TWI276037B - Combined inspection circuit and method for inspecting TFT liquid crystal display panels - Google Patents

Description

1276037 ' * 1 f , .九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係對於液晶顯示面板薄膜電晶體陣列（Liquid Crystal Display Thin Film Transistor Array，簡稱 LCD TFT Array ) 製程中，對應於檢測機台所設計之佈線搭配問題所提出之 解決方法。 【先前技術】 液晶顯示裝置之面板檢測過程中，隨著使用不同的檢 測機台設備而需要設計不同電路檢測之佈線，以下為習用 的幾種電路檢測之佈線： 1 · 環狀短路佈線（short-ring lay out ) ••—種適用於曰本 MJC(Micronics Japan CO.，LTD)檢測機台之檢測佈線方式， 如1A圖之液晶顯示面板之顯示元件陣列佈線圖所 示，面板由閘極驅動端G ( gate driver )與資料驅動端 D (datadriver)拉出複數條資料線30與掃描線40相互 垂直交錯形成，而控制晝素顯示之薄膜電晶體丨〇設置 於資料線30與掃描線40交錯之位置，另掃描線40之間 藉有儲存電容20以CS ON GATE方式連接’畫素顯示即 藉此儲存電容20之充放電控制顯示。為檢測各連接薄 膜電晶體10等元件與四周佈線之正確性，該複數條資 料線30與掃描線40各有電路連接外部檢測設備’如圖 1A所示，複數條掃描線40連接有複數個間極端接觸 極板50，複數條資料線30連接有複數個資料端接觸極 板60，此複數個接觸極板（50,60 )係訊號輸入點作為 1276037 . f f f -檢測設備所設之探針所接觸的位置，以檢測其中各顯 示元件疋否良好，該複數個閘極端接觸極板50與資料 端接觸極板60各藉複數個阻抗65連接短路導線環70， 將檢測設備探針與各顯示元件所檢測出之數據導出， 判斷良率，此面板完成檢測後投入下一製程中，會依 面板切割線80方向切下，以繼續下一部分製程。如m 圖所不之環狀短路佈線局部電路示意圖可知，資料線 30或掃描線40連接有複數個接觸極板（5〇,6〇 )，檢測 设備之探針則接觸在接觸極板（5〇,6〇 )上。再藉阻抗 65將較大的靜電擴散至各資料線3〇或掃描線仞，以避 免靜電破壞面板晝素。 2·桿狀短路佈線（shorting_bar layout ): —種適用於pDI 公司檢測機台之檢測佈線方式，如2A圖所示係為習 用技術之桿狀短路佈線電路示意圖，此桿狀短路佈線 檢測方式並不使用探針檢測，缝測各連接薄膜電晶 體等元件與四周佈線之正確性，該複數條資料線或掃 描線各有電路連接外部檢測設備，如2B圖所示，複數 條掃描線經由閘極接觸極板共同連接於同一個短路導 線環，複數條資料線經由資料端接觸極板共同連接於 同一個外部基板電路短路導線環，相鄰兩個極板分別 連接不同的外部基板電路短路導線環。如2A圖所 不，閘極端接觸極板50為面板中閘極驅動端G之掃描 ，40所連接的複數個極板，相鄰兩個極板分別連 奇數閘極線130與偶數閘極線14〇，終端分別連接至 1276037 ，, '' , _可數閘極‘ G1與偶數閘極端G2 ;同理，資料線 連接有複數個資料端接觸極板60，相鄰的極板分別連 接可數資料線11〇與偶數資料線12〇，導線終端連接 有奇數資料端D1與偶數資料端D2 ，而此桿狀短路 佈線電路即藉奇數資料端D1 、偶數資料端D2 、奇 數閘極端G1與偶數閘極端G2將訊號輸入至晝素 内以仏測该面板内部顯示元件使否運作良好。如2b 圖所示係為習用技術之桿狀短路佈線局部電路示意 圖’此圖為2A圖之閘極驅動端g局部電路，其中複 數條掃描線40連接有複數個閘極端接觸極板5〇，相鄰 兩個極板形成奇偶極板分佈，分別連接奇數閘極線 130與偶數閘極線14〇，終端設置有奇數閘極端Q1 與偶數閘極端G2 ，可分別連接奇數端極板與偶數端 極板所傳之檢測訊號，實際實施時並不以分為兩組為 限’為增加檢測效率可分為複數組，即會設置有複數 條導線將分為複數組的極板訊號傳出至終端檢測。 3·為降低環狀短路佈線探針組成本，遂有所開發的 久世代陣列測试技術（Next Generation Array Test，簡稱 NGAT )，此技術可以降低探針的數量，降低成本。 唯此技術只能應用在MJC機台上，無法與PDI的機台 共用。 以上兩種習用檢測方式不同，因此面板中的佈線設計 也會因使用的檢測方式而也所不同，並會因此在佈線上受 限制，又因佈線不同使得製程產能不易搭配，造成光罩之 1276037

