CN101430849A - 显示器驱动电路的测试装置 - Google Patents

Abstract

一种显示器驱动电路的测试装置，此测试装置包括选择电路、参考电压产生电路，以及模拟/数字转换器。选择电路包括多个输入端与一个输出端，且上述输入端分别耦接驱动电路的多个输出端口，而选择电路用于选择上述输出端口的其中之一电性连接到其输出端。参考电压产生电路耦接上述输出端口至少其一，用于产生参考电压。模拟/数字转换器耦接选择电路的输出端，并根据选择电路的输出端所输出的输出电压与参考电压产生电路所产生的参考电压间的差值，而输出一个数字值。

Description

显示器驱动电路的测试装置

技术领域

本发明涉及一种集成电路测试的技术，且特别是涉及一种显示器驱动电路的测试装置。

背景技术

平面显示器，例如：液晶显示器(LCD)，近年来已经被广泛地使用。液晶显示器具有消耗功率低、体积小、重量轻、分辨率高、色彩饱和度高及产品寿命长等优点，因而广泛地被应用在笔记型计算机或桌上型计算机的液晶屏幕及液晶电视(LCD TV)等与生活息息相关的电子产品。其中，液晶显示器的驱动电路更是影响液晶显示器品质及成本的关键元件。

为了确保液晶显示器能够正常动作，液晶显示器驱动电路在封装时必须要做测试。目前，液晶显示器驱动电路，例如：源极驱动芯片，在封装测试时，会做芯片探针(Chip Probe，简称CP)测试。其中，在对源极驱动芯片作芯片探针测试时，由于源极驱动芯片所输出的模拟电压需要相当准确，故测试此源极驱动芯片需要使用非常精确而昂贵的模拟测试机台来测试每一个源极驱动芯片的接脚的电压。

然而，随着液晶显示器的液晶显示面板尺寸越来越大，故源极驱动芯片的输出针脚数量也会越来越多。因此，芯片探针测试的工作量也会随之越来越重，故而发展出便宜而快速的测试装置以取代昂贵的测试机台已显得刻不容缓。

发明内容

本发明的目的就是在提供一种显示器驱动电路的测试装置，用于减低芯片测试成本。

本发明所提出的显示器驱动电路的测试装置，其包括选择电路、参考电压产生电路，以及模拟/数字转换器。选择电路包括多个输入端与一个输出端，其中上述输入端分别耦接于显示器驱动电路的多个输出端口，而此选择电路用于选择上述输出端口的其中之一电性连接到其输出端。参考电压产生电路耦接于上述输出端口至少其一，并用于产生一个参考电压。模拟/数字转换器耦接于选择电路与参考电压产生电路，并根据选择电路的输出端所输出的输出电压与上述参考电压间的差值，而产生一个数字值。

在本发明的一实施例中，上述的参考电压产生电路更耦接于上述输出端口的第一特定接脚与第二特定接脚，并用于依据第一特定接脚与第二特定接脚的输出电压的极性而择一作为上述的参考电压，或将第一特定接脚的输出电压以及第二特定接脚的输出电压作平均以作为上述的参考电压。

在本发明的一实施例中，上述测试装置配置在晶片的切割在线。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

