TWI391730B - 平面顯示器 - Google Patents

Description

平面顯示器

本發明是有關於一種平面顯示器(Flat Panel Display，FPD)，特別是有關於一種具有可調式負載(tunable load)之平面顯示器。

平面顯示器的運作方式係以兩組相互垂直的定址線來控制排列成陣列的各畫素(pixel)，而達成顯像之目的。在各種顯像控制模式中，最常使用的是掃描線(scan line)與資料線(data line)的設計，這些掃描線與資料線彼此垂直，且定義出複數畫素。各掃描線依序地被導通以開啟或關閉對應的開關元件，以使各資料線所傳送之訊號能夠寫入畫素中，從而改變對應之畫素的狀態，並達成控制顯示畫面之目的。

雖然平面顯示器技術已趨成熟，但顯示面板在製造過程之中難免會產生一些瑕疵(defect)，又上述之掃描線與資料線皆橫越過整個顯示面板，總長度很長，故容易發生斷線的情形。當形成於基材上之掃描線與資料線發生斷線時，會導致一部分的畫素無法動作(線缺陷)，故必須設法修補斷線，否則即須將面板丟棄。此外，若僅依賴改善製程技術來實現零瑕疵率是非常困難的，因此，顯示面板的瑕疵修補技術就變得相當重要。在習知技術中，顯示面板的瑕疵修補通常採用雷射熔接(laser welding)及/或雷射切割(laser cutting)等方式進行。

習知之平面顯示器面板除了具有相互垂直之多條資料線以及多條掃描線外，更預留有一修補單元，而修補單元通常具有多條修補線(rescue lines)，在正常情況下，這些修補線與前述資料線或掃描線交錯但不電性連接，但發生資料線受損時，便需要利用修補線來做修補資料線的動作。舉例而言，當在平面顯示器面板上檢測到一受損的資料線時，可將此受損之資料線的兩端和與其交錯之二修補線分別熔接，使此受損的資料線經由修補線與修補單元電性連接，進而達到修補之功效。有些修補單元更具有一緩衝元件，用來將接收到的信號重複後以原信號位準送出。

然而，隨著資料線斷線位置的不同，其產生的負載也會不同，使得修補後的資料線產生弱亮線或弱暗線之現象。舉例而言，若資料線的斷線位置離傳送資料訊號之初始處越遠，資料線所造成之負載較大；若資料線的斷線位置離傳送資料訊號之初始處越近，則資料線所造成之負載較小。無論是弱亮線或是弱暗線之產生，均會造成平面顯示器呈像品質不佳。為了解決這個問題，通常會將一固定式電阻電性連接於前述緩衝元件，以減輕資料線因不同斷線位置產生不同負載所造成的影響。

然而，隨著平面顯示器的尺寸日益增大，顯示面板上的資料線長度也越來越長，上述設置單一固定式電阻之方式已經無法有效解決因斷線位置不同，而產生負載不同的問題。但若欲依據斷線位置不同而設置不同的固定式電阻，將增加產品與材料管理之複雜度，庫存成本也將會升高，進而造成整體生產成本提高。為了解決這個問題，又有將緩衝元件與一可變式電阻或電容電性連接之設計，此設計中的可變式電阻或電容得依據不同斷線位置而調整負載的大小，進一步減輕資料線因斷線位置不同而產生不同負載所造成之弱亮線或弱暗線的情形。

然而，可變式電阻或電容這類被動元件在製造上本身就會有無法被忽視的公差，因而造成顯示品質的穩定性與可靠度下降。其次，此種作法需額外採購被動元件，對於整體產品之造價而言，仍然是一項額外的成本。再者，將之電性連接至電路板上需要一道額外的工序，對於成本的降低、產品與生產流程的簡化以及製程之整合皆是較不利因素。

因此，如何提供一種平面顯示器，以期能夠修補斷線，且可以依據不同斷線位置適當調整負載，以提升平面顯示器斷線修補方法的品質，並進一步地整合元件、簡化工序以及降低生產成本，正是當前重要的課題之一。

