TWI847504B

TWI847504B - 顯示面板

Info

Publication number: TWI847504B
Application number: TW112101966A
Authority: TW
Inventors: 陳瑞山; 黃書豪; 陳隆建
Original assignee: 友達光電股份有限公司
Filing date: 2023-01-17
Publication date: 2024-07-01

Abstract

一種顯示面板，包括像素陣列、閘極驅動電路及接觸測試電路。像素陣列設置於顯示區內，包括多個電晶體。閘極驅動電路及接觸測試電路設置於顯示區內或外，且兩者皆耦接至像素陣列。閘極驅動電路自多個第一襯墊接收多個閘極電壓訊號，並依據多個閘極電壓訊號關斷像素陣列中的多個電晶體。接觸測試電路自至少一第二襯墊接收至少一測試電壓訊號，自至少一第三襯墊接收至少一輸入訊號，並依據至少一測試電壓訊號及至少一輸入訊號檢測接觸測試電路中是否存在斷路的狀況，在檢測接觸測試電路中未存在斷路的狀況後，依據至少一測試電壓訊號及至少一輸入訊號檢測顯示面板中是否存在訊號短路的狀況。

Description

顯示面板

本發明是有關於一種顯示技術，且特別是有關於一種顯示面板。

微型發光二極體(Micro LED)面板是將發光二極體結構進行微小化、陣列化並把其當作顯示面板的發光像素，之後將微型發光二極體批量轉移至電路基板上，再利用物理沉積製程與封裝以完成微型發光二極體面板。微型發光二極體為一種電流驅動元件，可以自體發光，因此微型發光二極體面板具有低功耗、高亮度、高對比、及高可靠度等眾多優點。不久的將來，可預期於車用、醫療、商用或是隨身戶外顯示面板其滲透率將越來越高。

然而，微型發光二極體面板目前最大的成本在於微型發光二極體的巨量轉移，因此如何確保訊號彼此間無漏電流之半成品再進入巨量轉移製程是成品管控下重要的測試。

本發明提供一種顯示面板，其閘極驅動電路與接觸測試電路由兩組獨立且不相同的電壓訊號控制，如此可準確地檢測顯示面板中訊號彼此間有無漏電流產生。

本發明的顯示面板，包括像素陣列、閘極驅動電路以及接觸測試電路。像素陣列設置於顯示區內，包括多個電晶體。閘極驅動電路設置於顯示區內或外，耦接至像素陣列，自多個第一襯墊接收多個閘極電壓訊號，並依據多個閘極電壓訊號關斷像素陣列中的多個電晶體。接觸測試電路設置於顯示區內或外，耦接至像素陣列，自至少一第二襯墊接收至少一測試電壓訊號，自至少一第三襯墊接收至少一輸入訊號，並依據至少一測試電壓訊號及至少一輸入訊號檢測接觸測試電路中是否存在斷路的狀況，在檢測接觸測試電路中未存在斷路的狀況後，依據至少一測試電壓訊號及至少一輸入訊號檢測顯示面板中是否存在訊號短路的狀況。

基於上述，本發明實施例的顯示面板會先依據閘極電壓訊號關斷像素陣列中的所有電晶體(即閘極全關(All gate off))，接著依據測試電壓訊號及輸入訊號確定接觸測試電路中未存在斷路的狀況，進而檢測顯示面板中是否存在訊號短路的狀況。特別地，測試電壓訊號獨立且不同於閘極電壓訊號。如此一來，本發明的顯示面板可藉由提供閘極驅動電路與接觸測試電路兩組獨立且不相同的電壓訊號而提升接觸測試電路的檢測結果的精準度。

為讓本發明的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。

100:顯示面板

120:像素陣列

140:閘極驅動電路

160:接觸測試電路

200:方法

ACS:交流訊號

DCS:直流訊號

DS:資料訊號

PG11、PG12、PG21、PG22、PG31、PG32、PG33:襯墊

S202、S204、S206:步驟

T1、T2:測試電晶體

TU1、TU2、TU3:測試單元

VGHS:閘極高電壓訊號

VGLS:閘極低電壓訊號

VTHS:測試高電壓訊號

VTLS:測試低電壓訊號

圖1是依照本發明的一實施例的顯示面板的示意圖。

圖2是依照本發明圖1實施例的顯示面板的操作方法的流程圖。

應當理解，儘管術語「第一」、「第二」、「第三」等在本文中可以用於描述各種元件、部件、區域、層及/或部分，但是這些元件、部件、區域、及/或部分不應受這些術語的限制。這些術語僅用於將一個元件、部件、區域、層或部分與另一個元件、部件、區域、層或部分區分開。因此，下面討論的「第一元件」、「第一部件」、「第一區域」、「第一層」或「第一部分」可以被稱為「第二元件」、「第二部件」、「第二區域」、「第二層」或「第二部分」或部分而不脫離本文的教導。