附图说明

图1示出了本发明一实施例的测试装置的电路方块图。

图2示出了本发明一实施例的模拟/数字转换器的电路方块图。

图3A与图3B分别示出了本发明一实施例的计数电路的电路方块图。

图4示出了本发明一实施例的误差放大器的电路方块图。

图5示出了本发明一实施例的测试装置的配置图。

附图符号说明

100：测试装置

101：选择电路

102：参考电压产生电路

103：模拟/数字转换器

104：显示器驱动电路

105：数字测试机台

VREF：参考电压

pin1、pin2：显示器驱动电路的输出端口

Vs：选择电路的输出电压

VAL：数字值

Vc1：第一校正电压

Vc2：第二校正电压

CS：控制信号

201：误差放大器

202：斜波产生器

203：计数电路

204：校正单元

V1：第一电压

V2：第二电压

Vramp：斜波电压

301：第一比较器

302：第二比较器

303：计数器

EN1：第一使能信号

EN2：第二使能信号

304：逻辑门

405：全差动放大器

C401～C404：电容。

具体实施方式

图1示出了本发明一实施例的测试装置100的电路方块图。请参照图1，此测试装置100包括选择电路101、参考电压产生电路102以及模拟/数字转换器103。而为了要方便说明本发明所欲阐述的精神，在此图1中更示出了了一个待测的显示器驱动电路104与一台数字测试机台105。其中，在此假设显示器驱动电路104为液晶显示器所使用的源极驱动器(source driver)，且数字测试机台105是用于输出已知的测试数据至此待测的源极驱动器104，藉此，测试装置100再据以进行测试后以将其测试结果输出至数字测试机台105，如此数字测试机台105即可判断出此待测的源极驱动器104的良窳。

另外，在本实施例中，假设此源极驱动器104的输出电压范围为0～14V，且此源极驱动器104的每个通道所接收的像素数据为8位，故相邻两灰阶的驱动电压间的差异即为14V/256＝54.7mV。

在本实施例中，当测试装置100欲进行测试时，源极驱动器104的每个信道接收由数字测试机台105输出的相同的像素数据，因此，在理想的情况下，此源极驱动器104的每一个信道所输出的电压应该相同。举例来说，假设上述所输入的像素数据为128，故源极驱动器104的每一个通道的输出端口所输出的电压应当会落在7V左右。再者，假设上述所输入的像素数据为64，故源极驱动器104的每一个输出端口所输出的电压应当会落在3.5V左右。

上述的假设仅限以说明使用，亦即实际上的源极驱动器104并不一定是线性输出，其仍有可能必须经由例如GAMMA修正或穿透率修正等等。

一般而言，判断一个源极驱动器104是否符合规格，其输出电压是否准确并非为最重要的判断依据，而是其输出电压的一致性，也就是说，在相同像素数据下，在其每个接脚的输出电压是否非常相近。

在本实施例中，参考电压产生电路102耦接至源极驱动器104的第1与第2个输出端口pin1与pin2，来用于产生一个参考电压VREF。一般而言，参考电压产生电路102例如可以依据输出端口pin1与pin2的输出电压的极性而择一作为上述的参考电压VREF，或将输出端口pin1与pin2所输出的电压作平均以作为上述的参考电压VREF。

选择电路101包括多个输入端与一个输出端，其中，选择电路101的输入端分别耦接于源极驱动器104的多个输出端口，以选择上述输出端口的其中之一电性连接到选择电路101的输出端。模拟/数字转换器103耦接于选择电路101的输出端，并根据选择电路101的输出端所输出的输出电压Vs与参考电压产生电路102所产生的参考电压VREF而产生一个数字值VAL。

故依据上述可知，若利用上述实施例的测试装置100来进行测试时，其只需要利用数字测试机台105来用于判读上述的数字值VAL后，即可知道源极驱动器104的输出端口间的电压误差。由于本测试装置100的参考电压是由待测的源极驱动器104本身所产生，如此，外部便不需要提供精准而昂贵的模拟测试机台来产生精确的参考电压，且也不需利用模拟测试机台对源极驱动器104的每个输出通道进行精确的测量，故本实施例所提供的测试装置100便可大大地降低测试成本。

虽然上述实施例提供了一种测试装置100的实施型态，但依本发明领域具有通常知识者应当可知，要做到准确的模拟/数字转换器103并不容易。故在此提供一个模拟/数字转换器103的实施例，以便于本发明领域具有通常知识者能够据以实施上述实施例所提出的测试装置100。

图2示出了为本发明一实施例的模拟/数字转换器103的电路方块图。请合并参照图1及图2，模拟/数字转换器103包括误差放大器201、斜波产生器202、计数电路203，以及校正单元204。其中，误差放大器201的正端用于接收选择电路101的输出端所输出的输出电压Vs，而误差放大器201的负端则用于接收参考电压产生电路102所产生的参考电压VREF。以理想的情况来说，源极驱动器104的各输出端口间所输出的电压差异会很小，故通过误差放大器201将上述输出电压Vs与参考电压VREF的差异值作放大处理后会得到一差动对信号，其包括第一电压V1及第二电压V2。另外，本实施例的斜波产生器202会产生随时间上升的斜波电压Vramp，例如为锯齿波或三角波。

