TW201401258A - 液晶顯示器及其檢測方法 - Google Patents

Abstract

本發明涉及一種液晶顯示器及其檢測方法，液晶顯示器包括液晶顯示面板與驅動電路，驅動電路驅動液晶顯示面板顯示圖像。驅動電路包括控制單元、掃描驅動電路、資料驅動電路及檢測電路，掃描驅動電路與資料驅動電路分別用於施加掃描脈衝及測試脈衝至液晶顯示面板中掃描線與資料線圍成之畫素單元，測試脈衝包括第一電壓。檢測電路電性連接於資料線。在向畫素單元輸出掃描脈衝及測試脈衝後的預定時間，控制單元控制檢測電路檢測該資料線的電壓，當該資料線上的電壓小於該第一電壓時，表示該畫素單元顯示正常；反之，表示該畫素單元損壞。

Description

液晶顯示器及其檢測方法

本發明係關於一種液晶顯示器及其檢測方法，尤其係關於一種自動檢測壞點的液晶顯示器及其檢測方法。

液晶顯示器因具有體積小、品質輕、厚度薄、耗電低、不閃爍、輻射少等特性，已廣泛應用於電視、筆記本電腦、手機、個人數位助理等電子設備。

液晶顯示器通常包括一液晶顯示面板和一驅動該液晶顯示面板正常工作的驅動電路。該液晶顯示面板通常包括薄膜電晶體、公共電極、畫素電極和複數受該公共電極和該畫素電極驅動而扭轉的液晶分子。當薄膜電晶體將自驅動電路接收的灰階電壓施加到該畫素電極時，使得載入在液晶分子上的電壓發生變化，該液晶分子的扭轉角度不同，從而該液晶顯示面板的光通過率不同，配合彩色濾光片即可實現不同畫面的顯示。

當薄膜電晶體無法正常工作，自驅動電路輸出的灰階電壓則無法載入至液晶電容，液晶分子無法接收灰階電壓的控制，使得該畫素點出現亮點、暗點、色差等壞點。基於此，在液晶顯示面板出廠前或者組裝前，需要對液晶顯示面板的壞點進行檢測，以及依據壞點之數量對具有壞點的液晶顯示面板的等級進行判定。

目前檢測液晶顯示面板是否存在壞點的方法通常為使用測試軟體配合人的目檢，即運行檢測軟體使液晶顯示面板分別顯示出不同顏色的純色畫面，然後通過眼睛或者放大鏡檢測是否有壞點。然而，隨著消費性電子設備小型化以及液晶顯示面板解析度的提高，液晶顯示面板上的畫素點越來越小，以致人眼很難分辨出壞點，使得此種方法很容易出現漏檢現象，導致液晶顯示面板等級判定準確度不高，將有壞點的液晶顯示面板或者等級不符合標準的液晶顯示面板流入市場，並且此種檢測方法需要消耗較多人力，提高了液晶顯示器的成本。

有鑑於此，有必要提供一種可以提高壞點檢測準確度的液晶顯示器。

進一步，有必要提供一種液晶顯示器中壞點的檢測方法。

一種液晶顯示器，其包括液晶顯示面板與驅動電路，該液晶顯示面板在該驅動電路的驅動下顯示圖像，該液晶顯示面板包括複數掃描線、複數與該掃描線絕緣相交的資料線，該複數掃描線與該複數資料線定義的畫素單元；該驅動電路包括控制單元、掃描驅動電路、資料驅動電路，該掃描驅動電路用於施加掃描脈衝至該複數掃描線，該資料驅動電路用於施加測試脈衝至該複數資料線，其中，該掃描脈衝包括持續第一預定時間的第一電壓用於驅動該畫素單元導通，該測試脈衝包括持續第一預定時間的第二電壓用於對畫素單元充電。該驅動電路還包括檢測單元，該檢測單元電性連接於該複數資料線，用於檢測該畫素單元的工作情況，在掃描驅動電路向該畫素單元輸出該掃描脈衝，以及該資料驅動電路向該畫素單元輸出該測試脈衝後的第二預定時間內，該檢測電路檢測該資料線的電壓並提供至該控制單元，當該資料線的電壓等於該第二電壓時，表示該資料線對應連接及被該掃描脈衝掃描的該畫素單元損壞。

