TW201619949A - 液晶顯示器及其測試電路 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種液晶顯示器及其測試電路。測試電路包含多個訊號墊、第一資料分配器、多個邏輯電路單元以及N個開關。N為正整數。上述的訊號墊用以接收測試資料訊號、電位訊號、致能訊號以及多個第一切換控制訊號。第一資料分配器將測試資料訊號分配至第一資料分配器的N個輸出端。每一邏輯電路單元依據所接收的電位訊號、致能訊號以及對應的第一切換控制訊號，產生第二切換控制訊號。每一開關依據對應邏輯電路單元所產生的第二切換控制訊號，控制所耦接的第一資料分配器的輸出端與所耦接的至少一資料線之間的電性連接。

Description

液晶顯示器及其測試電路
本發明係有關於一種液晶顯示器及其測試電路，尤指一種窄邊化的液晶顯示器及其測試電路。
液晶顯示器是目前最為普遍的顯示器類型。在製造技術不斷進步下，液晶顯示器的面板的製造良率也隨著提高。然而不可避免的，目前液晶顯示器之面板的良率仍然無法到達百分之百。基於良率上的考量，在製造液晶顯示面板的過程中，通常會加入檢測機制以提高液晶顯示面板的良率。
請參考第1圖，第1圖為習知的液晶顯示器100的示意圖。液晶顯示器100具有基板110、測試電路120、像素陣列140以及源極驅動電路150。源測試電路120、像素陣列140以及源極驅動電路150設置在基板110上。像素陣列140具有多個用以顯示畫面的像素，而像素陣列140所在的區域一般可稱為主動區域(Active Area)。測試電路120和源極驅動電路150設置在基板110的外引腳接合(outer lead bonding；OLB)區，其中源極驅動電路150用以驅動像素陣列140的像素。測試電路120具有多個訊號墊，用以輸入測試訊號，以進行陣列測試(array test)。然而，因測試電路120和源極驅動電路150皆設置在基板110的OLB區，故並不適合液晶顯示器的窄邊化的設計趨勢。
本發明之一實施例提供一種液晶顯示器的測試電路。測試電路包 含多個訊號墊、第一資料分配器、多個邏輯電路單元以及N個開關。上述的多個訊號墊用以接收輸入測試資料訊號、電位訊號、致能訊號以及多個第一切換控制訊號。第一資料分配器耦接至上述的多個訊號墊，用以將測試資料訊號分配至第一資料分配器的N個輸出端，其中N為正整數。上述的多個邏輯電路單元耦接至上述的多個訊號墊，每一邏輯電路單元依據所接收的電位訊號、致能訊號以及上述的多個第一切換控制訊號中的一對應的第一切換控制訊號，產生第二切換控制訊號。上述N個開關中的每一開關耦接於第一資料分配器的一個輸出端與液晶顯示器的至少一資料線之間，並依據上述的多個邏輯電路單元中的一對應的邏輯電路單元所產生的第二切換控制訊號，控制所耦接的輸出端與所耦接的至少一資料線之間的電性連接。
本發明之一實施例提供一種液晶顯示器，其包含基板、像素陣列、測試電路以及源極驅動電路。像素陣列形成於基板，並包含多個像素以及多條資料線。上述的多個像素以陣列方式排列，而上述多條資料線耦接於上述的多個像素。測試電路包含多個訊號墊、第一資料分配器、多個邏輯電路單元以及N個開關。上述的多個訊號墊用以接收測試資料訊號、電位訊號、致能訊號以及多個第一切換控制訊號。第一資料分配器耦接至上述的多個訊號墊，用以將測試資料訊號分配至第一資料分配器的N個輸出端，其中N為正整數。上述的多個邏輯電路單元耦接至上述的多個訊號墊，每一邏輯電路單元依據所接收的電位訊號、致能訊號以及上述的多個第一切換控制訊號中的一對應的第一切換控制訊號，產生第二切換控制訊號。上述N個開關中的每一開關耦接於第一資料分配器的一個輸出端與像素陣列的至少一資料線之間，並依據上述的多個邏輯電路單元中的一對應的邏輯電路單元所產生的第二切換控制訊號，控制所耦接的輸出端與所耦接的至少一資料線之間的電性連接。源極驅動電路用以產生並輸出操作資料訊號至上述的多個像素。
