一种高效检测小间距COB显示模组像素坏点的方法与流程

本发明涉及显示屏技术领域，具体涉及一种高效检测小间距cob显示模组像素坏点的方法。

背景技术：

小间距显示技术，即发光二极管（led）微缩化和矩阵化技术，指在单个显示模组上集成高密度微小尺寸的led阵列，也就是将led结构设计进行薄膜化、微小化与阵列化，使得led显示屏每一个像素可定址、单独驱动点亮，可看成是目前led的微缩版，将像素点距离从厘米级降低至毫米级。小间距cob显示模组优点主要为：可靠性好，继承了常规led的寿命长、高可靠度、高效率等特点；高清解析度，基于小间距达到毫米级甚至微米级的优势，可以容易实现8k的高清解析度；响应速度超快，由于像素的小尺寸，小间距led阵列可以在微秒开关速度（低rc时间常数）下工作；低功耗，相同亮度下其功率消耗量约为lcd的10％；超高亮度，小尺寸使得显示模组上承载的led芯片数目众多，可以容易实现高亮度的要求。

小间距cob显示模组的最大特点就是数量庞大的led芯片，如p2.5小间距的5cmx5cm显示模组单元上就承载了400颗led芯片，将100个这样的单元显示模组拼接成50cmx50cm的显示屏幕，该屏幕上面的led芯片将达到四万颗之多。这构成了它的高分辨率优势，但同时这也引起了另外一个缺点：容易产生像素坏点。像素坏点的产生会严重影响小间距cob显示模组的显示质量，并且容易引起相邻像素点发生故障的概率增大。所以如何在产业化过程中解决坏点检测，及时修复损坏的像素坏点，是工业上一直追求的目标。常见的有两种解决方案，一是在led芯片固定在显示模组基板上尚未封装之前，对全部芯片进行逐颗点亮测试，从而排除像素坏点，该方案避免了封装后出现质量问题对封装的破坏性，但时间成本高，工作量大，增加了生产成本；二是在封装完成并且安装完毕控制电路后，利用电路控制进行显示屏整体点亮测试和单独测试像素点，该方法通过控制电路快速可以发现像素坏点，但是修复像素坏点会部分破坏已经完成的封装，二次封装又会破坏原来的一致性。因此，如何快速检测小间距cob显示模组的像素坏点并且能适应生产工艺要求，是led显示行业需要克服的难题之一。

技术实现要素：

有鉴于此，为解决上述现有技术中的问题，本发明提供了一种高效检测小间距cob显示模组像素坏点的方法，在模组封装之前，利用模组基板预留的电路简单快捷进行整体检测，进而利用二分法快速定位及修复坏点，并且在封装之后将预留电路断开不影响显示模组的实际应用，为下一步的控制电路安装消除了质量隐患，该方法实现了高效快速定位像素坏点的功能，对于小间距cob显示模组有着无可比拟的优势，在小间距显示领域中具有重要的实际意义。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下。

一种高效检测小间距cob显示模组像素坏点的方法，包括以下步骤：

步骤1、准备cob显示模组基板，在基板上预留像素点的检测电路，包括红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片的独立检测电路；

步骤2、分别对红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片进行固晶焊线；

步骤3、对红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中一个未检测的芯片所在的整体电路进行检测，若检测无像素坏点芯片，则执行步骤7，若检测有像素坏点芯片，确定像素坏点芯片所在行，并则执行步骤4；

步骤4、通过二分法准确定位像素坏点芯片所在处；

步骤5、取下像素坏点芯片并使用相同的色光芯片重新进行固晶焊线；

步骤6、重新检测该色光芯片所在的整体电路，若仍发现有像素坏点芯片，则重复步骤3～步骤5，直至该电路全部点亮；

步骤7、若有未检测的相应色光芯片所在的整体电路，则返回执行步骤3，若红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片均无像素坏点，则执行步骤8；

步骤8、对cob显示模组进行硅胶封装；

步骤9、切割划断cob显示模组的预留电路。

进一步地，所述步骤1中的cob显示模组基板上的红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片的独立检测电路为行串联列并联电路，所述行串联列并联电路中行串联电路包括n行，每一行包括m个色光芯片（n≥1，100≥m≥10），所述m个色光芯片的焊盘串联连接，所述色光芯片的点亮电压为2.5～3v；列并联电路为m个色光芯片串联后，n行芯片并联连接；所述列并联电路一端端点分别引出蓝光芯片阴极焊点、绿光芯片阴极焊点和红光芯片阴极焊点作为负极连接点，另一端端点设立一个共阳极焊点作为正极连接点。

进一步地，所述步骤3包括以下步骤：

步骤31、准备25～300v的直流电源；

步骤32、使用直流电源分别与蓝光芯片阴极焊点或绿光芯片阴极焊点或红光芯片阴极焊点和共阳极焊点连接，进行检测，若所有行成功点亮则执行步骤7，若某一行或多行无法点亮则执行步骤33；

