CN104460065B - 液晶显示器及其测试电路 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示器及其测试电路。测试电路包含多个信号垫、第一数据分配器、多个逻辑电路单元以及N个开关。N为正整数。上述的信号垫用以接收测试数据信号、电位信号、致能信号以及多个第一切换控制信号。第一数据分配器将测试数据信号分配至第一数据分配器的N个输出端。每一逻辑电路单元依据所接收的电位信号、致能信号以及对应的第一切换控制信号，产生第二切换控制信号。每一开关依据对应逻辑电路单元所产生的第二切换控制信号，控制所耦接的第一数据分配器的输出端与所耦接的至少一数据线之间的电性连接。

Description

液晶显示器及其测试电路
技术领域
本发明有关于一种液晶显示器及其测试电路，尤指一种窄边化的液晶显示器及其测试电路。
背景技术
液晶显示器是目前最为普遍的显示器类型。在制造技术不断进步下，液晶显示器的面板的制造良率也随着提高。然而不可避免的，目前液晶显示器的面板的良率仍然无法到达百分之百。基于良率上的考量，在制造液晶显示面板的过程中，通常会加入检测机制以提高液晶显示面板的良率。
请参考图1，图1为现有的液晶显示器100的示意图。液晶显示器100具有基板110、测试电路120、像素阵列140以及源极驱动电路150。源测试电路120、像素阵列140以及源极驱动电路150设置在基板110上。像素阵列140具有多个用以显示画面的像素，而像素阵列140所在的区域一般可称为主动区域(Active Area)。测试电路120和源极驱动电路150设置在基板110的外引脚接合(outer lead bonding；OLB)区，其中源极驱动电路150用以驱动像素阵列140的像素。测试电路120具有多个信号垫，用以输入测试信号，以进行阵列测试(array test)。然而，因测试电路120和源极驱动电路150皆设置在基板110的OLB区，故并不适合液晶显示器的窄边化的设计趋势。
发明内容
本发明的一实施例提供一种液晶显示器的测试电路。测试电路包含多个信号垫、第一数据分配器、多个逻辑电路单元以及N个开关。上述的多个信号垫用以接收输入测试数据信号、电位信号、致能信号以及多个第一切换控制信号。第一数据分配器耦接至上述的多个信号垫，用以将测试数据信号分配至第一数据分配器的N个输出端，其中N为正整数。上述的多个逻辑电路单元耦接至上述的多个信号垫，每一逻辑电路单元依据所接收的电位信号、致能信号以及上述的多个第一切换控制信号中的一对应的第一切换控制信号，产生第二切换控制信号。上述N个开关中的每一开关耦接于第一数据分配器的一个输出端与液晶显示器的至少一数据线之间，并依据上述的多个逻辑电路单元中的一对应的逻辑电路单元所产生的第二切换控制信号，控制所耦接的输出端与所耦接的至少一数据线之间的电性连接。
本发明的一实施例提供一种液晶显示器，其包含基板、像素阵列、测试电路以及源极驱动电路。像素阵列形成于基板，并包含多个像素以及多条数据线。上述的多个像素以阵列方式排列，而上述多条数据线耦接于上述的多个像素。测试电路包含多个信号垫、第一数据分配器、多个逻辑电路单元以及N个开关。上述的多个信号垫用以接收测试数据信号、电位信号、致能信号以及多个第一切换控制信号。第一数据分配器耦接至上述的多个信号垫，用以将测试数据信号分配至第一数据分配器的N个输出端，其中N为正整数。上述的多个逻辑电路单元耦接至上述的多个信号垫，每一逻辑电路单元依据所接收的电位信号、致能信号以及上述的多个第一切换控制信号中的一对应的第一切换控制信号，产生第二切换控制信号。上述N个开关中的每一开关耦接于第一数据分配器的一个输出端与像素阵列的至少一数据线之间，并依据上述的多个逻辑电路单元中的一对应的逻辑电路单元所产生的第二切换控制信号，控制所耦接的输出端与所耦接的至少一数据线之间的电性连接。源极驱动电路用以产生并输出操作数据信号至上述的多个像素。
附图说明
图1为现有的液晶显示器的示意图。
图2为本发明一实施例的液晶显示器的示意图。
图3为图2的像素阵列的电路图。
图4至7分别为本发明一实施例的逻辑电路单元的电路图。
图8A至8E及图9A至9E分别为本发明一实施例的开关单元的电路图。
图10为本发明一实施例的液晶显示器的示意图。
其中，附图标记：
100、500 液晶显示器
110、510 基板
