专利名称：有机发光显示器像素测试方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明提供一种测试方法及装置，在植入(implantation)有机发光二极管前，测试一有机发光显示器的像素的驱动电路。
背景技术：
随着科技的进步，屏幕显示技术也跟着日新月异。继发光二极管(LED)显示技术之后，市面上出现了一种全新的平面显示技术，这种新技术称为有机发光二极管(organic light emitting diode)显示技术。有机发光二极管需要一个驱动电路来驱动。以有机发光显示技术(organic light emittingdisplay，简称OLED)为例，驱动电路产生一电流以驱动有机发光二极管发光，发的光可为红、绿、蓝等单色，甚至可以达到全彩的效果。有机发光二极管不仅可以卷起来带着走，还完全没有视角问题。同时寿命长达数千小时，而且耗电量非常低。由于有机发光二极管有上述的优点，因此极有可能取代传统的发光二极管，成为下一代显示技术的主流。
利用有机发光二极管制作显示器时，每一个像素(pixel)需要一个有机发光二极管，也就是每一个像素需要一个驱动电路。因此一个显示器会有数以万计甚至百万计的驱动电路。如何有效地测试这些驱动电路便是一个很大工程。图1为目前较常使用的驱动电路。如图1所示，现有测试驱动电路的方法是在植入有机发光二极管D1后，由写入扫描线WSL各别启动单一驱动电路，再由数据线DL输入一电压电平。此电压电平经由此驱动电路转换为电流信号I，此电流信号I驱动有机发光二极管D1而使其发光。测试人员便依据输入的电压电平，目测有机发光二极管D1的发光亮度是否正常，来判断此驱动电路可否正常工作。此现有方法会因测试人员主观认定的差异，造成测试结果不精确。更严重的问题是，若某一个驱动电路无法正常工作，连带使植入在该驱动电路的有机发光二极管D1也跟着报废，无法回收，而导致成本的提高。因此，便需要一种测试方法，可在植入有机发光二极管D1之前，有效并准确地测试每一个驱动电路。

发明内容
本发明提供一种方法及装置，在植入有机发光二极管前，测试一有机发光显示器像素上的驱动电路。有机发光显示器包含一写入扫描线、一数据线、一电源线及一数组基板(array glass)，驱动电路包含一第一晶体管、一第二晶体管及一第一电容。
本发明所提供的测试方法如下重复以下步骤，直到所有的驱动电路的测试信号都已提取完毕为止。经由写入扫描线，选择下一个要测试的一驱动电路。经由第一晶体管，对第一电容充放电，并从数据线提取一第一信号。放置一金属平板于数组基板上方，使得金属平板与数组基板形成一第二电容。经由第二晶体管，对第二电容充放电，并从电源线提取一第二信号。
在储存所有第一及第二信号后，分别就第一及第二信号求得一平均值，根据此一平均值，分析所提取到的第一及第二信号是否在正常范围内，由此判断该驱动电路可否正常工作。
本发明所提供的测试装置包含像素选择器(pixel selection device)、信号提取器(signal extractor)及信号分析器(signal analyzer)。像素选择器输入一信号，以选择要测试的驱动电路。信号提取器用来提取第一及第二信号。信号分析器与信号提取器相连接，用来储存并分析所提取到的第一及第二信号，以判断此驱动电路可否正常工作。


图1为现有测试OLED像素的电路图；图2为利用本发明的方法提取第一信号的电路图；图3为本发明测试方法的流程图；图4为利用本发明的方法提取第二信号的电路图；图5为本发明测试装置提取第一信号的示意图；图6为本发明测试装置提取第二信号的示意图。
具体实施例方式
首先说明本发明中的附图标记1有机发光显示器，3第一接头，5第二接头，7第三接头，9金属平板，11驱动电路，13输入衬垫，15信号，17第一信号，19第二信号，21像素选择器，23信号提取器，25信号分析器，31连接器。
本发明提供一种在植入有机发光二极管之前，测试一有机发光显示器像素上的驱动电路的方法。假设此有机发光显示器具有多个驱动电路，用来驱动多个有机发光二极管，还包含一写入扫描线、一数据线、一电源线及一数组基板。写入扫描线可传输一信号给每一个驱动电路，用来启动(enable)或停止(disable)某一特定驱动电路。数据线可传送另一信号至该特定驱动电路，在植入有机发光二极管后，用来驱动有机发光二极管发光。电源线在植入有机发光二极管后，用来供给驱动电路电源。数组基板是一半导体材质的平板，用来将驱动电路制作在它的上面。