步骤33、无法点亮的行，为像素坏点芯片所在行。

进一步地，所述步骤4中，使用二分法确定坏点芯片所在，将直流电源一端连接该色光芯片阴极焊点，另一端连接像素坏点芯片所在行中间两个相邻色光芯片之间的导线上，进行点亮测试，不亮的一端为像素坏点芯片所在端，对像素坏点芯片所在端重复使用二分法，直到确认像素坏点芯片所在；第一次二分法直流电源电压为检测电压的1/2～2/3，第二次二分法直流电源电压为检测电压的1/4～4/9，第n次二分法直流电源电压为检测电压的（1/2）ⁿ～（2/3）ⁿ。

进一步地，所述步骤5中的固晶使用高速固晶机，固晶分辨率为0.5～30um，xy轴进给精度为0.1～2um，所述焊线使用金球焊线机，图像识别精度为0.1～2um，引脚定位精度为1～30um。

进一步地，所述步骤8中硅胶封装的硅胶透光率为65～99%，封装温度为80～250℃。

进一步地，所述步骤9中切割划断的切割深度为0.2～5mm，切割方法包括高速切割机刀具切割、高压水切割或激光切割，切割步进精度为1～10um，进给速度为0.1～500mm/s。

进一步地，该方法适用于cob显示模组的间距为p0.5～p5.0，所述cob显示模组基板为正方形、矩形或六角形，长宽为5～25cm。

与现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：

相比于常见的显示模组检测芯片质量方法，即避免了安装控制电路后再检测会破坏原来封装一致性的可能性，又大大减轻了检测的工作量，如p2.5小间距的5cm×5cm显示模组单元上就承载了400颗led芯片。假设封装前每颗都进行检测并仅有1颗像素坏点芯片将最多进行400次测试才能找到该像素坏点，采用本发明方法，将最多进行6次即可找到该像素坏点，高效快速，大大降低了工作量，节省了时间和生产成本，提前将所有显示模组上的像素坏点进行全部修复，并且在封装之后将预留电路断开不影响显示模组的实际应用，对于下一步的控制电路的组装有着重要的意义，因此本发明在小间距显示领域具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例中小间距显示模组预留行串联列并联电路示意图。

图2为本发明实施例中小间距显示模组芯片固晶焊线后示意图。

图3为本发明实施例中小间距显示模组单颜色芯片整体行检测示意图。

图4为本发明实施例中小间距显示模组单颜色芯片二分法测试示意图。

图5为本发明实施例1中小间距显示模组二分法定位到坏点示意图。

图6为本发明实施例中小间距显示模组修复坏点后再次整体检测示意图。

图7为本发明实施例中小间距显示模组整体划断预留行串联电路示意图。

图8为本发明实施例2中小间距显示模组二分法定位检测到的坏点示意图。

图9为本发明实施例3中小间距显示模组二分法定位检测到的坏点示意图。

图1至图9内包括：11蓝光芯片（b）阴极焊点、12绿光芯片（g）阴极焊点、13红光芯片（r）阴极焊点、14芯片焊盘、15cob显示模组基板、17共阳极焊点、18蓝光芯片（b）、19绿光芯片（g）、20红光芯片（r）、21测试合格芯片、22直流电源、23像素坏点芯片、24待确认芯片。

具体实施方式

下面将结合附图和具体的实施例对本发明的具体实施作进一步说明。需要指出的是，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。

一种高效检测小间距cob显示模组像素坏点的方法，包括以下步骤：

步骤1、准备cob显示模组基板，在基板上预留像素点的检测电路，包括红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片的独立检测电路；

步骤2、分别对红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片进行固晶焊线；

步骤3、对红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片中一个未检测的芯片所在的整体电路进行检测，若检测无像素坏点芯片，则执行步骤7，若检测有像素坏点芯片，确定像素坏点芯片所在行，并则执行步骤4；

步骤4、通过二分法准确定位像素坏点芯片所在处；

步骤5、取下像素坏点芯片并使用相同的色光芯片重新进行固晶焊线；

步骤6、重新检测该色光芯片所在的整体电路，若仍发现有像素坏点芯片，则重复步骤3～步骤5，直至该电路全部点亮；

步骤7、若有未检测的相应色光芯片所在的整体电路，则返回执行步骤3，若红光芯片、绿光芯片和蓝光芯片均无像素坏点，则执行步骤8；

步骤8、对cob显示模组进行硅胶封装；

步骤9、切割划断cob显示模组的预留电路。

实施例1

以p5.0小间距的5cm×5cmcob显示模组单元为例，小间距cob显示模组基板15形状为正方形，为方便清晰表达本发明高效检测小间距cob显示模组像素坏点方法，预留检测电路优选rgb三种芯片预留独立行串联列并联电路，所有图仅画出了部分芯片作为示意图表达，在行检测和二分法阶段仅画出了单一颜色芯片作为示意图表达。

本方法包括以下步骤：

（1）如图1所示，小间距cob显示模组基板15提前预留行串联列并联电路，行串联指每行的色光芯片焊盘14电极互相串联，即每个焊盘的正极与上一个焊盘的负极相连接，负极与下一个焊盘的正极相连接，最两侧的焊盘引出两条引脚，凑成行串联电路；列并联指每行串联后共同并联组成列并联电路，即各行两侧的引脚分别用一根垂直的电路相连接，达到行与行之间组成并联关系。