一種液晶顯示器的檢測方法，該液晶顯示器包括液晶顯示面板與驅動電路，該液晶顯示面板在驅動電路的驅動下顯示圖像；該液晶顯示面板包括複數掃描線、複數與該掃描線絕緣相交的資料線，該複數掃描線與該複數資料線定義之畫素單元；該驅動電路包括控制單元、掃描驅動電路、資料驅動電路，該掃描驅動電路用於施加掃描電壓信號或者掃描脈衝至該複數掃描線，該資料驅動電路用於施加灰階電壓或測試脈衝至該複數資料線，該驅動電路還包括檢測單元，該檢測單元電性連接於該複數資料線，該檢測方法包括以下步驟：

輸出該掃描脈衝與測試脈衝至該畫素單元，其中，該掃描脈衝包括持續第一預定時間的第一電壓，該第一電壓用於啟動該畫素單元開始工作，該測試脈衝包括持續第一預定時間的第二電壓，該第二電壓用於對該畫素單元充電；

在輸出該測試脈衝開始的第二預定時間內檢測該資料線上的電壓；及

比較檢測獲得的該資料線的電壓與該第二電壓，當該資料線上的電壓等於該第二電壓時，表示該畫素單元損壞。

相較於先前技術，本發明液晶顯示器及其檢測方法通過檢測複數資料線上的電壓情況，即可瞭解到液晶顯示面板上各畫素單元是否能夠正常工作，從而提高了液晶顯示面板壞點檢測的準確度。

進一步，液晶顯示器及其檢測方法還能夠對無法正常顯示的畫素單元的數量進行計數，更為方便、快捷地確定該液晶顯示面板的等級。

請參閱圖1，其是本發明液晶顯示器一較佳實施方式的等效電路示意圖。該液晶顯示器1包括液晶顯示面板10與驅動電路20。

液晶顯示面板10包括複數相互平行的掃描線13、複數相互平行且與該掃描線13垂直絕緣相交的資料線14、複數由該複數掃描線13與複數資料線14相交構成的最小矩形區域定義的畫素單元16。

該每一畫素單元16包括薄膜電晶體15與液晶電容17。每一薄膜電晶體15包括閘極151、源極152和汲極153，閘極151連接至對應的一條掃描線13，源極152連接至對應的一條資料線14，汲極153連接至該液晶電容17。每一畫素單元16中，液晶電容17由薄膜電晶體15的汲極153對應的畫素電極（未標示）、公共電極（接地端）和夾於該畫素電極、該公共電極之間的液晶層（圖未示）組成。

該驅動電路20包括掃描驅動電路21、資料驅動電路22、控制單元23、檢測單元24及存儲單元25。掃描驅動電路21用於掃描該液晶顯示面板10，其輸出一系列掃描電壓信號至該液晶顯示面板10。該資料驅動電路22用於在該液晶顯示面板10被掃描時施加複數灰階電壓信號到該液晶顯示面板10，同時，該資料驅動電路22還用於輸出測試脈衝至液晶顯示面板10內的各畫素單元16。該複數掃描線13分別連接至該掃描驅動電路21，用於接收該一系列掃描電壓信號。該複數資料線14分別連接至該資料驅動電路22，用於接收該複數灰階電壓信號或測試脈衝。

檢測單元24電性連接於該複數資料線14，以檢測該複數資料線14上的電壓，用於檢測各畫素單元16是否能夠正常工作，也即是檢測畫素單元16是否能夠正常顯示。檢測單元24包括複數檢測電路241，每一檢測電路241對應電性連接於其中一條資料線14，並對應檢測與其電性連接的資料線14的電壓。可以理解，檢測電路241的數量與資料線14的數量相同。