120、520、620 测试电路
140、540、640 像素阵列
501、601 第一区
502、602 第二区
521 信号垫
522 第一数据分配器
526 第二数据分配器
542 数据线
150、550、650 源极驱动电路
530、530A至530C 逻辑电路单元
532_N、532_N1至532_N5 开关单元
532_P、532_P1至532_P5 开关单元
544 扫描线
546 像素
A、B、C 端点
AT_SW 致能信号
A1至OP、AP+1至AN 输入端
B1至BP、BP+1至BN 输出端
CTRL 控制信号
D1至DN、D1至DQ、DQ+1至DM 操作数据信号
O1至OP、OP+1至ON 输出端
Q 开关
QN NPN型晶体管
QP PNP型晶体管
SD 测试数据信号
SWL_1至SWL_K、SWR_1至SWR_K切换控制信号； 第一切换控制信号
YL_1至YL_K、YR_1至YR_K 第二切换控制信号
VGL电位信号
具体实施方式
请参考图2及图3。图2为本发明一实施例的液晶显示器500的示意图，而图3为图2的像素阵列540的电路图。液晶显示器500包含基板510、测试电路520、像素阵列540以及源极驱动电路550。测试电路520设置于基板510的第一区501，源极驱动电路550设置于基板510的第二区502，而像素阵列540位于第一区501及第二区502之间。像素阵列540形成于基板510，并包含多个像素546、多条数据线542以及多条扫描线544。像素546以阵列方式排列，用以显示画面，而每一个像素546耦接于一条对应的数据线542以及一条对应的扫描线544。
测试电路520则包含多个信号垫521、第一数据分配器522、多个逻辑电路单元530以及N个开关Q，其中N为正整数。信号垫521用以接收测试数据信号SD、电位信号VGL、致能信号AT_SW以及多个第一切换控制信号SWL_1至SWL_K及SWR_1至SWR_K。第一数据分配器522耦接至信号垫521，用以将测试数据信号SD分配至第一数据分配器522的N个输出端O1至ON。逻辑电路单元530耦接至信号垫521，每一逻辑电路单元530依据所接收的电位信号VGL、致能信号AT_SW以及上述的多个第一切换控制信号SWL_1至SWL_K及SWR_1至SWR_K中的一对应的第一切换控制信号，产生第二切换控制信号YL_1至YWL_K、YR_1至YR_K中的一第二切换控制信号。每一开关Q耦接于第一数据分配器522的输出端O1至ON当中的一个输出端与像素阵列540的数据线542之间，每个开关Q依据上述的多个逻辑电路单元530中的一对应的逻辑电路单元530所产生的第二切换控制信号(YL_1至YL_K及YR_1至YR_K其中之一)，控制所耦接的输出端(O1至ON其中之一)与所耦接的数据线542之间的电性连接。当任一开关Q被开启时，即可对此一被开启的开关Q所耦接的像素进行测试。虽然在此实施例中，每一个开关Q系耦接一条数据线542，但本发明的其他实施例中亦可将每一个开关Q耦接至多条数据线542，而可在开启单一个开关Q的情况下，同时藉由多条数据线542对像素进行测试。
此外，源极驱动电路550用以产生操作数据信号D1至DN，并藉由数据线542将操作数据信号D1至DN输出至像素546。需了解地，极驱动电路550与测试电路520在操作上互不冲突，这是因为测试电路520用以在制造液晶显示器500的过程中对液晶显示器500的薄膜晶体管进行阵列测试(array test)，而当完成液晶显示器500的制造后，测试电路520就会被失能(disabled)。源极驱动电路550则是用以当液晶显示器500完成制造后，产生操作数据信号D1至DN以驱动液晶显示器500的像素546。因此，源极驱动电路550与测试电路520在操作上互不冲突。
请参考图4，图4为本发明一实施例的逻辑电路单元530的电路图。逻辑电路单元530包含开关单元532_N、NPN型晶体管QN及PNP型晶体管QP。在本实施例中，开关单元532_N则包含另一个NPN型晶体管QN。逻辑电路单元530耦接至三个信号垫521，而此三个信号垫521分别接收第一切换控制信号SWZ、致能信号AT_SW以及电位信号VGL。其中，第一切换控制信号SWZ为上述多个第一切换控制信号SWL_1至SWL_K及SWR_1至SWR_K其中之一。逻辑电路单元530依据所接收到的第一切换控制信号SWZ、致能信号AT_SW以及电位信号VGL，输出第二切换控制信号YZ。其中，第二切换控制信号YZ为上述多个第一切换控制信号YL_1至YL_K及YR_1至YR_K其中之一，并与第一切换控制信号SWZ相互对应。逻辑电路单元530的真值表(truth table)为下列的表1。
