一种反射型显示器件驱动电路的测试方法
【专利摘要】本发明适用于集成电路领域，提供了一种反射型显示器件驱动电路的测试方法，所述方法包括：将所述反射型显示器件驱动电路管芯粘于PCB板上，电极键合到PCB板焊盘上引出，焊接插座，得到用于测试所述驱动电路功能的驱动电路芯片；在用于配合所述驱动电路测试的PCB测试板上产生作为测试向量的输出信号，并施加到所述驱动电路芯片输入端；测试镜面反射电极上的电压。本发明的有益效果是，对于未封装液晶的裸片，采用探针扎芯片表面的方法，测定电路的功能，简单，方便，可靠，能够解决灌装液晶之后镜像电极被覆盖从而无法测试而灌装液晶之前由于芯片目的为驱动液晶显示而并无输出管脚难以测试的问题。
【专利说明】一种反射型显示器件驱动电路的测试方法
【技术领域】
[0001]本发明属于集成电路领域，尤其涉及一种反射型显示器件驱动电路的测试方法。
【背景技术】
[0002]娃基液晶(Liquid Crystal on Silicon, LCOS)是一种液晶显示器(LCD)的新兴技术，是由Aurora Systems融合半导体CMOS集成电路与液晶两项技术的优势,于2000年开发出的一种高分辨率，低价格，反射式新型显示技术。它是一种将LCD直接制于单晶硅片上的新型液晶显示器件。单晶硅片上可将LCD的有源矩阵薄膜晶体管(AMTFT)，外部驱动电路及控制电路等全部制于上面，以此作为LCD的一块基板，与另一块作为公共电极的涂上透明导电层的玻璃基板共同封接成一个薄盒，注入液晶即可制成硅基液晶显示器件。
[0003]LCOS具有智能化、引线少、体积小、像素开口率高、分辨率高、光利用率高、显示方式多样化、易于实现彩色化、投资少、利于大批量生产等优点。同时又需要特殊的材料、工艺、设计、检测及配套等关键技术，提高了 LCOS微显示技术的难度。
[0004]LCOS技术是集成电路技术与液晶技术的有机融合，LCOS制程主要分为三部分:CMOS驱动电路制备、液晶灌装以及集成电路技术与液晶技术的协同技术。在集成电路与液晶工艺的整合方面，LCOS技术有许多特殊的技术要求。
[0005]LCOS为反射型显示器件，外部强光源透过液晶层，照射到反射镜面电极上，经镜面电极反射入人眼，利用液晶层两端电压控制液晶层的透明度来控制反射出液晶层的光线的强度，实现灰度调制功能。
[0006]芯片经液晶封装后，驱动电路功能难以测试，存在寻求更为简易、可靠的驱动电路测试方法的需求。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种反射型显示器件驱动电路测试方法。对于反射型显示器件，封装液晶之后，芯片的表面被玻璃盖板覆盖，电路功便无法测试；另一方面，对于LC0S，芯片作用是驱动液晶显示，并无输出管脚，难以测试电路功能及性能。本发明旨在解决上述技术问题。
[0008]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的，一种反射型显示器件驱动电路的测试方法，所述方法包括以下步骤:
[0009]将所述反射型显示器件驱动电路管芯粘于PCB板上，电极键合到PCB板焊盘上引出，焊接插座，得到用于测试所述驱动电路功能的驱动电路芯片，所述反射型显示器件包括驱动电路管芯，其具有镜面反射电极，所述测试在封装液晶之前进行，此时管芯像素区域镜面反射电极裸露在外；
[0010]在用于配合所述驱动电路测试的PCB测试板上产生作为测试向量的输出信号，并施加到所述驱动电路芯片输入端；
[0011]测试镜面反射电极上的电压。
[0012]本发明的有益效果是，对于未封装液晶的裸片，采用探针扎芯片表面的方法，测定电路的功能，简单，方便，可靠，能够解决灌装液晶之后镜像电极被覆盖从而无法测试而灌装液晶之前由于芯片目的为驱动液晶显示而并无输出管脚难以测试的问题。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1是本发明实施例提供的LCOS像素区域显微照片；