控制單元23用於控制該掃描驅動電路21何時輸出掃描電壓信號，控制資料驅動電路22何時輸出灰階電壓信號或者測試脈衝，同時控制該檢測單元24何時啟動並檢測各畫素單元16的狀態，控制單元23還用於接收檢測單元24中各檢測電路241的檢測結果，並對該檢測結果進行分析，以判定各畫素單元16能否正常顯示。

優選地，控制單元23還包括有計數單元231，以用於對無法正常顯示的畫素單元16的數量進行計數。

存儲單元25用於存儲該掃描電壓信號、灰階電壓信號以及測試脈衝。

請一併參閱圖2，其是圖1所示的液晶顯示器1的測試脈衝的波形圖。在本實施方式中，以其中兩個畫素單元16為例進行說明，例如對應該液晶顯示面板10上第一列第一欄的畫素單元P11與第一列第三欄的畫素單元P13為例進行說明，其中，畫素單元P11由掃描線g1與資料線S1圍成，畫素單元P13由掃描線g1與資料線S3圍成。G1表示掃描驅動電路21輸出的，欲載入於掃描線g1上的掃描電壓信號的波形，掃描電壓信號是一掃描脈衝，該掃描脈衝的寬度為t0，該掃描脈衝的高電壓為第一電壓V1，即驅動薄膜電晶體15導通的閾值電壓，該掃描脈衝的低電壓為0V。D1表示自資料驅動電路22所輸出的，欲載入於所有資料線14的測試脈衝的波形，本實施方式中，該測試脈衝的寬度也為t0，測試脈衝D1的高電壓為第二電壓V2。Vd1表示畫素單元P11自資料線S1接收該測試脈衝D1後，資料線S1上的電壓波形，Vd3表示畫素單元P13自資料線S3接收該測試脈衝D1後，資料線S3上的電壓波形。

可以理解，測試脈衝D1中的第二電壓V2以數位信號的形式存儲於存儲單元25中。

控制單元23控制該掃描驅動電路21在T1時刻輸出該掃描脈衝G1至掃描線g1，以開啟連接至掃描線g1的薄膜電晶體15；在T1時刻，控制單元23控制該資料驅動電路22輸出測試脈衝D1至該複數資料線14，並將該測試脈衝D1載入於薄膜電晶體15的源極152，以對液晶電容17進行充電。

若該薄膜電晶體15及液晶電容17都正常工作，如畫素單元P11中的薄膜電晶體15，接收掃描脈衝G1後薄膜電晶體15導通，並且將載入於源極152的該測試脈衝D1傳導至汲極153，對液晶電容17進行充電。由於液晶電容17兩端的電壓不能突變，由此，在資料線S1、薄膜電晶體15的源極152和汲極153的電壓在T1時刻被拉低為低電位，並隨著液晶電容17被充電逐漸升高（如圖2中電壓Vd1中曲線段所示），而在液晶電容17充電完成後，資料線S1與薄膜電晶體15的源極152的電壓Vd1升高至與測試脈衝D1相同的第二電壓V2，故，若在液晶電容17充電完成之前，資料線S1與薄膜電晶體15的源極152的電壓Vd1小於第二電壓V2，則表示薄膜電晶體15能夠正常工作，畫素單元16能夠正常顯示。

若該薄膜電晶體15或液晶電容17已損壞無法正常工作，如畫素單元P13中的薄膜電晶體15損壞，薄膜電晶體15在接收到掃描脈衝G1時不會導通，載入於源極152的測試脈衝D1無法傳導至汲極153，則資料線S3與薄膜電晶體15的源極152的電壓Vd3會保持與測試脈衝D1的第二電壓V2相同（如圖2中Vd3波形所示）。故，若在液晶電容17充電完成之前，電壓Vd3等於第二電壓V2，則表示薄膜電晶體15已損壞，畫素單元16無法正常顯示。