100、500‧‧‧液晶顯示器
110、510‧‧‧基板
120、520、620‧‧‧測試電路
140、540、640‧‧‧像素陣列
501、601‧‧‧第一區
502、602‧‧‧第二區
521‧‧‧訊號墊
522‧‧‧第一資料分配器
526‧‧‧第二資料分配器
542‧‧‧資料線
150、550、650‧‧‧源極驅動電路
530、530A至530C‧‧‧邏輯電路單元
532_N、532_N1至532_N5‧‧‧開關單元
532_P、532_P1至532_P5‧‧‧開關單元
544‧‧‧掃描線
546‧‧‧像素
A、B、C‧‧‧端點
AT_SW‧‧‧致能訊號
A1至OP、AP+1至AN‧‧‧輸入端
B1至BP、BP+1至BN‧‧‧輸出端
CTRL‧‧‧控制訊號
D1至DN、D1至DQ、DQ+1至DM‧‧‧操作資料訊號
O1至OP、OP+1至ON‧‧‧輸出端
Q‧‧‧開關
QN‧‧‧NPN型電晶體
QP‧‧‧PNP型電晶體
SD‧‧‧測試資料訊號
SWL_1至SWL_K、SWR_1至SWR_K‧‧‧切換控制訊號；第一切換控制訊號
YL_1至YL_K、YR_1至YR_K‧‧‧第二切換控制訊號
VGL‧‧‧電位訊號
第1圖為習知的液晶顯示器的示意圖。
第2圖為本發明一實施例之液晶顯示器的示意圖。
第3圖為第2圖之像素陣列的電路圖。
第4至7圖分別為本發明一實施例之邏輯電路單元的電路圖。
第8A至8E圖及第9A至9E圖分別為本發明一實施例之開關單元的電路圖。
第10圖為本發明一實施例之液晶顯示器的示意圖。
請參考第2圖及第3圖。第2圖為本發明一實施例之液晶顯示器500的示意圖，而第3圖為第2圖之像素陣列540的電路圖。液晶顯示器500包含基板510、測試電路520、像素陣列540以及源極驅動電路550。測試電路520設置於基板510的第一區501，源極驅動電路550設置於基板510的第二區502，而像素陣列540位於第一區501及第二區502之間。像素陣列540形成於基板510，並包含多個像素546、多條資料線542以及多條掃描線544。像素546以陣列方式排列，用以顯示畫面，而每一個像素546耦接於一條對應的資料線542以及一條對應的掃描線544。
測試電路520則包含多個訊號墊521、第一資料分配器522、多個邏輯電路單元530以及N個開關Q，其中N為正整數。訊號墊521用以接收測試資料訊號SD、電位訊號VGL、致能訊號AT_SW以及多個第一切換控制訊號SWL_1至SWL_K及SWR_1至SWR_K。第一資料分配器522耦接至訊號墊521，用以將測試資料訊號SD分配至第一資料分配器522的N個輸出端O1至ON。邏輯電路單元530耦接至訊號墊521，每一邏輯電路單元530依據所接收的電位訊號VGL、致能訊號AT_SW以及上述的多個第一切換控制訊號SWL_1至SWL_K及SWR_1至SWR_K中的一對應的第一切換控制訊號，產生第 二切換控制訊號YL_1至YWL_K、YR_1至YR_K中的一第二切換控制訊號。每一開關Q耦接於第一資料分配器522的輸出端O1至ON當中的一個輸出端與像素陣列540的資料線542之間，每個開關Q依據上述的多個邏輯電路單元530中的一對應的邏輯電路單元530所產生的第二切換控制訊號(YL_1至YL_K及YR_1至YR_K其中之一)，控制所耦接的輸出端(O1至ON其中之一)與所耦接的資料線542之間的電性連接。當任一開關Q被開啟時，即可對此一被開啟的開關Q所耦接的像素進行測試。雖然在此實施例中，每一個開關Q係耦接一條資料線542，但本發明的其他實施例中亦可將每一個開關Q耦接至多條資料線542，而可在開啟單一個開關Q的情況下，同時藉由多條資料線542對像素進行測試。