這裡使用的術語僅僅是為了描述特定實施例的目的，而不是限制性的。如本文所使用的，除非內容清楚地指示，否則單數形式「一」、「一個」和「該」旨在包括複數形式，包括「至少一個」。「或」表示「及/或」。如本文所使用的，術語「及/或」包括一個或多個相關所列項目的任何和所有組合。還應當理解，當在本說明書中使用時，術語「包括」及/或「包括」指定所述特徵、區域、整體、步驟、操作、元件的存在及/或部件，但不排除一個或多個其它特徵、區域整體、步驟、操作、元件、部件及/或其組合的存在或添加。

除非另有定義，本文使用的所有術語(包括技術和科學術語)具有與本發明所屬領域的普通技術人員通常理解的相同的含義。將進一步理解的是，諸如在通常使用的字典中定義的那些術語應當被解釋為具有與它們在相關技術和本發明的上下文中的含義一致的含義，並且將不被解釋為理想化的或過度正式的意義，除非本文中明確地這樣定義。

圖1是依照本發明的一實施例的顯示面板的示意圖。請參照圖1，顯示面板100包括像素陣列120、閘極驅動電路140及接觸測試電路160。顯示面板100例如是有機發光二極體(Organic Light-emitting Diode，OLED)顯示器、次毫米發光二極體(Mini LED)顯示器或其他微型發光二極體顯示器等具有顯示功能的裝置，但不限於此。

在本實施例中，像素陣列120設置於顯示區內，且包括多個電晶體。閘極驅動電路140及接觸測試電路160設置於顯示區內或顯示區外(即非顯示區)，且兩者皆耦接至像素陣列120。在一實施例中，閘極驅動電路140可以設置於像素陣列120的左右兩側，接觸測試電路160可以設置於像素陣列120的下側，但不限於此。

閘極驅動電路140可以是陣列上閘極驅動電路(Gate Driver On Array，GOA)，將閘極驅動電路配置於陣列基板上。由於GOA技術可直接配置在面板周圍，因而簡化製作程序，提高顯示面板的整合度，使得面板更加薄型化。在本實施例中，閘極驅動電路140依據所接收的電壓訊號開啟或關斷像素陣列120中的多個電晶體。

接觸測試電路160例如是靜電放電(Electrostatic Discharge，ESD)防護電路，可有效檢測顯示面板中訊號彼此之間有無短路發生。在本實施例中，接觸測試電路160依據所接收的電壓訊號及輸入訊號檢測顯示面板100中是否存在訊號短路的狀況。

顯示面板100更包括多個第一襯墊、至少一第二襯墊及至少一第三襯墊。且為簡化說明，圖1僅繪示第一襯墊PG11及PG12、第二襯墊PG21及PG22、第三襯墊PG31、PG32及PG33作為範例，然本領域具通常知識者可依據實際應用情境適當調整襯墊的數量，本實施例並不予以限制。特別地，第一襯墊PG11及PG12、第二襯墊PG21及PG22、第三襯墊PG31、PG32及PG33可設置於顯示區側邊或玻璃背面，本實施例並不予以限制。

在一實施例中，接觸測試電路160包括至少一測試單元，至少一測試單元包括至少一測試電晶體。且為簡化說明，圖1僅繪示接觸測試電路160包括測試單元TU1、TU2及TU3，測試單元TU1、TU2及TU3各自包括測試電晶體T1及T2作為範例，然本領域具通常知識者可依據實際應用情境適當調整測試單元及測試電晶體的數量，本實施例並不予以限制。特別地，測試單元TU1、TU2及TU3可設置於顯示區內或外，本實施例並不予以限制。

進一步說明，測試單元TU1、TU2及TU3各自的測試電晶體T1的第一端及控制端分別耦接至第三襯墊PG31、PG32及PG33，測試單元TU1、TU2及TU3各自的測試電晶體T1的第二端皆耦接至第二襯墊PG22。測試單元TU1、TU2及TU3各自的測試電晶體T2的第一端分別耦接至第三襯墊PG31、PG32及PG33，測試單元TU1、TU2及TU3各自的測試電晶體T2的第二端及控制端皆耦接至第二襯墊PG21。

在一實施例中，像素陣列120中的多個電晶體以及測試單元TU1、TU2及TU3中的測試電晶體T1及T2可以是P型電晶體，也可以是N型電晶體，但不限於此。

在一實施例中，顯示面板100更包括控制器(圖1中未繪示)。控制器例如是中央處理單元(Central Processing Unit，CPU)，或是其他可程式化之一般用途或特殊用途的微處理器(Microprocessor)、數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)、可程式化控制器、特殊應用積體電路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)或其他類似裝置或這些裝置的組合，但不限於此。在本實施例中，控制器耦接至閘極驅動電路140及接觸測試電路160，且可執行軟體(或韌體)程式，以設定顯示面板100中的電壓訊號。