在本实施例中，当斜波电压Vramp大于等于第一电压V1时，计数电路203便开始计数数字值VAL，并当斜波电压Vramp大于等于第二电压V2时，计数电路203便停止计数并输出上述数字值VAL。其中，当此数字值VAL越大时，代表了选择电路101所选择的输出端口的输出电压Vs与参考电压VREF的差距越大，亦即代表此源极驱动器104的品质很差，而当此数字值VAL越小时，代表了选择电路101所选择的输出端口的输出电压Vs与参考电压VREF的差距越小，亦即代表此源极驱动器104的品质很好。

此外，校正单元204具有校正模式与测试模式，其中，此校正单元204依据数字测试机台105所输出的控制信号CS，而决定其处在校正模式或测试模式，并当校正单元204处在校正模式时，其会接收数字测试机台105所提供的第一校正电压Vc1与第二校正电压Vc2，并据以提供至误差放大器201的正端及负端，而误差放大器201此时会利用第一校正电压Vc1与第二校正电压Vc2的差异值作放大处理，以得到上述的第一电压V1与第二电压V2。接着，校正单元204会根据模拟/数字转换器103依据第一校正电压Vc1与第二校正电压Vc2所产生的数字值VAL，而决定是否对模拟/数字转换器103作补偿，以消除模拟/数字转换器103本身的误差。

在本实施例中，第一校正电压Vc1与第二校正电压Vc2可通过使用者对数字测试机台105作定义，故而可知的是，第一校正电压Vc1与第二校正电压Vc2是已知的数值，所以模拟/数字转换器103此时依据第一校正电压Vc1与第二校正电压Vc2所产生的数字值VAL即可事先预知。故当模拟/数字转换器103依据第一校正电压Vc1与第二校正电压Vc2实际所产生的数字值VAL与上述预先知道的数字值VAL不同时，即可知晓模拟/数字转换器103本身有误差，此时校正单元204便会对模拟/数字转换器103作补偿，以消除模拟/数字转换器103本身的误差。

而值得一提的是，若当模拟/数字转换器103本身相当精准时，亦即模拟/数字转换器103本身并没有误差，此时模拟/数字转换器103就不需加入校正单元204。

另外，当校正单元204对模拟/数字转换器103作补偿，以消除模拟/数字转换器103本身的误差后，数字测试机台105便会再次输出控制信号CS，以致使校正单元204处在测试模式，故此时校正单元204就会接收选择电路101的输出端所输出的输出电压Vs与上述的参考电压VREF，并据以提供至误差放大器201的正端及负端，如此本发明所提出的测试装置100便可精准的测量源极驱动器104的所有输出端口间的电压误差。

图3A与图3B分别示出了为本发明一实施例的计数电路203的电路方块图。请先参照图3A，图3A的计数电路203包括第一比较器301、第二比较器302，以及计数器303。其中，第一比较器301及第二比较器302的正端接收上述的斜波电压Vramp，第一比较器301及第二比较器302的负端分别接收上述的第一电压V1及第二电压V2，而第一比较器301及第二比较器302的输出端则分别输出第一使能信号EN1及第二使能信号EN2，以当第一使能信号EN1使能时，亦即为逻辑高电位，计数器303便会开始计数数字值VAL，并当第二使能信号EN2使能时，计数器303会停止计数并输出数字值VAL。

接下来，请再参照图3B，图3B与图3A所揭露的计数电路203的结构类似，其差别在于计数器303与第一、第二比较器301、302之间多了一个逻辑门304。依据计数电路203的运作方式来说，此逻辑门304应使用异或门(XORgate)，以当异或门304的输出为逻辑高电位时，则表示斜波电压Vramp提升到大于第一电压V1，此时计数器303便开始计数数字值VAL，并当异或门304的输出由逻辑高电位转为逻辑低电位时，则表示斜波电压Vramp提升到大于第二电压V2，此时计数器303便停止计数并输出数字值VAL。

然而，依本发明领域具有通常知识者应当可知，若斜波电压Vramp与第一、第二电压V1、V2所耦接的第一、第二比较器301、302的正负端点不同时，所选用的逻辑门也会随之改变，故本发明应当不以所例举的异或门为限。