[0015]图2是本发明实施例提供的LCOS像素区域显微照片；
[0016]图3是本发明实施例提供的用于电路功能测试的LCOS驱动电路管芯外观；
[0017]图4是本发明实施例提供的LCOS电路测试向量；
[0018]图5是本发明实施例提供的LCOS电路测试向量；
[0019]图6是本发明实施例提供的像素镜面反射电极输出电压波形；
[0020]图7是本发明实施例提供的像素镜面反射电极输出电压波形。
【具体实施方式】
[0021]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0022]下面结合实施例对本发明进行进一步的详细说明，应理解下述实施例为示例性而非限制性的，旨在说明以及解释本发明的构思和精神。
[0023]封装液晶之后的芯片，其表面被玻璃盖板覆盖，电路功便无法测试，因此在封装液晶之前，键合管芯管脚到PCB板上，引出芯片PAD，施加测试向量检验电路功能及性能。本芯目的为驱动液晶显示，并无输出管脚，采用探针扎取像素镜面反射电极的方法取得其电平参数，验证电路功能。
[0024]实施例1
[0025]图1为制备完成镜面反射电极之后、划片之前的晶圆图片，每片晶圆可制备LCOS管芯38只。图2为LCOS驱动电路管芯外观照片，可见方形镜面电极区域除了左上角有一个二次通孔形成的暗点之外，其他区域基本光亮平整，易于形成镜面反射。
[0026]晶圆划片得到独立的LCOS驱动电路管芯，封装液晶之前，管芯像素区域镜面反射电极裸露在外。将其粘于定制的PCB板上，电极键合到PCB板焊盘上引出，焊接插座，得到可以用于测试电路功能的LCOS驱动电路芯片，外观照片如图3所示。
[0027]本电路具有16个输入引脚，其中时钟输入引脚3个，数字视频信号输入引脚4个，另有电源、地、公共电极以及其他控制信号，测试所需要施加的输入信号数量及种类均较多。为配合LCOS电路测试，专门开发出PCB测试板，用于产生测试向量。
[0028]测试板上集成晶振、FPGA、大容量SRAM、电平转换电路、D/A转换电路等元件以及电源、开关、插槽、插座等各种功能的部件，晶振输出40M时钟信号，通过对FPGA进行编程，实现各种时序和控制逻辑，同时产生16级台阶信号，输入LCOS驱动芯片，测试其功能和性倉泛。
[0029]测试板输出的信号施加到LCOS驱动芯片输入端，其中芯片DATA管脚施加幅值0-5V的16级台阶电压信号，其他时钟信号和控制端信号如图4所示，图4显示较大时间域的电压波形，D4、D3、D2、DI为4位数字信号，代表了从“ 0000 ”到“ 1111”的16级灰度，在时间轴上，其代表的电压幅值逐次上升。DD为一个短脉冲，其周期为行扫描信号CKBD的240倍，即240个行扫描信号周期后，对第一个行扫描单元置位，实现有切仅有一行像素单元被选中的逐行扫描功能。RBD为复位信号，低压脉冲到来时，电路中所有触发器复位。PULL为像素电容放电信号，READ为像素电容读取电压信号，PULL、READ均为高时，像素电容放电，PULL为低，READ为高时，像素电容充电。
[0030]图5为图4截取拉伸得到，显示四个计数器时钟周期信号，给出了 CKBS、CKBD、CKBC三个时钟周期的比例关系。其中CLK为晶振时钟，频率为40MHz ；CKBS为像素时钟，每个时钟下降沿到来，有一组数字信号锁存进移位寄存器，同时锁存器中已有数据顺序平移。CKBD为行扫描时钟，其周期为像素CKBS的320倍，CKBS翻转320次，一行数字信号存贮到移位寄存器中，此时CKBD翻转，移位寄存器中数据锁存进缓冲器存器中，同时行扫描电路顺序移位，下一行写入信号为高，实现逐行扫描。CKBC为计数器时钟，其周期为CKBD的1/16，即CKBD跳动一次，四位计数器计数一周。