圖2是依照本發明圖1實施例的顯示面板的操作方法的流程圖。請同時參照圖1及圖2，本實施例的方法200適用於圖1的顯示面板100，以下即搭配顯示面板100中各裝置之間的作動關係來說明本發明的顯示面板的操作方法的詳細步驟。

在步驟S202中，閘極驅動電路140自第一襯墊PG11及PG12接收多個閘極電壓訊號，並依據多個閘極電壓訊號關斷像素陣列120中的多個電晶體。

具體而言，多個閘極電壓訊號包括閘極高電壓訊號VGHS與閘極低電壓訊號VGLS，閘極驅動電路140自第一襯墊PG11接收閘極高電壓訊號VGHS，且自第一襯墊PG12接收閘極低電壓訊號VGLS。並且，值得一提的是，在多個電晶體為P型電晶體時，控制器將閘極高電壓訊號VGHS與閘極低電壓訊號VGLS皆設定為高電壓位準，以將像素陣列120上所有的電晶體之閘極全數關斷。在多個電晶體為N型電晶體時，控制器將閘極高電壓訊號VGHS與閘極低電壓訊號VGLS皆設定為低電壓位準，以將像素陣列120上所有的電晶體之閘極全數關斷。

在步驟S204中，接觸測試電路160自第二襯墊PG21及PG22接收至少一測試電壓訊號，自第三襯墊PG31、PG32及PG33接收至少一輸入訊號，並依據至少一測試電壓訊號及至少一輸入訊號檢測接觸測試電路160中是否存在斷路的狀況。

詳細來說，至少一測試電壓訊號包括測試高電壓訊號VTHS與測試低電壓訊號VTLS，至少一輸入訊號包括交流 (Alternating Current，AC)訊號ACS、直流(Direct Current，DC)訊號DCS及資料訊號DS，然本領域具通常知識者可依據實際應用情境適當調整測試電壓訊號的數量以及輸入訊號的數量與類型，本實施例並不予以限制。接觸測試電路160自第二襯墊PG21接收測試高電壓訊號VTHS，自第二襯墊PG22接收測試低電壓訊號VTLS，自第三襯墊PG31接收交流訊號ACS，自第三襯墊PG32接收直流訊號DCS，且自第三襯墊PG33接收資料訊號DS。

進一步說明，在測試單元TU1中，測試電晶體T1的第一端及控制端與測試電晶體T2的第一端自第三襯墊PG31接收交流訊號ACS，測試電晶體T1的第二端自第二襯墊PG22接收測試低電壓訊號VTLS，測試電晶體T2的第二端及控制端自第二襯墊PG21接收測試高電壓訊號VTHS。在測試單元TU2中，測試電晶體T1的第一端及控制端與測試電晶體T2的第一端自第三襯墊PG32接收直流訊號DCS，測試電晶體T1的第二端自第二襯墊PG22接收測試低電壓訊號VTLS，測試電晶體T2的第二端及控制端自第二襯墊PG21接收測試高電壓訊號VTHS。在測試單元TU3中，測試電晶體T1的第一端及控制端與測試電晶體T2的第一端自第三襯墊PG33接收資料訊號DS，測試電晶體T1的第二端自第二襯墊PG22接收測試低電壓訊號VTLS，測試電晶體T2的第二端及控制端自第二襯墊PG21接收測試高電壓訊號VTHS。

值得說明的是，在測試單元TU1、TU2或TU3包括一個以上的測試電晶體T1及T2時，接觸測試電路160可同時對小於測試低電壓訊號VTLS的電壓位準的輸入訊號(交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS)或大於測試高電壓訊號VTHS的電壓位準的輸入訊號進行接觸測試。理論上，當測試高電壓訊號VTHS的電壓位準大於交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS的電壓位準，交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS的電壓位準大於測試低電壓訊號VTLS的電壓位準時，測試單元TU1、TU2或TU3不會形成迴路，此代表接觸測試電路160檢測第三襯墊與測試單元之間的路徑存在斷路的狀況。當測試高電壓訊號VTHS的電壓位準小於交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS的電壓位準，或測試低電壓訊號VTLS的電壓位準大於交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS的電壓位準時，測試單元TU1、TU2或TU3形成迴路，此代表接觸測試電路160檢測第三襯墊與測試單元之間的路徑未存在斷路的狀況。

