤＬ上の電圧レベルは低に切り替わるので、電源線ＰＯＷＥＲ上の電圧レベルは相対的に高となり、逆方向の電気的ループが形成される（電源線ＰＯＷＥＲ→第１キャパシタＣ１→第１トランジスタＭ１→データ線ＤＬ）。次いで、第１キャパシタＣ１は、第１トランジスタＭ１を通じて、データ線ＤＬに向けて放電することができる。したがって、放電期間中に第１キャパシタＣ１の放電によって生じた目標駆動回路の第１信号を読み出すことができる。

ステップ３０７において、アレイ・ガラス上に導電板を設け、好ましくはグランドに結合し、アレイ・ガラスと導電板との間に、図４に第２キャパシタＣ２として示される平行平面キャパシタを形成する。ステップ３０９において、点線が示すように、第２キャパシタＣ２を充電し、第２トランジスタＭ２を通じて第２キャパシタＣ２を放電するときに、電源線ＰＯＷＥＲから第２信号を読み出す。

第２キャパシタＣ２を充電するには、高電圧レベルを電源線ＰＯＷＥＲ上に割り当て、電気的ループを形成する（電源線ＰＯＷＥＲ→第２トランジスタＭ２→第２キャパシタＣ２→グランド）。したがって、電流が第２トランジスタＭ２を通じて第２キャパシタＣ２を充電する。しかるべき時間期間の後、第２キャパシタＣ２が完全に充電されると、電源線ＰＯＷＥＲ上の電圧レベルは低に切り替わるので、グランドが相対的に高になる。逆方向の電気的ループ（グランド→第２キャパシタＣ２→第２トランジスタＭ２→電源線ＰＯＷＥＲ）によって、第２トランジスタＭ２を通じて電源線ＰＯＷＥＲに向けて第２キャパシタＣ２を放電させる。同様に、放電期間中に第２キャパシタＣ２の放電によって生ずる目標駆動回路の第２信号を読み出すことができる。

ステップ３０９の後、本方法はステップ３０１に戻り、全ての駆動回路の第１信号および第２信号を読み出すまで、前述のステップを繰り返す。全ての駆動回路の第１信号および第２信号を読み出すと、本方法はステップ３１１に進み、第１信号および第２信号を分析して、各駆動回路の機能性を判定する。

第１信号および第２信号の各々は、充電信号、電圧信号、または電流信号でもよい。本発明の一実施形態では、充電信号を読み出して、駆動回路の機能性を判定する。このようにするために、第１信号の平均値、および第２信号の平均値がそれぞれ計算される。第１信号の値は、第１トランジスタＭ１および第１キャパシタＣ１の機能性に依存するので、駆動回路の第１信号の充電値が第１信号の平均の±７５％以内に納まっている場合、駆動回路の第１トランジスタＭ１および第１キャパシタＣ１は正常と判定される。例えば、第１信号の平均を５ｐＣと仮定すると、正常と見なされる範囲は１．２５ｐＣから８．７５ｐＣまでである。駆動回路の第１信号が３ｐＣである場合、駆動回路の第１トランジスタＭ１および第１キャパシタＣ１は正常と見なされる。同様に、駆動回路の第２信号の充電値が第１信号の平均の±７５％以内に納まる場合、この駆動回路の第２トランジスタＭ２は正常と判定される。

本発明の方法を用いてＡＭＯＬＥＤの駆動回路を検査すると、正確かつ効率的にそのプロセスを実行することができ、検査技師の主観的な判断によって生ずる検査結果のばらつきを回避することができる。

ＯＬＥＤの駆動回路には多くの異なるフレームワークがあるが、図２に示す第１トランジスタＭ１、第２トランジスタＭ２、および第１キャパシタＣ１は必須であり、ＯＬＥＤ駆動回路の中でも最も重要な要素である。これら３つの要素が完璧に動作することができ
れば、駆動回路の機能性が正常であることが保証される。したがって、本発明の方法は、図２に示す駆動回路だけでなく、ここでは述べないその他の同様の駆動回路でも効果的に検査することができる。

また、本発明は、前述の検査方法を実行するように構成された装置も開示する。図５は、本発明の方法によって第１信号を読み出すデバイスの配置を示す。図５に示すように、ＡＭＯＬＥＤ１は、図２に示すデータ線ＤＬ、走査線ＳＬ、および電源線ＰＯＷＥＲに接続された入力パネル１３を有する。信号は、コネクタ３１の第１接合部３、第２接合部５、および第３接合部７を通じて入力または出力される。この装置は、画素選択デバイス２１、信号抽出器２３、および信号分析器２５を含む。画素選択デバイス２１は、第１接合部３を通じて、ＡＭＯＬＥＤ１の走査線ＳＬに接続されている。ステップ３０３において、画素選択デバイス２１は、信号１５を入力し、検査のために目標駆動回路を選択する。信号抽出器２３は、第３接合部７を通じて、ＡＭＯＬＥＤ１のデータ線ＤＬに接続されている。ステップ３０５において、信号抽出器２３は、高電圧レベルを供給して第１キャパシタＣ１を充電し、第１キャパシタＣ１が放電するときに第１信号１７を読み出す。信号分析器２５は、信号抽出器２３に接続され、読み出した第１信号全てを格納するように構成されており、ステップ３１１において、これらの信号を分析して、目標駆動回路の第１トランジスタＭ１および第１キャパシタＣ１の機能性を判定する。第２接合部５は、ＡＭＯＬＥＤ１の電源線ＰＯＷＥＲに接続されており、第１信号が読み出されるときに、グランドに引き下げられることが好ましい。