在本实施例可以清楚地看出，模拟/数字转换器103虽然难以达到像一般模拟/数字转换器能进行快速的模拟/数字转换，但是本实施例的模拟/数字转换器103可以做到非常精准的模拟/数字转换，相当于以时间换取模拟/数字转换的准确性。故可以预期的是，本实施例的模拟/数字转换器103的电路尺寸将会非常小，故其制作成本将会非常的低廉。

图4示出了为本发明一实施例的误差放大器201的电路方块图。请参照图4，误差放大器201包括全差动放大器405以及第一、第二、第三与第四电容C401～C404。其中，第一电容C401的一端接收上述输出电压Vs，而其另一端耦接于全差动放大器405的正输入端。第二电容C402的一端接收上述参考电压VREF，而其另一端耦接于全差动放大器405的负输入端。第三电容C403耦接于全差动放大器405的正输入端与负输出端之间，而第四电容C404则耦接于全差动放大器405的负输入端与正输出端之间。其中，全差动放大器405的正输出端与负输出端用于各别输出第一与第二电压V1、V2。

图5示出了为本发明一实施例的测试装置的配置图。请参照图5，由上述几个实施例的叙述不难发现，本实施例的测试装置100可以整合在晶片上，以作内建自我测试(Build-In Self-Test)。在本实施例中，测试装置100是配置在每个芯片(die)附近的切割线(Scribe Line)上，而一般的源极驱动芯片宽度大约为14500um，且切割线的宽度约为80um。如此，这样的尺寸是足以将本发明的测试装置100实施在晶片上作内建自我测试。故当测试装置100进行测试完毕后，便可将此测试装置100在晶片进行切割时将其割除即可，因此不需增加芯片面积。

综上所述，本发明因采用选择电路选择驱动电路的输出端口的其中之一，并且利用上述输出端口至少其一来产生参考电压，最后再通过模拟/数字转换器根据选择电路所选的输出端口所输出的输出电压与参考电压间的差值，以产生一个数字值，以作为测试通过与否的基准。因此，本发明至少具有下列好处：

1.本发明所提供的测试装置易于整合在显示器驱动电路晶片中作内建自我测试。

2.本发明所提供的测试装置可以直接输出数字值。因此，并不需使用昂贵的测试机台，即可减少集成电路的测试成本。

虽然本发明已经以较佳实施例揭露如上，然其并非用于限定本发明，任何所属技术领域具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视本发明的申请专利范围所界定者为准。

Claims (14)

1.一种显示器驱动电路的测试装置，其特征在于包括：

选择电路，具有多个输入端及一输出端，其中，所述输入端分别耦接该显示器驱动电路的多个输出端口，该选择电路用于选择所述输出端口的其中之一电性连接到该输出端；

参考电压产生电路，耦接所述输出端口至少其一，并用于产生一参考电压；以及

模拟/数字转换器，耦接该选择电路与该参考电压产生电路，用于根据该选择电路的该输出端所输出的一输出电压与该参考电压间的差值，而产生一数字值。

2.如权利要求1所述的显示器驱动电路的测试装置，其特征在于其中，该参考电压产生电路更耦接所述输出端口的第一特定接脚与第二特定接脚，并用于依据该第一特定接脚与该第二特定接脚的输出电压的极性而择一作为该参考电压，或将该第一特定接脚的输出电压以及该第二特定接脚的输出电压作平均以作为该参考电压。

3.如权利要求1所述的显示器驱动电路的测试装置，其特征在于其中，该模拟/数字转换器包括：

误差放大器，用于接收该输出电压与该参考电压，并利用该输出电压与该参考电压的差异值作一放大处理，以得到一第一电压与一第二电压；

斜波产生器，用于产生随时间上升的一斜波电压；以及

计数电路，用于当该斜波电压大于等于该第一电压时，开始计数该数字值，并当该斜波电压大于等于该第二电压时，停止计数并输出该数字值。

4.如权利要求3所述的显示器驱动电路的测试装置，其特征在于其中，该模拟/数字转换器更包括：

校正单元，具有校正模式与测试模式，用于当该校正单元处在该校正模式时，接收一第一校正电压与一第二校正电压，并据以提供至该误差放大器，而该误差放大器利用该第一校正电压与该第二校正电压的差异值作该放大处理，以得到该第一电压与该第二电压；