在一實施例中，第二襯墊PG21及PG22、第三襯墊PG31、PG32及PG33與測試電晶體T1及T2設置於不同平面上，接觸測試電路160依據測試高電壓訊號VTHS及測試低電壓訊號VTLS的電壓設定檢測第二襯墊PG21及PG22、第三襯墊PG31、PG32及PG33與測試電晶體T1及T2之間的路徑是否存在斷路的狀況。在一實施例中，第二襯墊PG21及PG22、第三襯墊PG31、PG32及PG33設置於玻璃(glass)背面，測試電晶體T1及T2設置於玻璃正面，但不限於此。

在一實施例中，測試電晶體T1及T2的第一端及第二端以多晶矽(poly)橋接(其下以不透光材質遮蔽)，此可增加檢測當下大訊號之斷點以增強ESD防護而避免影響顯示面板100。在一實施例中，測試電晶體T1及T2設置於像素陣列內或外，但不限於此。

在步驟S206中，在接觸測試電路160檢測接觸測試電路160中未存在斷路的狀況後，接觸測試電路160依據至少一測試電壓訊號及至少一輸入訊號檢測顯示面板100中是否存在訊號短路的狀況。

詳細來說，在一實施例中，在接觸測試電路160檢測接觸測試電路160中未存在斷路的狀況後，此時當測試高電壓訊號VTHS的電壓位準大於交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS的電壓位準，交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS的電壓位準大於測試低電壓訊號VTLS的電壓位準，且交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS彼此之間具有電壓差時，接觸測試電路160可正確地檢測交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS彼此之間有無短路，也就是檢測顯示面板100中是否存在訊號短路的狀況。

在另一實施例中，在接觸測試電路160檢測接觸測試電路160中未存在斷路的狀況後，當測試高電壓訊號VTHS的電壓位準小於交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS的電壓位準，或測試低電壓訊號VTLS的電壓位準大於交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS的電壓位準時，接觸測試電路160將無法完全正確地檢測顯示面板100中是否存在訊號短路的狀況。原因在於，此時交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS與測試高電壓訊號VTHS或測試低電壓訊號VTLS彼此之間已發生短路，因此無法進一步得知交流訊號ACS、直流訊號DCS或資料訊號DS彼此之間有無短路，也就無法得知在顯示面板100中是否存在訊號短路的狀況。

在此舉例說明，在接觸測試電路160檢測接觸測試電路160中未存在斷路的狀況後，當測試高電壓訊號VTHS的電壓位準為6伏特、交流訊號ACS的電壓位準為5伏特、直流訊號DCS的電壓位準為-5伏特、測試低電壓訊號VTLS的電壓位準為-8V時，接觸測試電路160可正確地檢測交流訊號ACS與直流訊號DCS彼此之間有無短路，也就是檢測顯示面板100中是否存在訊號短路的狀況。相反地，當測試高電壓訊號VTHS的電壓位準為2伏特、交流訊號ACS的電壓位準為3伏特、直流訊號DCS的電壓位準為4伏特、測試低電壓訊號VTLS的電壓位準為0V時，接觸測試電路160檢測交流訊號ACS、直流訊號DCS與測試高電壓訊號VTHS、測試低電壓訊號VTLS彼此之間已發生短路，因此無法進一步檢測交流訊號ACS、直流訊號DCS彼此之間有無短路，也就無法檢測在顯示面板100中是否存在訊號短路的狀況。

在習知的實施例中，閘極驅動電路140所接收的電壓訊號閘極(即高電壓訊號VGHS與閘極低電壓訊號VGLS)相同於接觸測試電路160所接收的電壓訊號(即測試高電壓訊號VTHS 與測試低電壓訊號VTLS)。因此，在閘極驅動電路140依據所接收的電壓訊號關斷像素陣列120中的所有電晶體時，接觸測試電路160所接收的電壓訊號並非分別為高電壓位準與低電壓位準，此將導致檢測結果錯誤。相較於此，在本發明的顯示面板100中，閘極驅動電路140所接收的電壓訊號閘極(即高電壓訊號VGHS與閘極低電壓訊號VGLS)獨立且不同於接觸測試電路160所接收的電壓訊號(即測試高電壓訊號VTHS與測試低電壓訊號VTLS)，如此可準確地檢測顯示面板100中訊號彼此間有無漏電流產生，因而提升接觸測試電路160的檢測結果的精準度。

綜上所述，本發明的顯示面板會先依據閘極電壓訊號關斷像素陣列中的所有電晶體(即閘極全關(All gate off))，接著依據測試電壓訊號及輸入訊號確定接觸測試電路中未存在斷路的狀況，進而檢測顯示面板中是否存在訊號短路的狀況。特別地，測試電壓訊號獨立且不同於閘極電壓訊號。如此一來，本發明的顯示面板可藉由提供閘極驅動電路與接觸測試電路兩組獨立且不相同的電壓訊號而提升接觸測試電路的檢測結果的精準度。

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，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。