此外，源極驅動電路550用以產生操作資料訊號D1至DN，並藉由資料線542將操作資料訊號D1至DN輸出至像素546。需瞭解地，極驅動電路550與測試電路520在操作上互不衝突，這是因為測試電路520係用以在製造液晶顯示器500的過程中對液晶顯示器500的薄膜電晶體進行陣列測試(array test)，而當完成液晶顯示器500的製造後，測試電路520就會被失能(disabled)。源極驅動電路550則是用以當液晶顯示器500完成製造後，產生操作資料訊號D1至DN以驅動液晶顯示器500的像素546。因此，源極驅動電路550與測試電路520在操作上互不衝突。
請參考第4圖，第4圖為本發明一實施例之邏輯電路單元530的電路圖。邏輯電路單元530包含開關單元532_N、NPN型電晶體QN及PNP型電晶體QP。在本實施例中，開關單元532_N則包含另一個NPN型電晶體QN。邏輯電路單元530耦接至三個訊號墊521，而此三個訊號墊521分別接收第一切換控制訊號SWZ、致能訊號AT_SW以及電位訊號VGL。其中，第一切換控制訊號SWZ為上述多個第一切換控制訊號SWL_1至SWL_K及SWR_1 至SWR_K其中之一。邏輯電路單元530依據所接收到的第一切換控制訊號SWZ、致能訊號AT_SW以及電位訊號VGL，輸出第二切換控制訊號YZ。其中，第二切換控制訊號YZ為上述多個第一切換控制訊號YL_1至YL_K及YR_1至YR_K其中之一，並與第一切換控制訊號SWZ相互對應。邏輯電路單元530的真值表(truth table)為下列的表1。
而上述的表1可簡化為下列的表2：
其中，X表示不須考慮其訊號的值。依據表2，當致能訊號AT_SW的值為“0”時，第二切換控制訊號YZ的值等於電位訊號VGL的值；而當致能訊號AT_SW的值為“1”時，第二切換控制訊號YZ的值等於第一切換控制訊號SWZ的值。由於電位訊號VGL一般為閘極低電壓，其電壓準位係為液晶顯示器之未被掃描的閘極線之電壓準位，故上述的表2可進一步地簡化 為下列的表3：
由表3可知，當致能訊號AT_SW的值為“1”時，邏輯電路單元530所輸出的第二切換控制訊號YZ即是第一切換控制訊號SWZ。也因此，當致能訊號AT_SW和第一切換控制訊號SWZ的值都為“1”時，邏輯電路單元530所耦接的開關Q會被開啟，而可對開關Q所耦接的像素陣列540之像素546進行測試。
請參考第5圖，第5圖為本發明另一實施例之邏輯電路單元530A的電路圖。邏輯電路單元530A包含開關單元532_N以及兩個NPN型電晶體QN。在本實施例中，開關單元532_N則包含另一個NPN型電晶體QN。邏輯電路單元530A所耦接的四個訊號墊521分別接收第一切換控制訊號SWZ、致能訊號AT_SW、控制訊號CTRL以及電位訊號VGL。邏輯電路單元530A依據所接收到的第一切換控制訊號SWZ、致能訊號AT_SW、控制訊號CTRL以及電位訊號VGL，輸出第二切換控制訊號YZ。邏輯電路單元530A之簡化後的真值表為下列的表4。
依據表4，當致能訊號AT_SW的值為“1”，且控制訊號CTRL的值為“0”時，邏輯電路單元530A所輸出的第二切換控制訊號YZ即是第 一切換控制訊號SWZ。也因此，當致能訊號AT_SW和第一切換控制訊號SWZ的值都為“1”，且控制訊號CTRL的值為“0”時，邏輯電路單元530A所耦接的開關Q會被開啟，而可對開關Q所耦接的像素陣列540之像素546進行測試。