由此，只需在液晶電容17充電完成前檢測資料線S1、S3或者薄膜電晶體15源極152的電壓，即可瞭解薄膜電晶體15是否正常工作。本實施方式中，從T1時刻開始到液晶電容17充電完成之間的第二時刻T2，該控制單元23控制該檢測單元24中的各檢測電路241相應地開始檢測對應資料線14的電壓，也即是檢測電路J1、J3對資料線S1上的電壓Vd1與資料線S3的電壓Vd3進行檢測，並且檢測獲得的電壓Vd1、Vd3輸出至控制單元23。

優選地，檢測電路J1、J3分別將檢測獲得的電壓Vd1、Vd3轉換為數位信號後再輸出至控制單元23。

控制單元23自檢測單元24中的檢測電路J1、J3獲得經處理後的電壓Vd1與Vd3，以及自存儲單元25中讀取測試脈衝中的第二電壓V2，並分別對電壓Vd1與第二電壓V2以及電壓Vd3與第二電壓V2進行比較運算，以記錄被測量的該行的畫素單元16中損壞的畫素單元16的個數及位置。

如圖2中電壓Vd1的電壓波形，當電壓Vd1小於第二電壓V2，表示畫素單元P11中的薄膜電晶體15能夠正常工作，畫素單元P11能夠正常顯示；如圖2中電壓Vd3的電壓波形，當電壓Vd3等於第二電壓V2，表示畫素單元P13中的薄膜電晶體15已損壞，畫素單元P13無法正常顯示。本實施方式中，損壞的畫素單元16，例如畫素單元P13的位置由被掃描脈衝驅動的掃描線g1以及檢測到具有第二電壓V2的資料線14對應的檢測電路241，例如資料線S3對應的檢測電路J3所確定。

以此類推，在掃描驅動電路21輸出掃描脈衝G1後的一預定時間後，即，完成了第一列的測試並計算出損壞的畫素單元16的資料後，控制單元23控制掃描驅動電路21依次輸出掃描脈衝至第二列、第三列掃描線，以及控制資料驅動電路22對應輸出測試脈衝，依次測試並記錄剩餘的每一列的畫素單元16是否有損壞。

優選地，控制單元23還包括計數單元231，用於對已損壞的畫素單元16的數量進行累計，從而計算出整個液晶顯示面板10中無法正常顯示的畫素單元16的總數。

可以理解，本發明的測試電路和方法同樣可以測試由資料線14或掃描線13斷裂而導致的畫素單元16無法正常工作的情況。替代實施方式中，該檢測單元的電路也可以集成到該資料驅動電路22中。

與先前技術相比較，本發明液晶顯示器1通過檢測複數資料線上的電壓情況，即可瞭解到液晶顯示面板上各畫素單元是否能夠正常工作，從而更為準確地檢測液晶顯示面板。

進一步，該液晶顯示器能夠獲得無法正常顯示的畫素單元16的數量，更為方便、快捷地判定液晶顯示面板的等級。

請參閱圖3，其為本發明液晶顯示面板檢測方法一實施方式的流程圖，該檢測方法可採用前述液晶顯示器1來執行實現，包括之步驟敘述如下。

步驟S101，輸出掃描脈衝以及測試脈衝至畫素單元16。

具體地，在T1時刻，控制單元23控制該掃描驅動電路21輸出掃描脈衝G1至掃描線g1，並載入於薄膜電晶體15的閘極151；控制該資料驅動電路22輸出測試脈衝D1至所有的資料線14，並載入於薄膜電晶體15的源極152。

步驟S102，在自輸出該測試脈衝開始後的第二預定時間T2時，檢測資料線14上的第二電壓V2。具體地，在自T1時刻開始後的第二預定時間T2，檢測單元24中的各檢測電路241分別檢測各資料線14上的電壓，例如檢測電路J1、J3分別檢測資料線S1、S3上的電壓，並且將檢測獲得的電壓Vd1、Vd3進行數位化處理，也即是處理為數位信號後輸出至控制單元23。