本發明提供一種平面顯示器，其顯示面板具有一可調式負載。

本發明提出一種具有一顯示面板以及一控制電路之平面顯示器。顯示面板具有一顯示區域以及一周邊區域，且其包括一畫素陣列、多條信號線、多條第一修補線、多條第二修補線以及一可調式負載。畫素陣列位於顯示區域內。信號線與畫素陣列電性連接，且信號線由顯示區域延伸至周邊區域。第一修補線位於周邊區域內。第二修補線位於周邊區域內，其中各第二修補線與各信號線的一端交錯。可調式負載位於周邊區域內，並與第一修補線電性連接。控制電路則與信號線以及第一修補線電性連接，且其包括一驅動單元以及一修補單元，其中驅動單元與信號線電性連接，修補單元與第一修補線電性連接。

在本發明之一實施例中，上述平面顯示器之信號線包括多條掃描線、多條第一扇出走線(fan-out traces)、多條資料線以及多條第二扇出走線。第一扇出走線位於周邊區域內並與掃描線連接。資料線與掃描線交錯，其中資料線於周邊區域內。第二扇出走線位於周邊區域內並與資料線連接。

在本發明之一實施例中，上述平面顯示器之修補單元更包括一固定負載，其中固定負載與緩衝元件以及第一修補線電性連接。

基於上述，本發明之平面顯示器具有可調式負載，可機動調整負載值，以避免弱亮線或弱暗線之現象。其次，由於可調式負載的製作是被整合於顯示面板的薄膜沈積製程中，故不會有外接被動元件常見的公差問題，可以提高負載的穩定性與可靠度，亦能降低生產成本、簡化生產流程、減低產品與材料管理之複雜度以及提高產品整合性。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

需注意的是，下列不同實施例中所提出的作為示例的細部結構都可以在合理的情況下相互組合、替換或被省略，以因應不同的實際需求。本技術領域中具有通常知識者在參照下列實施例的說明後應能理解本發明的精神與技術特徵，並且在不脫離本發明的精神範圍內做出合理的變化與應用。此外，為了方便說明，並使說明內容能更易於被理解，下文採用相同的標號來表示相同或類似的元件，並可能省略重複的文字說明。

圖1繪示本發明一實施例之平面顯示器示意圖，圖2繪示圖1之等效電路圖，而圖3則繪示圖1之局部放大示意圖。請參照圖1至圖3，本發明之平面顯示器100包括一顯示面板110以及一控制電路120。顯示面板110可分為一顯示區域D以及一周邊區域P，周邊區域P可大體環繞顯示區域D或可鄰接顯示區域D之至少一邊。又顯示面板110包括一畫素陣列A、多條信號線112、多條第一修補線114、多條第二修補線116以及一可調式負載118。在本實施例中，顯示面板110為一液晶顯示面板，而在其他實施例中，顯示面板110還可以是一電漿顯示面板、場發射顯示面板(Field Emission Display Panel)、電致發光(Electro-Luminescence，EL)顯示面板或其他型態之顯示面板。

畫素陣列A位於顯示面板110之顯示區域D內，信號線112則與畫素陣列A電性連接，且由顯示區域D延伸至周邊區域P。

請同時參考圖1與圖3，在本實施例中，信號線112包括多條掃描線112a、多條資料線112b、多條第一扇出走線112c以及多條第二扇出走線112d。第一扇出走線112c位於周邊區域P內並與掃描線112a連接，第二扇出走線112d位於周邊區域P內並與資料線112b連接。資料線112b與掃描線112a交錯。

承上所述，第一修補線114、第二修補線116與可調式負載118皆位於周邊區域P內，其中各第二修補線116與各信號線112的一端交錯，第二修補線116可透過雷射熔接第一修補線114的第二端114b與第一修補線114電性連接，如圖3所示。在本實施例中，可透過第一修補線114的第一端114a與可調式負載118連接，而第一修補線114與修補單元124連接。此外，第二扇出走線112d分為多群，而可調式負載118可位於二群相鄰之第二扇出走線112d之間。

在本實施例中，第二修補線116、掃描線112a以及第一扇出走線112c舉例係屬於同一層導線層，而第一修補線114、資料線112b以及第二扇出走線112d舉例係屬於同一層導線層，且第一修補線路114與第二修補線路116舉例係屬於不同層導線層。然值得注意的是，上述導線的分佈情況亦可以採用其他模式，本發明並不限定其分佈情況。

在本發明中，製作於顯示面板110上的可調式負載118可以是電阻、電容，或是電阻與電容之組合，在本實施例中，可調式負載118是由多個電容器118a以及多條連接線118b所構成，其中連接線118b連接於電容器118a之間以使電容器118a彼此並聯，如圖3所示。