請參考第6圖，第6圖為本發明另一實施例之邏輯電路單元530B的電路圖。邏輯電路單元530B包含開關單元532_P、PNP型電晶體QP及NPN型電晶體QN。在本實施例中，開關單元532_P則包含另一個PNP型電晶體QP。邏輯電路單元530B所耦接的三個訊號墊521分別接收第一切換控制訊號SWZ、致能訊號AT_SW以及電位訊號VGL。邏輯電路單元530B依據所接收到的第一切換控制訊號SWZ、致能訊號AT_SW以及電位訊號VGL，輸出第二切換控制訊號YZ。邏輯電路單元530B之簡化後的真值表為下列的表5。
依據表5，當致能訊號AT_SW的值為“0”時，邏輯電路單元530B所輸出的第二切換控制訊號YZ即是第一切換控制訊號SWZ。也因此，當致能訊號AT_SW的值為“0”，且第一切換控制訊號SWZ的值為“1”時，邏輯電路單元530B所耦接的開關Q會被開啟，而可對開關Q所耦接的像素陣列540之像素546進行測試。
請參考第7圖，第7圖為本發明另一實施例之邏輯電路單元530C的電路圖。邏輯電路單元530C包含開關單元532_P、兩個NPN型電晶體QN以及兩個PNP型電晶體QP。在本實施例中，開關單元532_P則包含另一個 PNP型電晶體QP。邏輯電路單元530C所耦接的四個訊號墊521分別接收第一切換控制訊號SWZ、致能訊號AT_SW、控制訊號CTRL以及電位訊號VGL。邏輯電路單元530C依據所接收到的第一切換控制訊號SWZ、致能訊號AT_SW、控制訊號CTRL以及電位訊號VGL，輸出第二切換控制訊號YZ。邏輯電路單元530C之簡化後的真值表為下列的表6。
依據表6，當致能訊號AT_SW的值為“0”，且控制訊號CTRL的值為“1”時，邏輯電路單元530C所輸出的第二切換控制訊號YZ即是第一切換控制訊號SWZ。也因此，當致能訊號AT_SW值為“0”，且控制訊號CTRL和第一切換控制訊號SWZ的值都為“1”時，邏輯電路單元530C所耦接的開關Q會被開啟，而可對開關Q所耦接的像素陣列540之像素546進行測試。
此外，本發明中因不必在液晶顯示器的兩側邊設置繞行的走線，故不須刻意地加大開關Q的寬長比，即可正確地驅動像素陣列的像素。因此，本發明不但可窄化縮小液晶顯示器的兩側邊，且相較於習知技術，本發明的開關Q所需的佈局面積較小。
另外，為增加上述邏輯電路單元530以及530A至530C對於畫素546的驅動能力，可藉由增加開關單元532_N及開關單元532_P之電晶體的數目的方式達成。舉例來說，上述開關單元532_N可替換為第8A圖至第8E圖的開關單元532_N1至532_N5的任一開關單元，而上述開關單元532_P可替換為第9A圖至第9E圖的開關單元532_P1至532_P5的任一開關單元。其 中，開關單元532_N的端點A、B及C分別對應於開關單元532_N1至532_N5的端點A、B及C，而開關單元532_P的端點A、B及C分別對應於開關單元532_P1至532_P5的端點A、B及C。此外，開關單元532_N1至532_N5分別包含多個NPN型電晶體QN，而開關單元532_P1至532_P5分別包含多個PNP型電晶體QP。
請參考第10圖，第10圖為本發明一實施例之液晶顯示器600的示意圖。液晶顯示器600與液晶顯示器500之間最大的差別在於液晶顯示器600的測試電路620另包含第二資料分配器526。測試資料訊號SD會先經由第一資料分配器522，再經由第二資料分配器526分配至像素陣列640的資料線542。而在本實施例中，像素陣列640的解析度高於像素陣列540的解析度。詳言之，液晶顯示器600包含基板610、像素陣列640、測試電路620以及源極驅動電路650。測試電路620設置於基板610的第一區601，源極驅動電路650設置於基板610的第二區602，而像素陣列640位於第一區601及第二區602之間。