步驟S103，判定畫素單元16是否正常顯示，控制單元23自檢測電路J1、J3處分別獲得經處理後的對應畫素單元P11中資料線S1上的電壓Vd1，以及對應畫素單元P13中資料線S3上的電壓Vd3，並且自存儲單元25中讀取測試脈衝D1中的第二電壓V2，然後分別對電壓Vd1與第二電壓V2、電壓Vd3與第二電壓V2進行大小比較運算。

如圖2中電壓Vd1的電壓波形，當電壓Vd1小於第二電壓V2，表示薄膜電晶體15完好，畫素單元P11能夠正常顯示；如圖2中Vd3的電壓波形，當電壓Vd3等於第二電壓V2，表示薄膜電晶體15或者液晶電容17已損壞，畫素單元P13損壞而無法正常顯示。

優選地，該檢測方法還包括確定無法正常顯示的畫素單元16的位置，具體地控制單元23依據被掃描脈衝驅動的掃描線的位置，以及檢測到具有第二電壓V2的資料線S3對應的檢測電路J3，確定畫素單元P13的位置。

優選地，控制單元23還包括計數單元231，用於對已損壞的畫素單元16的數量進行累計，從而計算出液晶顯示面板10中無法正常顯示的畫素單元16的總數，以便於判定液晶顯示面板10的等級。

綜上所述，本發明符合發明專利要件，爰依法提出專利申請。惟，以上所述者僅爲本發明之較佳實施例，本發明之範圍並不以上述實施例爲限，舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

1．．．液晶顯示器

10．．．液晶顯示面板

13、g1．．．掃描線

14、S1、S3．．．資料線

15．．．薄膜電晶體

151．．．閘極

152．．．源極

153．．．汲極

16，P11、P13．．．畫素單元

17．．．液晶電容

20．．．驅動電路

21．．．掃描驅動電路

22．．．資料驅動電路

23．．．控制單元

231．．．計數單元

24．．．檢測單元

241、J1、J3．．．檢測電路

25．．．存儲單元

V1．．．第一電壓

V2．．．第二電壓

Vd1、Vd2．．．電壓

G1．．．掃描脈衝

D1．．．測試脈衝

圖1是本發明液晶顯示器一較佳實施方式的等效電路示意圖。

圖2是圖1所示的液晶顯示器的測試脈衝的波形圖。

圖3是本發明液晶顯示器之檢測方法一實施方式的流程圖。

1．．．液晶顯示器

10．．．液晶顯示面板

13、g1．．．掃描線

14、S1、S3．．．資料線

15．．．薄膜電晶體

151．．．閘極

152．．．源極

153．．．汲極

16，P11、P13．．．畫素單元

17．．．液晶電容

20．．．驅動電路

21．．．掃描驅動電路

22．．．資料驅動電路

23．．．控制單元

231．．．計數單元

24．．．檢測單元

241、J1、J3．．．檢測電路

25．．．存儲單元

Claims (11)