图2是一常用的驱动电路(尚未植入有机发光二极管)。如图2所示，驱动电路包含一第一晶体管M1、一第二晶体管M2及一第一电容C1。第一晶体管M1及第二晶体管M2各包含一源极(source)S、一栅极(gate)G及一漏极(drain)D。第一电容C1包含一第一端n1及一第二端n2。其中，第一晶体管M1的源极S(或漏极)连接到有机发光显示器的数据线DL，第一晶体管M1的栅极G连接到有机发光显示器的写入扫描线WSL，第一电容C1的第一端n1与有机发光显示器的电源线POWER连接到第二晶体管M2的源极S(或漏极)，第一电容C1的第二端n2连接到第二晶体管M2的栅极G，第二晶体管M2的漏极D(或源极)连接到有机发光显示器的数组基板，在植入有机发光二极管之后，则连接至有机发光二极管。
本发明所提供的测试方法如图3所示。在执行步骤301时，检查是否所有驱动电路的测试信号都已提取完毕。若否，则执行步骤303，输入一电压电平至写入扫描线WSL，以选择(启动)下一个要测试的驱动电路。以图2的驱动电路为例，由于第一晶体管M1为一P通道薄膜晶体管(P-channel TFT)。因此在执行步骤303时，写入扫描线WSL会传送一低电平电压至第一晶体管M1的栅极G，使第一晶体管M1导通。在执行步骤305时，如图2中虚线箭头所示，对第一电容C1进行充放电，并从数据线DL提取来自第一电容C1放电所产生的第一信号。
要对第一电容C1进行充电时，数据线DL提供高电压，使得电源线POWER上的电压相对而言为低电压，以形成电子回路(数据线DL->第一晶体管M1->第一电容C1->电源线POWER)。由于在步骤303时第一晶体管M1已导通，所以会有一电流经由第一晶体管M1，对第一电容C1充电。在一段适当时间使第一电容C1完全充电后，数据线DL上的电压降至低电压，使得电源线POWER上的电压相对而言为高电压，因此，又形成另一电子回路(电源线POWER->第一电容C1->第一晶体管M1->数据线DL)，第一电容C1便经由第一晶体管M1对数据线DL放电。在放电的过程中，自数据线DL上提取来自第一电容C1放电所产生的第一信号。
在执行步骤307时，于数组基板上方，放置一金属平板，并将此金属平板连接到接地端。此一安排可使数组基板与金属平板形成一个平行板电容。如图4所示，图中的第二电容C2即为此一步骤所产生的平行板电容。在执行步骤309时，如图4中虚线箭头所示，经由第二晶体管M2，对第二电容C2充放电，并自电源线POWER提取来自第二电容C2放电所产生的第二信号。
要对第二电容C2充电时，电源线POWER提供一高电压，以形成电子回路(电源线POWER->第二晶体管M2->第二电容C2->接地端)。因此，电流会经由第二晶体管M2，对第二电容C2充电。在一段适当时间使第二电容C2完全充电后，电源线POWER上的电压降至一低电压，使得接地端相对而言为一高电压。此时又形成另一电子回路(接地端->第二电容C2->第二晶体管M2->电源线POWER)，第二电容C2便经由第二晶体管M2对电源线POWER放电。在放电的过程中，自电源线POWER上提取来自第二电容C2放电所产生的第二信号。
执行完步骤309后，便回到步骤301，重复上述的流程，对所有驱动电路提取其第一及第二信号，之后执行步骤311。在执行步骤311时，对所有第一及第二信号做分析，以判断驱动电路可否正常工作。
第一信号与第二信号可以是电荷值、电压值或电流值。在此一实施例中，以电荷值做为参考来判断驱动电路的功能是否正常。首先，将所有第一及第二信号分别取平均值，再与每一个第一及第二信号做比较。若某一第一信号的电荷值位于平均值约0.25至1.75倍的范围内，则视其驱动电路内的第一晶体管M1与第一电容C1可正常工作。例如第一信号平均值为5pC，其正常范围应落在1.25pC与8.75pC之间，因此，若有一驱动电路所提取到的第一信号为3pC，则此驱动电路中的第一晶体管M1与第一电容C1可正常工作。同理，若某一第二信号的电荷值位于平均值约0.25至1.75倍的范围内，则视其驱动电路内的第二晶体管M2可正常工作。
以本发明的测试方法来测试OLED的驱动电路，可精确并有效地完成整个测试流程。不会因为测试人员主观的不同，而产生测试结果因人而异的缺点。
虽然OLED的驱动电路有许多不同的结构，但要驱动有机发光二极管，图2中的第一晶体管M1、第二晶体管M2及第一电容C1为必备，也是最重要的组件。若此三个组件可正常工作，便可确保该驱动电路的功能正常。因此，本发明的测试方法不仅适用于图2所示的驱动电路，也可适用于其它类似的驱动电路。
