TWI437314B - 修補放大電路與修補資料線的方法 - Google Patents

Description

修補放大電路與修補資料線的方法

本發明是有關於一種修補放大電路與修補資料線的方法，且特別是有關於一種顯示裝置的修補放大電路與修補資料線的方法。

隨著科技的發展，電子產品已充斥於人們的日常生活中，顯示裝置更成為人們獲取資訊的重要媒介。一般而言，顯示裝置包括具有顯示影像的顯示面板(display panel)與控制顯示面板的驅動電路。驅動電路會透過資料線提供驅動訊號給顯示面板中的畫素，以使得顯示面板呈現影像。

在製造顯示裝置的過程中，常發生資料線斷線的問題。其中，當顯示面板的某一資料線發生斷裂時，斷裂的資料線會形成至少兩資料線段，且其中一資料線段依舊可接收到驅動訊號，而另一資料線段則無法接收到驅動訊號。換言之，由於資料線的斷裂，顯示面板中的部份畫素將無法接收到驅動訊號，進而導致顯示面板無法正常顯示畫面。

為了解決上述問題，顯示裝置會內建修補運算放大器(repair operation amplifier)。其中，當資料線斷裂成兩資料線段時，檢測工程師會利用雷射技術將修補運算放大器的輸入端熔接至可接收到驅動訊號的資料線段，並將修補運算放大器的輸出端熔接至無法接收到驅動訊號的資料線 段。藉此，原先無法接收到驅動訊號的資料線段將可透過修補運算放大器接收到來自源極驅動器所提供的驅動訊號。

一般而言，源極驅動器所提供的驅動訊號又可分為正極性與負極性，因此傳統修補運算放大器大多是利用高壓(例如：32V)製程技術來實現，以致使所輸出的驅動訊號涵蓋兩種極性，例如：-5V~5V。然而，利用高壓製程技術所實現的修補運算放大器往往會導致顯示裝置的硬體成本增加。此外，由於顯示裝置之源極驅動器中的運算放大器是以中壓(例如：5V)製程技術來實現，因此傳統修補運算放大器不僅與源極驅動器不易整合，且與源極驅動器相較之下還耗費較大的驅動電流。

本發明提供一種修補放大電路，利用兩運算放大器來分別對不同極性的驅動訊號進行處理，以致使兩運算放大器可利用中壓製程技術來實現。

本發明提供一種修補資料線的方法，可降低裝置的硬體成本。

本發明提出一種修補放大電路，用以修補顯示裝置中的資料線，其中資料線包括電性不相連的待修復線段與拒修復線段，且修補放大電路包括控制單元、第一運算放大器、第二運算放大器、第一切換單元以及第二切換單元。在偵測模式下，控制單元依據拒修復線段在測試畫面下所 傳送的測試訊號產生偵測訊號。在工作模式下，控制單元依據相關於偵測訊號的修補控制訊號產生切換訊號。

此外，第一運算放大器與第二運算放大器分別用以產生正極性修補訊號與負極性修補訊號。第一切換單元接收拒修復線段在影像畫面下所傳送的驅動訊號，並依據切換訊號而將驅動訊號傳送至第一運算放大器與第二運算放大器之其中之一。第二切換單元依據切換訊號將正極性修補訊號或是負極性修補訊號傳送至待修復線段。

在本發明之一實施例中，上述之第一運算放大器操作在第一工作電壓下，第二運算放大器操作在第二工作電壓下，且第二工作電壓與第一工作電壓的電壓極性相反。

在本發明之一實施例中，上述之控制單元包括修補控制器與修補偵測器。在偵測模式下，修補控制器產生偵測致能訊號。此外，在工作模式下，修補控制器依據修補控制訊號產生切換訊號。再者，修補偵測器依據偵測致能訊號偵測開始測試訊號，並依據偵測結果產生偵測訊號。