(表1)
而上述的表1可简化为下列的表2：
(表2)
其中，X表示不须考虑其信号的值。依据表2，当致能信号AT_SW的值为“0”时，第二切换控制信号YZ的值等于电位信号VGL的值；而当致能信号AT_SW的值为“1”时，第二切换控制信号YZ的值等于第一切换控制信号SWZ的值。由于电位信号VGL一般为栅极低电压，其电压准位为液晶显示器的未被扫描的栅极线的电压准位，故上述的表2可进一步地简化为下列的表3：
(表3)
由表3可知，当致能信号AT_SW的值为“1”时，逻辑电路单元530所输出的第二切换控制信号YZ即是第一切换控制信号SWZ。也因此，当致能信号AT_SW和第一切换控制信号SWZ的值都为“1”时，逻辑电路单元530所耦接的开关Q会被开启，而可对开关Q所耦接的像素阵列540的像素546进行测试。
请参考图5，图5为本发明另一实施例的逻辑电路单元530A的电路图。逻辑电路单元530A包含开关单元532_N以及两个NPN型晶体管QN。在本实施例中，开关单元532_N则包含另一个NPN型晶体管QN。逻辑电路单元530A所耦接的四个信号垫521分别接收第一切换控制信号SWZ、致能信号AT_SW、控制信号CTRL以及电位信号VGL。逻辑电路单元530A依据所接收到的第一切换控制信号SWZ、致能信号AT_SW、控制信号CTRL以及电位信号VGL，输出第二切换控制信号YZ。逻辑电路单元530A的简化后的真值表为下列的表4。
(表4)
依据表4，当致能信号AT_SW的值为“1”，且控制信号CTRL的值为“0”时，逻辑电路单元530A所输出的第二切换控制信号YZ即是第一切换控制信号SWZ。也因此，当致能信号AT_SW和第一切换控制信号SWZ的值都为“1”，且控制信号CTRL的值为“0”时，逻辑电路单元530A所耦接的开关Q会被开启，而可对开关Q所耦接的像素阵列540的像素546进行测试。
请参考图6，图6为本发明另一实施例的逻辑电路单元530B的电路图。逻辑电路单元530B包含开关单元532_P、PNP型晶体管QP及NPN型晶体管QN。在本实施例中，开关单元532_P则包含另一个PNP型晶体管QP。逻辑电路单元530B所耦接的三个信号垫521分别接收第一切换控制信号SWZ、致能信号AT_SW以及电位信号VGL。逻辑电路单元530B依据所接收到的第一切换控制信号SWZ、致能信号AT_SW以及电位信号VGL，输出第二切换控制信号YZ。逻辑电路单元530B的简化后的真值表为下列的表5。
(表5)
依据表5，当致能信号AT_SW的值为“0”时，逻辑电路单元530B所输出的第二切换控制信号YZ即是第一切换控制信号SWZ。也因此，当致能信号AT_SW的值为“0”，且第一切换控制信号SWZ的值为“1”时，逻辑电路单元530B所耦接的开关Q会被开启，而可对开关Q所耦接的像素阵列540的像素546进行测试。
请参考图7，图7为本发明另一实施例的逻辑电路单元530C的电路图。逻辑电路单元530C包含开关单元532_P、两个NPN型晶体管QN以及两个PNP型晶体管QP。在本实施例中，开关单元532_P则包含另一个PNP型晶体管QP。逻辑电路单元530C所耦接的四个信号垫521分别接收第一切换控制信号SWZ、致能信号AT_SW、控制信号CTRL以及电位信号VGL。逻辑电路单元530C依据所接收到的第一切换控制信号SWZ、致能信号AT_SW、控制信号CTRL以及电位信号VGL，输出第二切换控制信号YZ。逻辑电路单元530C的简化后的真值表为下列的表6。
(表6)
依据表6，当致能信号AT_SW的值为“0”，且控制信号CTRL的值为“1”时，逻辑电路单元530C所输出的第二切换控制信号YZ即是第一切换控制信号SWZ。也因此，当致能信号AT_SW值为“0”，且控制信号CTRL和第一切换控制信号SWZ的值都为“1”时，逻辑电路单元530C所耦接的开关Q会被开启，而可对开关Q所耦接的像素阵列540的像素546进行测试。
此外，本发明中因不必在液晶显示器的两侧边设置绕行的走线，故不须刻意地加大开关Q的宽长比，即可正确地驱动像素阵列的像素。因此，本发明不但可窄化缩小液晶显示器的两侧边，且相较于现有技术，本发明的开关Q所需的布局面积较小。