[0031]施加以上测试向量，用探针扎到像素区域测试像素镜面电极上的电压，得到如图6所示波形，镜面电极输出电压为随时钟信号变化的16级电平信号，幅值在0-3.8V之间。输出电压较低时，信号基本无衰减；输出电压较高时，除了最高级灰度由于高压阈值损失而无法上升到应有的高度外，其他灰度级在电压保持期间衰减幅度小于3%，基本满足设计要求。
[0032]实施例2
[0033]不同规格的液晶材料具有不同的开启和饱和电压，只需改变输入台阶信号幅度，即可得到小于4V的任意电压，满足不同规格液晶材料的驱动要求。一种较典型液晶材料的工作范围为开启电压1.5V，饱和电压2.5V，调整输入台阶信号的幅度范围为2.7-3.7V，得到如图7所示波形。其最低电压为1.5V，最高电压为2.5V，满足此种材料的驱动要求。同理液晶材料发生变化，只需改变台阶电压范围，即可适应其驱动要求。
[0034]本发明公开的所有范围是包含性和可组合的。尽管参照一个或多个优选的实施方案描述了本发明，但本领域技术人员应理解进行多种变化/变式是可行的，而且要素可以被其等价物替换而不背离本发明的范围。此外，可以将具体的情况或材料适用于本发明的教导来作出许多变化，而不背离其基本范围。因此，不应将本发明限制为作为实施本发明之优选实施方式公开的具体实施方案，本发明将包括所有落入所附权利要求范围中的全部实施方案。
【权利要求】
1.一种反射型显示器件驱动电路的测试方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: 将所述反射型显示器件驱动电路管芯粘于PCB板上，电极键合到PCB板焊盘上引出，焊接插座，得到用于测试所述驱动电路功能的驱动电路芯片，所述反射型显示器件包括驱动电路管芯，其具有镜面反射电极，所述测试在封装液晶之前进行，此时管芯像素区域镜面反射电极裸露在外； 在用于配合所述驱动电路测试的PCB测试板上产生作为测试向量的输出信号，并施加到所述驱动电路芯片输入端； 测试镜面反射电极上的电压。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用于配合所述驱动电路测试的PCB测试板上包括晶振、FPGA、大容量SRAM、电平转换电路、D/A转换电路元件以及电源、开关、插槽、插座功能的部件，晶振输出40M时钟信号，通过对FPGA进行编程，实现各种时序和控制逻辑，同时产生16级台阶信号，以输入所述驱动电路芯片。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述驱动电路芯片的数字视频信号输入引脚施加幅值0-5V的16级台阶电压信号。
4.如权利要求1?3任一项所述的方法，其特征在于，所述测试镜面反射电极上的电压，包括:用探针扎至像素区域镜面反射电极以取得其电平参数。
5.如权利要求1?3任一项所述的方法，其特征在于，所述用于测试所述驱动电路功能的驱动电路芯片具有16个输入引脚，包括:3个时钟输入引脚，4个数字视频信号输入引脚，另有电源、地、公共电极以及其他控制信号。
6.如权利要求1?3任一项所述的方法，其特征在于，所述反射型显示器件为硅基液晶LCOS。
7.如权利要求1?3任一项所述的方法，其特征在于，所述反射型显示器件驱动电路的管芯为独立的驱动电路管芯，所述驱动电路管芯通过晶圆划片得到。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述晶圆为6英寸规格，划片得到38个独立的驱动电路管芯。
【文档编号】G09G3/00GK104240626SQ201410459150
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月10日 优先权日:2014年9月10日
【发明者】杜寰 申请人:中国科学院微电子研究所