像素陣列640包含M條資料線542，其中M為大於N的正整數。第二資料分配器526包含N個輸入端A1至AN及M個輸出端B1至BM。第二資料分配器526的每一輸入端(A1至AN其中之一)耦接於上述N個開關Q中的一個開關Q，而第二資料分配器526的每一輸出端(B1至BM其中之一)耦接於M條資料線542中的一條資料線542。第二資料分配器526用以將來自上述N個輸入端A1至AN的測試資料訊號SD分配至上述M個輸出端B1至BM。因此，第二資料分配器526實質上為N對M多工器。此外，由於M大於N，故相較於測試電路520，本實施例中的測試電路620可對具有較高解析度的像素陣列640進行測試。因此，相較於測試電路520，相較於測試電路620更適合用來測試高解析度的像素陣列。
此外，源極驅動電路650用以產生操作資料訊號D1至DM，並藉 由資料線542將操作資料訊號D1至DM輸出至像素陣列640的像素。需瞭解地，極驅動電路650與測試電路620在操作上互不衝突，這是因為測試電路620係用以在製造液晶顯示器600的過程中對液晶顯示器600的薄膜電晶體進行陣列測試，而當完成液晶顯示器600的製造後，測試電路620就會被失能(disabled)。源極驅動電路650則是用以當液晶顯示器600完成製造後，產生操作資料訊號D1至DM以驅動像素陣列640的像素。因此，源極驅動電路650與測試電路620在操作上互不衝突。
藉由本發明液晶顯示器的測試電路，可不必在液晶顯示器的兩側邊設置繞行的走線，故不須刻意地加大測試電路之開關的寬長比，即可正確地驅動像素陣列的像素。因此，本發明不但可窄化縮小液晶顯示器的兩側邊，且本發明中的開關所需的佈局面積相對較小。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
500‧‧‧液晶顯示器
501‧‧‧第一區
502‧‧‧第二區
510‧‧‧基板
520‧‧‧測試電路
521‧‧‧訊號墊
522‧‧‧第一資料分配器
530‧‧‧邏輯電路單元
540‧‧‧像素陣列
542‧‧‧資料線
550‧‧‧源極驅動電路
AT_SW‧‧‧致能訊號
D1至DP、DP+1至DN‧‧‧操作資料訊號
O1至OP、OP+1至ON‧‧‧輸出端
Q‧‧‧開關
SD‧‧‧測試資料訊號
SWL_1至SWL_K、SWR_1至SWR_K‧‧‧第一切換控制訊號
YL_1至YL_K、YR_1至YR_K‧‧‧第二切換控制訊號
VGL‧‧‧電位訊號

Claims (14)

  1. 一種液晶顯示器的測試電路，該測試電路包含：多個訊號墊，用以接收一測試資料訊號、一電位訊號、一致能訊號以及多個第一切換控制訊號；一第一資料分配器，耦接至該些訊號墊，用以將該測試資料訊號分配至該第一資料分配器的N個輸出端，其中N為正整數；多個邏輯電路單元，耦接至該些訊號墊，每一該些邏輯電路單元依據所接收的該電位訊號、該致能訊號以及該些第一切換控制訊號中的一對應的第一切換控制訊號，產生一第二切換控制訊號；以及N個開關，每一開關耦接於該第一資料分配器的一個輸出端與該液晶顯示器的至少一資料線之間，並依據該些邏輯電路單元中的一對應的邏輯電路單元所產生的該第二切換控制訊號，控制所耦接的該輸出端與所耦接的該至少一資料線之間的電性連接。
  2. 如請求項1所述之測試電路，另包含一第二資料分配器，包含N個輸入端及M個輸出端，其中M為大於N的正整數，該第二資料分配器的每一輸入端耦接於上述N個開關中的一個開關，該第二資料分配器的每一輸出端耦接於上述多條資料線中的一條資料線，該第二資料分配器用以將來自上述N個輸入端的該測試資料訊號分配至上述M個輸出端。