從另一觀點來看，本發明提出一種修補資料線的方法，其中資料線包括電性不相連的拒修復線段與待修復線段，且修補資料線的方法包括：在偵測模式下，產生相應於測試畫面的測試資料，並偵測拒修復線段在測試畫面下所傳送的測試訊號；在工作模式下，產生相應於影像畫面的畫面資料，並依據偵測訊號與極性控制訊號產生修補控制訊號；依據修補控制訊號產生切換訊號，並接收拒修復線段在影像畫面下所傳送的驅動訊號；依據切換訊號將驅 動訊號傳送至第一運算放大器與第二運算放大器之其中之一，以產生正極性修補訊號或是負極性修補訊號；以及，依據切換訊號將正極性修補訊號或是負極性修補訊號傳送至待修復線段。

基於上述，本發明是利用兩運算放大器來分別對不同極性的驅動訊號進行處理，以致使修補放大電路中的兩運算放大器將可利用中壓製程技術來實現。如此一來，修補放大電路將與源極驅動器易於整合並具有較佳的電路特性，且還有助於降低裝置的硬體成本。再者，本發明之修補放大電路具有自動偵測的機制，因此無需針對修補放大電路進行額外的設定即可作動。

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。

圖1A為依據本發明之一實施例之顯示裝置的示意圖。參照圖1A，顯示裝置100包括時序控制器110、修補放大電路120、源極驅動器103、以及顯示面板104。其中，當資料線150斷裂成兩資料線段151與152時，資料線段151依舊可接收到源極驅動器103所輸出的訊號，故在此定義為拒修復線段，而另一資料線段152則是無法接收到源極驅動器103所輸出的訊號，故在此定義為待修復線段。

此外，為了致使已斷裂的資料線150可以完整接收到來自源極驅動器103的訊號，修補放大電路120將接收來 自拒修復線段151的訊號(例如：測試訊號STE1與驅動訊號SDR1)，並對所接收的訊號進行處理或是傳送給待修復線段152。藉此，待修復線段152將可正常地接收到來自源極驅動器103的訊號，進而致使顯示裝置100可以正常地顯示畫面。

圖1B為依據本發明之一實施例之修補放大電路的示意圖，其中圖1B更繪示出時序控制器110。如圖1B所示，修補放大電路120包括控制單元121、第一運算放大器OP1、第二運算放大器OP2、第一切換單元122、以及第二切換單元123。此外，控制單元121包括修補偵測器130與修補控制器140。第一切換單元122包括開關SW11~SW14，且第二切換單元123包括開關SW15~SW17。

就第一切換單元122來看，開關SW11的第一端與開關SW13的第一端用以接收拒修復線段151所傳送的訊號。此外，開關SW11的第二端電性連接至第一運算放大器OP1的輸入端，且開關SW13的第二端電性連接至第二運算放大器OP2的輸入端。再者，開關SW12的第一端電性連接至開關SW11的第二端，且開關SW12的第二端電性連接至接地端。開關SW14的第一端電性連接至開關SW13的第二端，且開關SW14的第二端電性連接至接地端。

在操作上，開關SW11~SW14皆是依據切換訊號SCH1而決定是否導通其第一端與第二端。此外，當開關SW11導通(turn on)時，開關SW12不導通(turn off)。相似地，當 開關SW13導通時，開關SW14不導通。此外，第一切換單元122會依據切換訊號SCH1導通開關SW11與開關SW13的其中之一。

因此，在整體操作上，第一切換單元122會將所接收到的訊號(例如：驅動訊號SDR1)，傳送至第一運算放大器OP1與第二運算放大器OP2的其中之一。此外，在將訊號傳送至第一運算放大器OP1的期間，第一切換單元122更將第二運算放大器OP2的輸入端導通至接地端。相似地，在將訊號傳送至第二運算放大器OP2的期間，第一切換單元122更將第一運算放大器OP1的輸入端導通至接地端。