本发明同时公开一种装置，用来执行上述的测试方法。图5为利用本发明的方法提取第一信号时的装置示意图。如图5所示，有机发光显示器1具有一输入衬垫(input panel)13，图2中的数据线DL、写入扫描线WSL及电源线POWER皆连接至输入衬垫13，并经由连接器31上的第一接头3、第二接头5及第三接头7供输入及输出信号。此装置包含一像素选择器21、一信号提取器23及一信号分析器25。像素选择器21透过第一接头3与有机发光显示器1的写入扫描线WSL相连接，在步骤303时，用来输入一信号15，以选择要测试的驱动电路11。信号提取器23经第三接头7与有机发光显示器1的数据线DL相连接，在步骤305时，提供一高电压对第一电容C1充电，并在第一电容C1放电时，提取第一信号17。信号分析器25与信号提取器23相连接，用来储存所有提取到的第一信号17，在步骤311时，分析并判断第一晶体管M1及第一电容C1可否正常工作。第二接头5与有机发光显示器1的电源线POWER相连接，为了测试方便，将其连接至接地端。
图6为利用本发明的方法提取第二信号时的装置示意图。如图6所示，一金属平板9放置于数组基板上方，以形成图4中的第二电容C2。信号提取器23经第二接头5与有机发光显示器1的电源线POWER相连接，在步骤309时，提供一高电压对第二电容C2充电，并在第二电容C2放电时，提取第二信号19。信号分析器25与信号提取器23相连接，用来储存所有提取到的第二信号19，在步骤311时，分析并判断第二晶体管M2可否正常工作。
以上的叙述仅为说明本发明的精神，不应以此做为限制。本领域的技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可对本发明做适当的变化。
权利要求
1.一种植入有机发光二极管之前测试有机发光显示器(OLED)的多个驱动电路的方法，该有机发光显示器包含一写入扫描线，用以启动要测试的一驱动电路；一数据线；一电源线；以及一数组基板，用以将该多个驱动电路制作于其上；该驱动电路包含一第一晶体管及一第二晶体管，分别包含一源极、一栅极及一漏极；以及一第一电容，包含一第一端及一第二端；该方法包含下列步骤(a)重复步骤(b)至步骤(e)，直到该多个驱动电路的一第一及一第二信号都已提取完毕为止；(b)经由该写入扫描线，启动要测试的一驱动电路；(c)经由该第一晶体管，对该第一电容充放电，并从该数据线提取该第一信号；(d)放置一金属平板于该数组基板上方，使得该金属平板与该数组基板形成一第二电容；(e)经由该第二晶体管，对该第二电容充放电，并从该电源线提取该第二信号；以及(f)分析该第一及第二信号，以判断该驱动电路可否正常工作。
2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(c)还包含(g)由该数据线提供一高电压，经该第一晶体管，对该第一电容充电；(h)由该数据线提供一低电压，使该第一电容经该第一晶体管，对该数据线放电；以及(i)在该第一电容放电的过程中，从该数据线提取该第一信号。
3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(e)还包含(j)由该电源线提供一高电压，经该第二晶体管，对该第二电容充电；(k)由该电源线提供一低电压，使该第二电容经该第二晶体管，对该电源线放电；以及(l)在该第二电容放电的过程中，从该电源线提取该第二信号。
4.如权利要求1所述的方法，其中该第一及第二信号为一电荷值、电压值或电流值其中之一。
5.如权利要求1所述的方法，其中步骤(f)还包含(m)对该多个驱动电路的该第一及第二信号分别计算一平均值；(n)当该第一信号介于该第一信号的该平均值约0.25倍至1.75倍的范围时，即表示该第一晶体管及该第一电容可正常工作；以及(o)当该第二信号介于该第二信号的该平均值约0.25倍至1.75倍的范围时，即表示该第二晶体管可正常工作。
6.一种在植入有机发光二极管之前测试有机发光显示器的多个驱动电路的装置，该有机发光显示器包含一写入扫描线，用以启动要测试的一驱动电路；以及一数据线；一电源线；以及一数组基板，用以将该多个驱动电路制作于其上；该驱动电路包含一第一晶体管及一第二晶体管，分别包含一源极、一栅极以及一漏极；以及一第一电容，包含一第一端及一第二端；该装置包含一像素选择器，用以选择要测试的一驱动电路；一信号提取器，用以提取一信号；以及一信号分析器，连接至该信号提取器，用以储存并分析该信号，以判断要测试的该驱动电路可否正常工作。
全文摘要
本发明提供一种方法及装置，在植入有机发光二极管前，测试一有机发光显示器(OLED)的多个像素(pixel)的驱动电路。本发明的方法及装置先选择要测试的一驱动电路，放置一金属平板于数组基板(array glass)上形成一电容，同时利用有机发光显示器的数据线(data line)、写入扫描线(writescan line)及电源线(power line)输入并提取信号，以完成测试的工作。
文档编号G01R31/28GK1566979SQ03141128
公开日2005年1月19日 申请日期2003年6月9日 优先权日2003年6月9日
发明者蔡善宏, 孙铭贤, 石安 申请人:统宝光电股份有限公司