控制電路120與信號線112以及第一修補線114電性連接，舉例而言，信號線112以及第一修補線114在形成時便已彼此連接，或者是，在判斷信號線112為受損或瑕疵後，經由雷射銲接的方式，將尚未連接之信號線112以及第一修補線114加工為彼此連接的狀態。控制電路120包括一驅動單元122以及一修補單元124。驅動單元122與信號線112電性連接。在本實施例中，驅動單元122包括一控制電路板122a以及多個驅動晶片122b，經由修補之後，驅動晶片122b與控制電路板120、信號線112以及第一修補線114電性連接。此處，驅動晶片122b為一晶片-薄膜接合封裝體(COF)，且此晶片-薄膜接合封裝體係電性連接於控制電路板122a與顯示面板110之間。在本發明之其他實施例中，驅動晶片122b也可以是軟片自動貼合封裝體(TAB)或者是其他封裝型態之驅動晶片。值得注意的是，本發明不限定驅動晶片122b必須配置於控制電路板122a與顯示面板110之間，驅動晶片122b亦可以是配置於該顯示面板110上或是配置於控制電路板122a上。

由圖1可知，修補單元124與第一修補線114電性連接。在本實施例中，修補單元124位於控制電路板122a上，且此修補單元124可進一步包括一緩衝元件124a以及一第三修補線124b。在本實施例中，緩衝元件124a是一運算放大器(operational amplifier)，且具有一第一輸入端I1、一第二輸入端I2以及一輸出端O。第一輸入端I1與第一修補線114電性連接，而該第二輸入端I2與該輸出端O電性連接。第三修補線124b可位於周邊區域P內，各第三修補線124b與各信號線112的另一端交錯。由於在修補單元124的路徑上有運算放大器，經由第二修補線116或第三修補線124b傳遞的訊號可被放大，因此訊號經過長距離的傳遞後衰減的問題可以被克服。

在本實施例中，修補單元124可進一步包括一固定負載124c，其中固定負載124c與緩衝元件124a以及第一修補線114電性連接。固定負載124c舉例係為電阻、電容或電感。

當信號線112在無斷線的情況下，信號線112分別與第二修補線路116或第三修補線124b交錯但不連接，亦即信號線112與第二修補線116或第三修補線124b處於電性絕緣的狀態。此時，信號線112與驅動單元122電性連接，並且透過驅動晶片122b將資料信號傳送至各畫素單元，使得畫素單元達到顯示的效果。

當信號線112有斷線B發生時，請參閱圖1所示，此時，可藉由雷射熔接的方式將上半段的信號線112與第二修補線116在第一熔接部W1的位置上電性連接，並藉由雷射熔接的方式將下半段信號線112與第三修補線124b在第二熔接部W2的位置上電性連接。換言之，上半段的信號線112與下半段信號線112能夠透過第一熔接部W1、第二修補線116、第二熔接部W2以及第三修補線124b達到電性連接之目的。

請同時參考圖1～圖3，在上半段的信號線112透過第一熔接部W1與第二修補線116電性連接，且下半段的信號線112透過第二熔接部W2與第三修補線124b電性連接之後，可依據不同之斷線位置來調整可調式負載118之負載值。在本實施例中，可調式負載118之負載值調整方法例如是以雷射切割(laser cutting)的方式斷開可調式負載118之連接線118b，使得信號線112具有較為適當的負載值，以避免產生弱亮線或弱暗線之現象，以提昇整體顯示品質。

綜上所述，由於本發明之可調式負載是整合至薄膜金屬沉積製程中所形成的，故不會有外接被動元件常見的公差問題，因而可以提高負載的穩定性與可靠度。再者，由於可調式負載在製作上是整合於顯示面板的薄膜沈積製程中，因此可調式負載在製作上不會造成成本與時間的負擔，故可降低生產成本、簡化生產流程及提高產品整合性。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．平面顯示器