就第二切換單元123來看，開關SW15的第一端電性連接第一運算放大器OP1的輸出端，且開關SW15的第二端用以傳送訊號至待修復線段152。此外，開關SW16的第一端電性連接第二運算放大器OP2的輸出端，且開關SW16的第二端電性連接開關SW15的第二端。再者，開關SW17的第一端電性連接開關SW15的第二端，且開關SW17的第二端電性連接至接地端。

在操作上，開關SW15~SW17皆是依據切換訊號SCH1而決定其第一端與第二端的導通狀態。在此，當開關SW15導通時，開關SW16不導通。此外，當開關SW15與開關SW16皆不導通時，開關SW17將導通，以對待修復線段152進行預充電。換言之，第二切換單元123會將第一運算放大器OP1的輸出端或是第二運算放大器OP2的輸出端導通至待修復線段152。

此外，由於第一切換單元122與第二切換單元123皆是受控於切換訊號SCH1，因此兩者的操作是相互配合的。在此，當第一切換單元122將所接收的訊號傳送至第一運算放大器OP1時，第二切換單元123會相對應地將第一運算放大器OP1的輸出訊號傳送至待修復線段152。反之，當第一切換單元122將所接收的訊號傳送至第二運算放大器OP2時，第二切換單元123會相對應地將第二運算放大器OP2的輸出訊號傳送至待修復線段152。

換言之，拒修復線段151所傳送的訊號會透過第一運算放大器OP1與第二運算放大器OP2之其一來進行放大，且放大後的訊號將傳送至待修復線段152。也就是說，就已斷裂的資料線150來看，資料線150原本能接收到的訊號會經由第一運算放大器OP1與第二運算放大器OP2之其一來進行放大，之後再傳送給無法接收到訊號的資料線段。

值得一提的是，在本實施例中，第一運算放大器OP1與第二運算放大器OP2皆是以電壓VSS(例如：0V)為基準，分別操作在第一工作電壓VDH(例如：5V)與第二工作電壓VDL(例如：-5V)下。其中，第一工作電壓VDH與第二工作電壓VDL的電壓極性相反。因此，第一運算放大器OP1是用以產生正極性修補訊號，而第二運算放大器OP2則是用以產生負極性修補訊號。

換言之，修補放大電路120中的兩運算放大器OP1與OP2將可利用中壓製程技術來實現。藉此，修補放大電路 中120的運算放大器與源極驅動器103中的運算放大器將有相似的直流、交流與暫態特性，進而易於與源極驅動器103進行整合並具有較佳的電路特性。此外，修補放大電路120還有助於降低裝置的硬體成本。

另一方面，源極驅動器103傳送給資料線150的驅動訊號SDR1包括正極性與負極性。因此，在訊號的傳輸上，修補放大電路120還具有自動偵測的機制，以透過偵測結果控制第一切換單元122與第二切換單元123。藉此，透過第一切換單元122與第二切換單元123的切換，正極性的驅動訊號SDR1將被傳送至第一運算放大器OP1，且負極性的驅動訊號SDR1將被傳送至第二運算放大器OP2。

在本實施例中，修補放大電路120之所以能正確地將不同極性的驅動訊號SDR1適時地傳送至不同的運算放大器，主要是在於，顯示裝置100在開機的初期會先透過修補放大電路120中的控制單元121偵測已斷裂之資料線150的屬性，例如：已斷裂之資料線150是屬於奇數條資料線還是偶數條資料線，並將所偵測結果紀綠在時序控制器110中。藉此，當顯示裝置100顯示影像畫面時，時序控制器110將可依據偵測結果與極性控制訊號，產生適當的修補控制訊號SCT1給修補放大電路120。其中，極性控制訊號是用以定義源極驅動器103所提供之驅動訊號SDR1之極性的訊號。