另外，为增加上述逻辑电路单元530以及530A至530C对于像素546的驱动能力，可藉由增加开关单元532_N及开关单元532_P的晶体管的数目的方式达成。举例来说，上述开关单元532_N可替换为图8A至图8E的开关单元532_N1至532_N5的任一开关单元，而上述开关单元532_P可替换为图9A至图9E的开关单元532_P1至532_P5的任一开关单元。其中，开关单元532_N的端点A、B及C分别对应于开关单元532_N1至532_N5的端点A、B及C，而开关单元532_P的端点A、B及C分别对应于开关单元532_P1至532_P5的端点A、B及C。此外，开关单元532_N1至532_N5分别包含多个NPN型晶体管QN，而开关单元532_P1至532_P5分别包含多个PNP型晶体管QP。
请参考图10，图10为本发明一实施例的液晶显示器600的示意图。液晶显示器600与液晶显示器500之间最大的差别在于液晶显示器600的测试电路620另包含第二数据分配器526。测试数据信号SD会先经由第一数据分配器522，再经由第二数据分配器526分配至像素阵列640的数据线542。而在本实施例中，像素阵列640的解析度高于像素阵列540的解析度。详言之，液晶显示器600包含基板610、像素阵列640、测试电路620以及源极驱动电路650。测试电路620设置于基板610的第一区601，源极驱动电路650设置于基板610的第二区602，而像素阵列640位于第一区601及第二区602之间。像素阵列640包含M条数据线542，其中M为大于N的正整数。第二数据分配器526包含N个输入端A1至AN及M个输出端B1至BM。第二数据分配器526的每一输入端(A1至AN其中之一)耦接于上述N个开关Q中的一个开关Q，而第二数据分配器526的每一输出端(B1至BM其中之一)耦接于M条数据线542中的一条数据线542。第二数据分配器526用以将来自上述N个输入端A1至AN的测试数据信号SD分配至上述M个输出端B1至BM。因此，第二数据分配器526实质上为N对M多工器。此外，由于M大于N，故相较于测试电路520，本实施例中的测试电路620可对具有较高解析度的像素阵列640进行测试。因此，相较于测试电路520，相较于测试电路620更适合用来测试高解析度的像素阵列。
此外，源极驱动电路650用以产生操作数据信号D1至DM，并藉由数据线542将操作数据信号D1至DM输出至像素阵列640的像素。需了解地，极驱动电路650与测试电路620在操作上互不冲突，这是因为测试电路620用以在制造液晶显示器600的过程中对液晶显示器600的薄膜晶体管进行阵列测试，而当完成液晶显示器600的制造后，测试电路620就会被失能(disabled)。源极驱动电路650则是用以当液晶显示器600完成制造后，产生操作数据信号D1至DM以驱动像素阵列640的像素。因此，源极驱动电路650与测试电路620在操作上互不冲突。
藉由本发明液晶显示器的测试电路，可不必在液晶显示器的两侧边设置绕行的走线，故不须刻意地加大测试电路的开关的宽长比，即可正确地驱动像素阵列的像素。因此，本发明不但可窄化缩小液晶显示器的两侧边，且本发明中的开关所需的布局面积相对较小。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求保护范围所做的均等变化与修改，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (14)

1.一种液晶显示器的测试电路，其特征在于，该测试电路包含：
多个信号垫，用以接收一测试数据信号、一电位信号、一致能信号以及多个第一切换控制信号；
一第一数据分配器，耦接至该些信号垫，用以将该测试数据信号分配至该第一数据分配器的N个输出端，其中N为正整数；
多个逻辑电路单元，耦接至该些信号垫，每一该逻辑电路单元依据所接收的该电位信号、该致能信号以及该些第一切换控制信号中的一对应的第一切换控制信号，产生一第二切换控制信号；以及
N个开关，每一开关耦接于该第一数据分配器的一个输出端与该液晶显示器的至少一数据线之间，并依据该些逻辑电路单元中的一对应的逻辑电路单元所产生的该第二切换控制信号，控制所耦接的该输出端与所耦接的该至少一数据线之间的电性连接。