其中，该校正单元根据该模拟/数字转换器依据该第一校正电压与该第二校正电压所产生的该数字值，而决定是否对该模拟/数字转换器作补偿，以消除该模拟/数字转换器本身的误差。

5.如权利要求4所述的显示器驱动电路的测试装置，其特征在于其中，当该校正单元处在该测试模式时，用于接收该输出电压与该参考电压，并据以提供至该误差放大器，而该误差放大器利用该输出电压与该参考电压的差异值作该放大处理，以得到该第一电压与该第二电压。

6.如权利要求5所述的显示器驱动电路的测试装置，其特征在于其中，该校正单元依据外部的一数字测试机台所产生的控制信号而决定其处在该校正模式或该测试模式，并当该校正单元处在该校正模式时，该数字测试机台供应该第一校正电压与该第二校正电压，以判读该模拟/数字转换器依据该第一校正电压与该第二校正电压所产生的该数字值的大小，且当该校正单元处在该测试模式时，该数字测试机台直接判读该模拟/数字转换器依据该输出电压与该参考电压所产生的该数字值的大小。

7.如权利要求3所述的显示器驱动电路的测试装置，其特征在于其中，该计数电路包括：

第一比较器，其第一输入端接收该斜波电压，其第二输入端接收该第一电压，当该斜波电压大于等于该第一电压时，其输出端输出一第一使能信号；

第二比较器，其第一输入端接收该斜波电压，其第二输入端接收该第二电压，当该斜波电压大于等于该第二电压时，其输出端输出一第二使能信号；以及

计数器，当该第一使能信号使能时，开始计数该数字值，当该第二使能信号使能时，停止计数并输出该数字值。

8.如权利要求3所述的显示器驱动电路的测试装置，其特征在于其中，该计数电路包括：

第一比较器，其第一输入端接收该斜波电压，其第二输入端接收该第一电压，当该斜波电压大于等于该第一电压时，其输出端输出一第一使能信号；

第二比较器，其第一输入端接收该斜波电压，其第二输入端接收该第二电压，当该斜波电压大于等于该第二电压时，其输出端输出一第二使能信号；

逻辑门，接收该第一使能信号以及该第二使能信号，输出一逻辑使能信号；以及

计数器，当该逻辑使能信号使能时，开始计数该数字值，当该逻辑使能信号失能时，停止计数并输出该数字值。

9.如权利要求3所述的显示器驱动电路的测试装置，其特征在于其中，该误差放大器包括：

全差动放大器，其正输入端接收该模拟电压，其负输入端接收该参考电压，其正输出端输出该第一电压，而其负输出端输出该第二电压。

10.如权利要求9所述的显示器驱动电路的测试装置，其特征在于其中，该误差放大器更包括：

第一电容，一端接收该模拟电压，另一端耦接该全差动放大器的正输入端；

第二电容，一端接收该参考电压，另一端耦接该全差动放大器的负输入端；

第三电容，耦接在该全差动放大器的正输入端与负输出端之间；以及

第四电容，耦接在该全差动放大器的负输入端与正输出端之间。

11.如权利要求1所述的显示器驱动电路的测试装置，其特征在于其中，该测试装置配置在一晶片的一切割在线。

12.一种晶片，其特征在于包括：

多个芯片；以及

多个切割道，用于分隔所述芯片，包括多个测试电路，分别对应于所述芯片之一，每一个测试电路包括：

选择电路，具有多个输入端及一输出端，其中，所述输入端分别耦接对应的该芯片的多个输出端口，该选择电路用于选择所述输出端口的其中之一电性连接到该输出端；

参考电压产生电路，耦接所述输出端口至少其一，并用于产生一参考电压；以及

模拟/数字转换器，耦接该选择电路与该参考电压产生电路，用于根据该选择电路的该输出端所输出的一输出电压与该参考电压间的差值，而产生一数字值。

13.如权利要求12所述的晶片，其特征在于其中，该参考电压产生电路更耦接所述输出端口的一第一特定接脚与一第二特定接脚，并用于依据该第一特定接脚与该第二特定接脚的输出电压的极性而择一作为该参考电压，或将该第一特定接脚的输出电压以及该第二特定接脚的输出电压作平均以作为该参考电压。

14.如权利要求12所述的晶片，其特征在于其中，所述芯片包括显示器驱动电路。

Images