為了說明方便起見，圖2為依據本發明之一實施例之修補資料線的方法流程圖。以下請同時參照圖1B與圖2， 來看顯示裝置100在修補資料線時的細部操作。

一開始，如步驟S210所示，在偵測模式下，產生相應於測試畫面的測試資料，並偵測拒修復線段151在測試畫面下所傳送的測試訊號STE1，以產生偵測訊號SDE1。舉例來說，顯示裝置100在開機的初期會先切換至偵測模式。在偵測模式下，時序控制器110會產生相應於測試畫面的測試資料，以致使源極驅動器103輸出正極性電壓至偶數條資料線，並輸出負極性電壓至奇數條資料線。此外，在偵測模式下，修補控制器140會產生偵測致能訊號SEN12給修補偵測器130。

藉此，修補偵測器130將依據偵測致能訊號SEN12，開始偵測拒修復線段151所傳送的測試訊號STE1。其中，倘若已斷裂的資料線150為偶數條資料線，則測試訊號STE1將為正極性電壓，因此修補偵測器130將可回傳具有邏輯1的偵測訊號SDE1給時序控制器110。此外，倘若已斷裂的資料線150為奇數條資料線，則測試訊號STE1將為負極性電壓，因此修補偵測器130將可回傳具有邏輯0的偵測訊號SDE1給時序控制器110。此外，在偵測次數的設定上，修補偵測器130可藉由在一時間區間內連續偵測拒修復線段151多次(例如：11次)，而回傳多筆偵測訊號SDE1給時序控制器110。如此一來，時序控制器110將可對多筆偵測訊號SDE1取平均，以避免因雜訊的干擾而造成偵測訊號SDE1的誤判。

此外，如步驟S220所示，在工作模式下，產生相應 於影像畫面的畫面資料，並依據偵測訊號SDE1與極性控制訊號產生修補控制訊號SCT1。舉例來說，在工作模式下，時序控制器110會產生相應於影像畫面的畫面資料。此外，時序控制器110會依據偵測訊號SDE1判別已斷裂之資料線150為奇數條資料線或是偶數條資料線。如此一來，時序控制器110將可進一步地依據極性控制訊號，判別拒修復線段151在影像畫面下所傳送的驅動訊號SDR1為正極性還是負極性，進而產生適當的修補控制訊號SCT1給修補放大電路120。

接著，如步驟S230所示，依據修補控制訊號SCT1產生切換訊號SCH1與修補致能訊號SEN11，並接收拒修復線段151在影像畫面下所傳送的驅動訊號SDR1。舉例來說，修補控制器140會依據修補控制訊號SCT1產生修補致能訊號SEN11，以啟動第一運算放大器OP1與第二運算放大器OP2。此外，修補控制器140會依據修補控制訊號SCT1產生切換訊號SCH1。另一方面，顯示裝置100在正常顯示影像畫面的情況下，第一切換單元122將可接收拒修復線段151在影像畫面下所傳送的驅動訊號SDR1。

之後，如步驟S240與步驟S250所示，依據切換訊號SCH1將驅動訊號SDR1傳送至第一運算放大器OP1與第二運算放大器OP2之其中之一，並依據切換訊號SCH1將正極性修補訊號或是負極性修補訊號傳送至待修復線段152。舉例來說，當驅動訊號SDR1為正極性時，第一切換單元122會將驅動訊號SDR1傳送至第一運算放大器 OP1，以致使第一運算放大器OP1產生正極性修補訊號。此外，此時的第二切換單元123會將正極性修補訊號傳送至待修復線段152。反之，當驅動訊號SDR1為負極性時，第一切換單元122會將驅動訊號SDR1傳送至第二運算放大器OP2，以致使第二運算放大器OP2產生負極性修補訊號。此外，此時的第二切換單元123會將負極性修補訊號傳送至待修復線段152。

綜上所述，本發明是利用兩運算放大器來分別對不同極性的驅動訊號進行處理。藉此，修補放大電路中的兩運算放大器將可利用中壓製程技術來實現。如此一來，修補放大電路中的運算放大器與源極驅動器中的運算放大器將有相似的直流、交流與暫態特性，進而易於與源極驅動器進行整合並具有較佳的電路特性。此外，本發明之修補放大電路還有助於降低裝置的硬體成本。再者，本發明之修補放大電路具有自動偵測的機制，因此無需針對修補放大電路進行額外的設定即可作動。