（2）列并联后分别引出蓝光芯片（b）阴极焊点11、绿光芯片（g）阴极焊点12、红光芯片（r）阴极焊点13作为整体检测的负极连接点和一个共阳极焊点17作为正极连接点。

（3）如图2所示，将未检测rgb芯片通过固晶焊线工艺焊接于小间距cob显示模组基板15的芯片焊盘14上，组成行列纵横分布的矩形像素分布阵列。

（4）如图3所示，先进行绿光芯片（g）电路的整体行测试；外接直流电源22，与所述的绿光芯片（g）阴极焊点12和共阳极焊点17连接，通电进行整体行点亮测试。外接直流电源22电压与小间距显示模组的行串联芯片数目成正比关系，单个小间距显示色光芯片的点亮电压为3v，行串联芯片数目为10，外界直流电源电压为30v；发现只有中间一行不亮，说明像素坏点芯片23位于中间该行。

（5）如图4所示，在确定绿光芯片（g）19的像素坏点芯片23所在行的基础之上，利用二分法电极一头接在焊盘上，一头接于行的中间导线上，进行点亮测试，第一次二分法直流电源电压为整体行检测电压的1/2，即15v，发现右侧一端不亮；继续对右侧一端重复步骤进行二分法，直至找到像素坏点芯片23，经过4次检测发现中间点为像素坏点芯片23，定位成功，如图5所示。

（6）在定位到坏点的基础之上，对像素坏点芯片23进行修复，即取下坏点的芯片并利用相同的芯片重新进行固晶焊线；固晶采用高速固晶机进行，配合小间距显示要求，固晶分辨率为2um，xy轴进给精度为1um。焊线采用金球焊线机进行，图像识别精度为0.5um，引脚定位精度为3um。

（7）如图6所示，在修复完坏点的基础之上，需要对绿光芯片（g）19进行再一次的整体电路测试，即外接直流电源22与列并联后所引出的两个焊盘连接进行点亮测试。发现全部点亮，说明全部为合格芯片21。

（8）在检测修复完成g电路后，需要重复行检测和二分法定位方法对剩下的蓝光芯片（b）18和红光芯片（r）20两种颜色芯片进行检测，直到蓝光芯片（b）18、绿光芯片（g）19和红光芯片（r）20芯片行测试均能成功点亮。

（9）在三种rgb芯片都通过检测的基础之上，对小间距cob显示模组进行硅胶封装，采用的硅胶的透光率为90%。固化温度为160℃。

（10）如图7所示，在rgb三种颜色芯片全部检测通过的基础之上，整体切割划断预留行串联电路，使得合格芯片21成为独立的发光像素点。在小间距cob显示模组基板15上切断深度为2mm，将预留的行串联电路彻底切断，成为断路状态。切割方法为高速切割机刀具切割，切割步进精度为5um，进给速度为50mm/s。

实施例2

以p5.0小间距的5cm×5cmcob显示模组单元为例，小间距cob显示模组基板15形状为正方形，为方便清晰表达本发明高效检测小间距cob显示模组像素坏点方法，预留检测电路优选rgb三种芯片预留独立行串联列并联电路，所有图仅画出了部分芯片作为示意图表达，在行检测和二分法阶段仅画出了单一颜色芯片作为示意图表达。

检测步骤大体与实施例1相同，不同之处在于该实施例绿光芯片（g）19整体行点亮测试发现存在两行不亮，说明这两行均存在绿光芯片（g）19的像素坏点芯片23，这是属于两行乃至多行（n行）存在像素坏点的情况，进而对该两行分别检测，最多进行4n次二分法检测即可找出它们的两个绿光芯片（g）坏点，如图8所示。

实施例3

以p5.0小间距的5cm×5cmcob显示模组单元为例，小间距cob显示模组基板15形状为正方形，为方便清晰表达本发明高效检测小间距cob显示模组像素坏点方法，预留检测电路优选rgb三种芯片预留独立行串联列并联电路，所有图仅画出了部分芯片作为示意图表达，在行检测和二分法阶段仅画出了单一颜色芯片作为示意图表达。

检测步骤大体与实施例1相同，不同之处在于该实施例利用二分法测试绿光芯片（g）19时，两端分别测试都不亮，说明两端均存在绿光芯片（g）19的像素坏点芯片23，需要两边都对未检测芯片进行进一步的二分法处理检测，直到找出所有的绿光芯片（g）19的像素坏点芯片23。这是属于单行多个坏点的情况，如图9所示。

综上所述，本发明的一种高效检测小间距cob显示模组像素坏点的方法针对于小间距cob显示模组芯片数量众多质量检测困难的难点提出了高效定位像素坏点的解决方案，在模组封装之前，利用模组基板预留的电路简单快捷进行整体检测，进而利用二分法快速定位及修复坏点，并且在封装之后将预留电路断开不影响显示模组的实际应用，为下一步的控制电路安装消除了质量隐患，该方法实现了高效快速定位像素坏点的功能，对于小间距cob显示模组有着无可比拟的优势，在小间距显示领域中具有重要的实际意义。