  3. 如請求項1所述之測試電路，其中該晶顯示器另包含：一基板；一像素陣列，形成於該基板，並包含：多個像素，以陣列方式排列；以及多條資料線，耦接於該些像素；以及 一源極驅動電路，用以產生並輸出操作資料訊號至該些像素；其中該測試電路設置於該基板的一第一區，該源極驅動電路設置於該基板的一第二區，而該像素陣列位於該第一區及該第二區之間。
  4. 如請求項1所述之測試電路，其中該些訊號墊還用以接收一控制訊號，而每一該些邏輯電路單元依據所接收的該控制訊號、該電位訊號、該致能訊號以及該對應的第一切換控制訊號，產生該第二切換控制訊號。
  5. 如請求項4所述之測試電路，其中該致能訊號於一第一準位及一第二準位切換，而使得每一該些邏輯電路單元所產生的該第二切換控制訊號為該對應的第一切換控制訊號或為該控制訊號。
  6. 如請求項1、2、3或4所述之測試電路，其中該致能訊號於一第一準位及一第二準位切換，而使得每一該些邏輯電路單元所產生的該第二切換控制訊號為該對應的第一切換控制訊號或為該電位訊號。
  7. 如請求項1、2、3、4或5所述之測試電路，其中每一該些邏輯電路單元具有多個電晶體，而每一該些電晶體皆為NPN型電晶體。
  8. 一種液晶顯示器，包含：一基板；一像素陣列，形成於該基板，並包含：多個像素，以陣列方式排列；以及多條資料線，耦接於該些像素；一測試電路，包含：多個訊號墊，用以接收一測試資料訊號、一電位訊號、一致能訊號以 及多個第一切換控制訊號；一第一資料分配器，耦接至該些訊號墊，用以將該測試資料訊號分配至該第一資料分配器的N個輸出端，其中N為正整數；多個邏輯電路單元，耦接至該些訊號墊，每一該些邏輯電路單元依據所接收的該電位訊號、該致能訊號以及該些第一切換控制訊號中的一對應的第一切換控制訊號，產生一第二切換控制訊號；以及N個開關，每一開關耦接於該第一資料分配器的一個輸出端與該像素陣列的至少一資料線之間，並依據該些邏輯電路單元中的一對應的邏輯電路單元所產生的該第二切換控制訊號，控制所耦接的該輸出端與所耦接的該至少一資料線之間的電性連接；以及一源極驅動電路，用以產生並輸出操作資料訊號至該些像素。
  9. 如請求項8所述之液晶顯示器，其中該測試電路另包含一第二資料分配器，該第二資料分配器包含N個輸入端及M個輸出端，其中M為大於N的正整數，該第二資料分配器的每一輸入端耦接於上述N個開關中的一個開關，該第二資料分配器的每一輸出端耦接於上述多條資料線中的一條資料線，該第二資料分配器用以將來自上述N個輸入端的該測試資料訊號分配至上述M個輸出端。
  10. 如請求項8所述之液晶顯示器，其中該測試電路設置於該基板的一第一區，該源極驅動電路設置於該基板的一第二區，而該像素陣列位於該第一區及該第二區之間。
  11. 如請求項8所述之液晶顯示器，其中該些訊號墊還用以接收一控制訊號，而每一該些邏輯電路單元依據所接收的該控制訊號、該電位訊號、該致能訊號以及該對應的第一切換控制訊號，產生該第二切換控制訊號。
  12. 如請求項11所述之液晶顯示器，其中該致能訊號於一第一準位及一第二準位切換，而使得每一該些邏輯電路單元所產生的該第二切換控制訊號為該對應的第一切換控制訊號或為該控制訊號。
  13. 如請求項8、9、10或11所述之液晶顯示器，其中該致能訊號於一第一準位及一第二準位切換，而使得每一該些邏輯電路單元所產生的該第二切換控制訊號為該對應的第一切換控制訊號或為該電位訊號。
  14. 如請求項8、9、10、11或12所述之液晶顯示器，其中每一該些邏輯電路單元具有多個電晶體，而每一該些電晶體皆為NPN型電晶體。
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