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‧‧‧顯示裝置

110‧‧‧時序控制器

120‧‧‧修補放大電路

103‧‧‧源極驅動器

104‧‧‧顯示面板

OP1‧‧‧第一運算放大器

OP2‧‧‧第二運算放大器

121‧‧‧控制單元

122‧‧‧第一切換單元

123‧‧‧第二切換單元

130‧‧‧修補偵測器

140‧‧‧修補控制器

VSS‧‧‧電壓

VDH‧‧‧第一工作電壓

VDL‧‧‧第二工作電壓

SW11~SW17‧‧‧開關

STE1‧‧‧測試訊號

SDR1‧‧‧驅動訊號

SCH1‧‧‧切換訊號

SEN11‧‧‧修補致能訊號

SEN12‧‧‧偵測致能訊號

SDE1‧‧‧偵測訊號

SCT1‧‧‧修補控制訊號

S210~S250‧‧‧用以說明圖2實施例之各步驟流程

圖1A為依據本發明之一實施例之顯示裝置的示意圖。

圖1B為依據本發明之一實施例之修補放大電路的示意圖。

圖2為依據本發明之一實施例之修補資料線的方法流程圖。

110‧‧‧時序控制器

120‧‧‧修補放大電路

OP1‧‧‧第一運算放大器

OP2‧‧‧第二運算放大器

121‧‧‧控制單元

122‧‧‧第一切換單元

123‧‧‧第二切換單元

130‧‧‧修補偵測器

140‧‧‧修補控制器

VSS‧‧‧電壓

VDH‧‧‧第一工作電壓

VDL‧‧‧第二工作電壓

SW11~SW17‧‧‧開關

STE1‧‧‧測試訊號

SDR1‧‧‧驅動訊號

SCH1‧‧‧切換訊號

SEN11‧‧‧修補致能訊號

SEN12‧‧‧偵測致能訊號

SDE1‧‧‧偵測訊號

SCT1‧‧‧修補控制訊號

Claims (13)