110．．．顯示面板

112．．．信號線

112a．．．掃描線

112b．．．資料線

112c．．．第一扇出走線

112d．．．第二扇出走線

114．．．第一修補線

114a．．．第一端

114b．．．第二端

116．．．第二修補線

118．．．可調式負載

118a．．．電容器

118b．．．連接線

120．．．控制電路

122．．．驅動單元

122a．．．控制電路板

122b．．．驅動晶片

124．．．修補單元

124a．．．緩衝元件

124b．．．第三修補線

124c．．．固定負載

A．．．畫素陣列

B．．．斷線

D．．．顯示區域

P．．．周邊區域

I1．．．第一輸入端

I2．．．第二輸入端

O．．．輸出端

W1．．．第一熔接部

W2．．．第二熔接部

圖1繪示本發明一實施例之平面顯示器示意圖。

圖2繪示圖1之等效電路圖。

圖3則繪示圖1之局部放大示意圖。

112b．．．資料線

112d．．．第二扇出走線

114．．．第一修補線

114a．．．第一端

114b．．．第二端

116．．．第二修補線

118．．．可調式負載

118a．．．電容器

118b．．．連接線

Claims (21)

1. 一種平面顯示器，包括：一顯示面板，具有一顯示區域以及一周邊區域，而該顯示面板包括：一畫素陣列，位於該顯示區域內；多條信號線，與該畫素陣列電性連接，且該些信號線由該顯示區域延伸至該周邊區域；多條第一修補線，位於該周邊區域內；多條第二修補線，位於該周邊區域內，其中各該第二修補線與各該信號線的一端交錯；以及一可調式負載，位於該周邊區域內；以及一控制電路，與該些信號線以及該些第一修補線電性連接，而該控制電路包括：一驅動單元，與該些信號線電性連接；以及一修補單元，與該些第一修補線電性連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該些信號線包括：多條掃描線；多條第一扇出走線(fan-out traces)，位於該周邊區域內並與該些掃描線連接；多條資料線，與該些掃描線交錯，其中該些資料線於該周邊區域內；以及多條第二扇出走線，位於該周邊區域內並與該些資料線連接。
3. 如申請專利範圍第2項所述之平面顯示器，其中該些第二修補線、該些掃描線以及該些第一扇出走線屬於同一層導線層。
4. 如申請專利範圍第2項所述之平面顯示器，其中該些第一修補線、該些資料線以及該些第二扇出走線屬於同一層導線層。
5. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中各該第一修補線的一第一端與該可調式負載連接，而該第一修補線的一第二端與該第二修補線連接。
6. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該中各該第一修補線的一第一端位於該第二修補配線上方。
7. 如申請專利範圍第6項所述之平面顯示器，其中各該第一修補線的該第一端與該第二修補配線電性絕緣。
8. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該該些第一修補線路屬於同一層導線層，而該些第二修補線路屬於同一層導線層，而該些第一修補線路與該些第二修補線路屬於不同層導線層。
9. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該可調式負載包括電阻或電容。
10. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該可調式負載包括：多個電容器；以及多條連接線，連接於該些電容器之間，以使該些電容器彼此並聯。
11. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該些第二扇出走線區分為多群，而該可調式負載位於二群相鄰之第二扇出走線之間。
12. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該控制電路包括：一控制電路板；以及多個驅動晶片，與該控制電路板、該些信號線以及該些第一修補線電性連接。
13. 如申請專利範圍第12項所述之平面顯示器，其中該修補單元位於該控制電路板上。
14. 如申請專利範圍第12項所述之平面顯示器，其中該些驅動晶片為晶片-薄膜接合封裝體(COF packages)或軟片自動貼合封裝體(TAB packages)。
15. 如申請專利範圍第12項所述之平面顯示器，其中該些驅動晶片配置於該控制電路板上。
16. 如申請專利範圍第12項所述之平面顯示器，其中該些驅動晶片配置於該顯示面板上。
17. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該修補單元包括：一緩衝元件；以及一第三修補線，位於該周邊區域內，其中各該第三修補線與各該信號線的另一端交錯。
18. 如申請專利範圍第17項所述之平面顯示器，其中該緩衝元件包括一運算放大器。
19. 如申請專利範圍第18項所述之平面顯示器，其中該運算放大器具有一第一輸入端、一第二輸入端以及一輸出端，該第一輸入端於該第一修補線電性連接，而該第二輸入端與該輸出端電性連接。
20. 如申請專利範圍第17項所述之平面顯示器，其中該修補單元更包括一固定負載，其中該固定負載與該緩衝元件以及該些第一修補線電性連接。
21. 如申請專利範圍第1項所述之平面顯示器，其中該可調式負載與該些第一修補線電性連接。