図６は、本発明の方法によって第２信号を読み出す装置の配置を示す。導電板９がアレイ・ガラス上に設けられ、図４に示す第２キャパシタＣ２を形成する。信号抽出器２３は、第２接合部５を通じて、ＡＭＯＬＥＤ１の電源線ＰＯＷＥＲに接続されている。ステップ３０９において、信号抽出器２３は、高電圧レベルを供給して第２キャパシタＣ２を充電し、第２キャパシタＣ２が放電するときに、第２信号１９を読み出す。信号分析器２５は、信号抽出器２３に接続され、読み出した第２信号全てを格納するように構成されており、ステップ３１１において、これらの信号を分析して第２トランジスタＭ２の機能性を判定する。

以上の好適な実施形態の説明は、本発明の特徴を明確に説明することを意図するのであって、本発明の範囲を制限することを意図するのではない。本発明の教示を維持しつつ、前述の装置には多数の修正や改変も可能であることは、当業者には容易に認められよう。したがって、前述の開示は、特許請求の範囲の制限によってのみ限定されるものとして解釈するのは当然のことである。

従来技術の検査用駆動回路の１つを示す図。本発明の方法によって第１信号を読み出す回路を示す図。本発明が提供する方法を示すフロー・チャート。本発明の方法によって第２信号を読み出す回路を示す図。第１信号を読み出す間における本発明の装置の実施形態の一例を示す図。第２信号を読み出す間における本発明の装置の実施形態の一例を示す図。

Claims

有機発光ダイオードが挿入される前に、アクティブ・マトリクス有機発光ディスプレイ（ＡＭＯＬＥＤ）のアレイ・ガラス上にある複数の駆動回路を検査する方法であって、前記駆動回路の各々は、走査線と、データ線と、電源線と、第１トランジスタと、第２トランジスタと、第１キャパシタとを備え、前記方法は、
（ａ）前記駆動回路の各々から出力される第１信号および第２信号が読み出されるまで、ステップ（ｂ）〜（ｅ）を繰り返すステップと、
（ｂ）前記走査線を通じて、目標駆動回路をイネーブルするステップと、
（ｃ）前記第１キャパシタを充電し、前記第１トランジスタを通じて前記第１キャパシタが放電されるときに、前記データ線から前記第１信号を読み出すステップと、
（ｄ）前記アレイ・ガラス上に導電板を配置し、該導電板と前記アレイ・ガラスとの間に第２キャパシタを形成するステップと、
（ｅ）前記第２キャパシタを充電し、前記第２トランジスタを通じて前記第２キャパシタが放電されるときに、前記電源線から前記第２信号を読み出すステップと、
（ｆ）前記第１信号および第２信号を分析し、前記目標駆動回路の機能性を判定するステップとを含む方法。
請求項１記載の方法において、前記ステップ（ｃ）は、
（ｇ）前記データ線上に高レベル電圧を供給し、前記第１トランジスタを通じて前記第１キャパシタを充電するステップと、
（ｈ）前記データ線上に低レベル電圧を供給し、前記第１トランジスタを通じて前記第１キャパシタを放電するステップと、
（ｉ）前記第１キャパシタが放電されている間に、前記データ線から前記第１信号を読み出すステップとを更に含む方法。
請求項１記載の方法において、前記ステップ（ｅ）は、
（ｊ）前記電源線上に高レベル電圧を供給し、前記第２トランジスタを通じて前記第２キャパシタを充電するステップと、
（ｋ）前記電源線上に低レベル電圧を供給し、前記第２トランジスタを通じて前記第２キャパシタを放電するステップと、
（ｌ）前記第２キャパシタを放電している間に、前記電源線から前記第２信号を読み出すステップとを更に含む方法。
請求項１記載の方法において、前記第１信号および第２信号が、充電信号、電圧信号、および電流信号のいずれかである方法。
請求項１記載の方法において、前記ステップ（ｆ）は、
（ｍ）前記駆動回路の前記第１信号の平均値および前記第２信号の平均値をそれぞれ計算するステップと、
（ｎ）前記駆動回路の各々の前記第１信号の値が、前記第１信号の平均値の±７５％以内であるかを判定するステップと、
（ｏ）前記駆動回路の各々の前記第２信号の値が、前記第２信号の平均値の±７５％以内であるかを判定するステップとを更に含み、
前記駆動回路の第１信号の値が、当該第１信号の平均値の±７５％以内である場合には、前記目標駆動回路の前記第１トランジスタおよび前記第１キャパシタは正常な機能性を有し、前記駆動回路の前記第２信号の値が、当該第２信号の平均値の±７５％以内である場合には、前記目標駆動回路の第２トランジスタは正常な機能性を有する方法。
有機発光ダイオードが挿入される前に、アクティブ・マトリクス有機発光ディスプレイ
（ＡＭＯＬＥＤ）の複数の駆動回路を検査する装置であって、
目標駆動回路を選択する画素選択デバイスと、
信号を読み出す信号抽出器と、
前記信号抽出器に接続され、前記信号を格納し、分析して、前記目標駆動回路の機能性を判定する信号分析器とを備える装置。