1. 一種修補放大電路，用以修補一顯示裝置中的一資料線，其中該資料線包括電性不相連的一待修復線段與一拒修復線段，且該修補放大電路包括：一控制單元，在一偵測模式下，該控制單元依據該拒修復線段在一測試畫面下所傳送的一測試訊號產生一偵測訊號，且在一工作模式下，該顯示裝置中的一時序控制器依據該偵測訊號與一極性控制訊號產生一修補控制訊號，且該控制單元依據該修補控制訊號產生一切換訊號；一第一運算放大器與一第二運算放大器，分別產生一正極性修補訊號與一負極性修補訊號；一第一切換單元，接收該拒修復線段在一影像畫面下所傳送的一驅動訊號，並依據該切換訊號而將該驅動訊號傳送至該第一運算放大器與該第二運算放大器之其中之一；以及一第二切換單元，依據該切換訊號將該正極性修補訊號或是該負極性修補訊號傳送至該待修復線段。
2. 如申請專利範圍第1項所述之修補放大電路，其中該第一運算放大器操作在一第一工作電壓下，該第二運算放大器操作在一第二工作電壓下，且該第二工作電壓與該第一工作電壓的電壓極性相反。
3. 如申請專利範圍第1項所述之修補放大電路，其中在該偵測模式下，該時序控制器產生相應於該測試畫面的測試資料，在該工作模式下，該時序控制器產生相應於該 影像畫面的畫面資料。
4. 如申請專利範圍第1項所述之修補放大電路，其中該控制單元更依據該修補控制訊號產生一修補致能訊號，以啟動該第一運算放大器與該第二運算放大器。
5. 如申請專利範圍第1項所述之修補放大電路，其中在該驅動訊號被傳送至該第一運算放大器的期間，該第一切換單元更將該第二運算放大器的輸入端電性連接至一接地端，且在該驅動訊號被傳送至該第二運算放大器的期間，該第一切換單元更將該第一運算放大器的輸入端電性連接至該接地端。
6. 如申請專利範圍第1項所述之修補放大電路，其中該控制單元包括：一修補控制器，在該偵測模式下，產生一偵測致能訊號，並在該工作模式下，依據該修補控制訊號產生該切換訊號；以及一修補偵測器，依據該偵測致能訊號偵測該測試訊號，並依據偵測結果產生該偵測訊號。
7. 如申請專利範圍第1項所述之修補放大電路，其中該第一切換單元包括：一第一開關，其第一端接收該驅動訊號，該第一開關的第二端電性連接該第一運算放大器的輸入端；一第二開關，其第一端電性連接該第一開關的第二端，該第一開關的第二端電性連接一接地端；一第三開關，其第一端接收該驅動訊號，該第三開關 的第二端電性連接該第二運算放大器的輸入端；以及一第四開關，其第一端電性連接該第三開關的第二端，該第四開關的第二端電性連接該接地端，其中，該第一開關至該第四開關係依據該切換訊號而決定是否導通其第一端與第二端。
8. 如申請專利範圍第1項所述之修補放大電路，其中該第二切換單元包括：一第五開關，其第一端電性連接該第一運算放大器的輸出端，該第五開關的第二端電性連接該待修復線段；一第六開關，其第一端電性連接該第二運算放大器的輸出端，該第六開關的第二端電性連接該第五開關的第二端；以及一第七開關，其第一端電性連接該第五開關的第二端，該第七開關的第二端電性連接一接地端其中，該第五開關至該第七開關係依據該切換訊號而決定是否導通其第一端與第二端。
9. 一種修補資料線的方法，其中該資料線包括電性不相連的一拒修復線段與一待修復線段，且該修補資料線的方法包括：在一偵測模式下，產生相應於一測試畫面的測試資料，並偵測該拒修復線段在該測試畫面下所傳送的一測試訊號以產生一偵測訊號；在一工作模式下，產生相應於一影像畫面的畫面資料，並依據該偵測訊號與一極性控制訊號產生一修補控制 訊號；依據該修補控制訊號產生一切換訊號，並接收該拒修復線段在該影像畫面下所傳送的一驅動訊號；依據該切換訊號將該驅動訊號傳送至一第一運算放大器與一第二運算放大器之其中之一，以產生一正極性修補訊號或是一負極性修補訊號；以及依據該切換訊號將該正極性修補訊號或是該負極性修補訊號傳送至該待修復線段。
10. 如申請專利範圍第9項所述之修補資料線的方法，其中該第一運算放大器操作在一第一工作電壓下，該第二運算放大器操作在一第二工作電壓下，且該第二工作電壓與該第一工作電壓的電壓極性相反。
11. 如申請專利範圍第9項所述之修補資料線的方法，更包括：依據該修補控制訊號產生一修補致能訊號，以啟動該第一運算放大器與該第二運算放大器。
12. 如申請專利範圍第9項所述之修補資料線的方法，其中偵測該拒修復線段在該測試畫面下所傳送的該測試訊號以產生該偵測訊號的步驟包括：產生一偵測致能訊號；依據該偵測致能訊號偵測該測試訊號，並據以產生一偵測結果；以及依據該偵測結果產生該偵測訊號。
13. 如申請專利範圍第9項所述之修補資料線的方 法，其中依據該切換訊號而將該驅動訊號傳送至該第一運算放大器與該第二運算放大器之其中之一的步驟包括：在該驅動訊號被傳送至該第一運算放大器的期間，將該第二運算放大器的輸入端導通至一接地端；以及在該驅動訊號被傳送至該第二運算放大器的期間，將該第一運算放大器的輸入端導通至接地端。