1. 一種液晶顯示器，其包括液晶顯示面板與驅動電路，該液晶顯示面板在該驅動電路的驅動下顯示圖像，該液晶顯示面板包括複數掃描線、複數與該掃描線絕緣相交的資料線，該複數掃描線與該複數資料線定義的畫素單元；該驅動電路包括控制單元、掃描驅動電路、資料驅動電路，該掃描驅動電路用於施加掃描脈衝至該複數掃描線，該資料驅動電路用於施加測試脈衝至該複數資料線，其中，該掃描脈衝包括持續第一預定時間的第一電壓用於驅動該畫素單元導通，該測試脈衝包括持續第一預定時間的第二電壓用於對畫素單元充電，該驅動電路還包括檢測單元，該檢測單元電性連接於該複數資料線，用於檢測該畫素單元的工作情況，在掃描驅動電路向該畫素單元輸出該掃描脈衝，以及該資料驅動電路向該畫素單元輸出該測試脈衝後的第二預定時間內，該檢測電路檢測該資料線的電壓並提供至該控制單元，當該資料線的電壓等於該第二電壓時，表示該資料線對應連接及被該掃描脈衝掃描的該畫素單元損壞。
2. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中，該畫素單元包括薄膜電晶體與液晶電容，該薄膜電晶體包括閘極、源極和汲極，該閘極電性連接至對應的掃描線，該源極電性連接至對應的資料線，該汲極電性連接至該液晶電容，該第二預定時間小於該液晶電容之充電時間。
3. 如申請專利範圍第1或者2項所述之液晶顯示器，其中，該驅動電路還包括存儲單元，該存儲單元用於存儲該測試脈衝與該第一電壓。
4. 如申請專利範圍第3項所述之液晶顯示器，其中，該控制單元自該檢測電路獲取該資料線上的電壓，以及自該存儲單元讀取該第二電壓，並且對資料線上的電壓與該第二電壓進行大小比較運算。
5. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中，該檢測單元包括複數檢測電路，每一個檢測電路電性連接於該複數資料線中的其中一條資料線，用於檢測對應連接的資料線上的電壓，該控制單元依據被掃描脈衝驅動的掃描線及檢測到資料線上具有第二電壓的檢測電路來確定損壞的畫素單元的位置。
6. 如申請專利範圍第1項所述之液晶顯示器，其中，該控制單元還包括一計數單元，該計數單元用於對該液晶顯示面板中無法正常顯示的畫素單元的數量進行計數。
7. 一種液晶顯示器之檢測方法，該液晶顯示器包括液晶顯示面板與驅動電路，該液晶顯示面板在驅動電路的驅動下顯示圖像；該液晶顯示面板包括複數掃描線、複數與該掃描線絕緣相交的資料線，該複數掃描線與該複數資料線定義為畫素單元；該驅動電路包括控制單元、掃描驅動電路、資料驅動電路，該掃描驅動電路用於施加掃描電壓信號或者掃描脈衝至該複數掃描線，該資料驅動電路用於施加灰階電壓或測試脈衝至該複數資料線，該驅動電路還包括檢測單元，該檢測單元電性連接於該複數資料線，該檢測方法包括以下步驟：
   輸出該掃描脈衝與測試脈衝至該畫素單元，其中，該掃描脈衝包括持續第一預定時間的第一電壓，該第一電壓用於啟動該畫素單元開始工作，該測試脈衝包括持續第一預定時間的第二電壓，該第二電壓用於對該畫素單元充電；
   在輸出該測試脈衝開始的第二預定時間內檢測該資料線上的電壓；及
   比較檢測獲得的該資料線的電壓與該第二電壓，當該資料線上的電壓等於該第二電壓時，表示該畫素單元損壞。
8. 如申請專利範圍第7項所述之檢測方法，其中，該畫素單元包括薄膜電晶體與液晶電容，該薄膜電晶體包括閘極、源極和汲極，該閘極電性連接至對應的掃描線，該源極電性連接至對應的資料線，該汲極電性連接至該液晶電容，該第二預定時間小於該液晶電容的充電時間。
9. 如申請專利範圍第7項所述之檢測方法，其中，該第二電壓預先進行存儲，當該控制單元自該檢測單元獲取該資料線上的電壓後，該控制單元對該資料線的電壓與該第二電壓進行大小比較運算。
10. 如申請專利範圍第7項所述之檢測方法，其中，該掃描驅動電路在向其中一條掃描線輸出該掃描脈衝時，該資料驅動電路向該複數資料線輸出該測試脈衝，該檢測單元包括複數檢測電路，該複數檢測電路分別檢測該資料線上的電壓，並將每條資料線上的電壓輸出至該控制單元，該控制單元依據輸出該測試脈衝的位置以及檢測到資料線具有第二電壓的檢測電路確定損壞的畫素單元的位置。
11. 如申請專利範圍第7項所述之檢測方法，其中，該檢測方法還包括步驟：該控制單元還包括計數單元，該計數單元對該液晶顯示面板中無法正常顯示的畫素單元的數量進行計數。