2.如权利要求1所述的测试电路，其特征在于，另包含一第二数据分配器，包含N个输入端及M个输出端，其中M为大于N的正整数，该第二数据分配器的每一输入端耦接于上述N个开关中的一个开关，该第二数据分配器的每一输出端耦接于该液晶显示器的多条数据线中的一条数据线，该第二数据分配器用以将来自上述N个输入端的该测试数据信号分配至上述M个输出端。
3.如权利要求1所述的测试电路，其特征在于，该液晶显示器另包含：
一基板；
一像素阵列，形成于该基板，并包含：
多个像素，以阵列方式排列；以及
多条数据线，耦接于该些像素；以及
一源极驱动电路，用以产生并输出操作数据信号至该些像素；
其中该测试电路设置于该基板的一第一区，该源极驱动电路设置于该基板的一第二区，而该像素阵列位于该第一区及该第二区之间。
4.如权利要求1所述的测试电路，其特征在于，该些信号垫还用以接收一控制信号，而每一该逻辑电路单元依据所接收的该控制信号、该电位信号、该致能信号以及该对应的第一切换控制信号，产生该第二切换控制信号。
5.如权利要求4所述的测试电路，其特征在于，该致能信号于一第一准位及一第二准位切换，而使得每一该逻辑电路单元所产生的该第二切换控制信号为该对应的第一切换控制信号或为该控制信号。
6.如权利要求1、2、3或4所述的测试电路，其特征在于，该致能信号于一第一准位及一第二准位切换，而使得每一该逻辑电路单元所产生的该第二切换控制信号为该对应的第一切换控制信号或为该电位信号。
7.如权利要求1、2、3、4或5所述的测试电路，其特征在于，每一该逻辑电路单元具有多个晶体管，而每一该晶体管皆为NPN型晶体管。
8.一种液晶显示器，其特征在于，包含：
一基板；
一像素阵列，形成于该基板，并包含：
多个像素，以阵列方式排列；以及
多条数据线，耦接于该些像素；
一测试电路，包含：
多个信号垫，用以接收一测试数据信号、一电位信号、一致能信号以及多个第一切换控制信号；
一第一数据分配器，耦接至该些信号垫，用以将该测试数据信号分配至该第一数据分配器的N个输出端，其中N为正整数；
多个逻辑电路单元，耦接至该些信号垫，每一该逻辑电路单元依据所接收的该电位信号、该致能信号以及该些第一切换控制信号中的一对应的第一切换控制信号，产生一第二切换控制信号；以及
N个开关，每一开关耦接于该第一数据分配器的一个输出端与该像素阵列的至少一数据线之间，并依据该些逻辑电路单元中的一对应的逻辑电路单元所产生的该第二切换控制信号，控制所耦接的该输出端与所耦接的该至少一数据线之间的电性连接；以及
一源极驱动电路，用以产生并输出操作数据信号至该些像素。
9.如权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于，该测试电路另包含一第二数据分配器，该第二数据分配器包含N个输入端及M个输出端，其中M为大于N的正整数，该第二数据分配器的每一输入端耦接于上述N个开关中的一个开关，该第二数据分配器的每一输出端耦接于该液晶显示器的多条数据线中的一条数据线，该第二数据分配器用以将来自上述N个输入端的该测试数据信号分配至上述M个输出端。
10.如权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于，该测试电路设置于该基板的一第一区，该源极驱动电路设置于该基板的一第二区，而该像素阵列位于该第一区及该第二区之间。
11.如权利要求8所述的液晶显示器，其特征在于，该些信号垫还用以接收一控制信号，而每一该逻辑电路单元依据所接收的该控制信号、该电位信号、该致能信号以及该对应的第一切换控制信号，产生该第二切换控制信号。
12.如权利要求11所述的液晶显示器，其特征在于，该致能信号于一第一准位及一第二准位切换，而使得每一该逻辑电路单元所产生的该第二切换控制信号为该对应的第一切换控制信号或为该控制信号。
13.如权利要求8、9、10或11所述的液晶显示器，其特征在于，该致能信号于一第一准位及一第二准位切换，而使得每一该逻辑电路单元所产生的该第二切换控制信号为该对应的第一切换控制信号或为该电位信号。
14.如权利要求8、9、10、11或12所述的液晶显示器，其特征在于，每一该逻辑电路单元具有多个晶体管，而每一该晶体管皆为NPN型晶体管。
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