I -切換與購買成本增加。 【發明内容】 由於目前面板線路設計因應檢測方式的不同而必須切 換相異的檢測設備，造成機台的稼動率低。因此本發明的 主要目的在於能不需切換不同的檢測設備即能檢測面板薄 膜電晶體陣列，如此不但能提升檢測設備的稼動率，陣列 製程產能也容易搭配。 本發明的另一目的為提供複數種的檢測方法，以適用 於本面板合併檢測電路，達到以一種檢測電路對不同設備 與佈線進行檢測的功能。 現行運用之檢測電路設備有適用於MJC與PDI兩種機 台设備，其檢測電路分別為環狀短路佈線與桿狀短路佈 線，以及為了降低環狀短路佈線所使用的探針組成本、導 入了次世代陣列測試技術；故本發明將習用的兩種檢測電 路合併，並導入次世代陣列測試技術。將三種檢測佈線方 式整合合併，使設計面板佈線時不受限於檢測設備，又可 藉以比對各檢測方法的優缺點以提供設備廠商改良建議， 如此達到提升其產量、降低成本之目的。本發明乃使用多 工器（multiplexer,簡稱Μυχ)及複數個電路開關與連接導 線導入一環狀短路佈線與一桿狀短路佈線，使面板製造廠 商在設計佈線時，可充分使用任一佈線設備之檢測而不受 限於檢測設備，並可藉該複數個電路開關自由切換各種檢 測方法。 為實現本發明所述目的，本發明利用多工器中的薄膜 1276037 電晶體（Thin Film Transistor，TFT )來當作環狀短路佈 線、桿狀短路佈線和次世代陣列測試技術的轉換開關以控 制使用何種檢測方式與設備來做檢測面板薄膜電晶體陣 列0 當使用於環狀短路佈線做檢測時只需要將探針組放在 A部位（Data pad ’即閘極或資料接觸極板）上，其訊號可 藉由多工器來隔絕，使訊號不會藉由次世代陣列測試技術 及桿狀短路佈線的電路產生干擾。 當使用次世代陣列測試技術檢測時，探針是放在檢測 接觸極板（Testpad)上和控制接觸極板（c〇ntr〇lpad)上來傳送 檢測訊號。 使用桿狀短路佈線來做檢測時，探針只放在控制接觸 極板上，於連接保持薄膜電晶體(HOLTFT)開關之導線上傳 送一高電壓訊號將其導通，以將檢測訊號送至面板内，並 利用夕工為中的保持薄膜電晶體與選擇薄膜電晶體 TFT)分別來隔絕訊號使之不會藉由次世代陣列測試技術的 電路而產生干擾。 【實施方式】 參照圖3所*，為本發明整體線路的佈線概略圖，其 主要為利用多工器來控制使用何種檢測方式與設備以檢測 面板薄膜電晶體陣列。 圖4所示，為一液晶顯示面板合併檢測電路示意 圖，其中包含液晶顯示器之顯示元件陣列佈線，此面板大 小取決於尺寸與解析度大小，面板由閉極驅動端G與資料 1276037 _驅動端D拉出複數條資料線3〇與掃描線4〇相互垂直交錯形 成，而控制晝素顯示之薄膜電晶體1〇設置於資料線3〇與掃 4田線40父錯之位置，另外掃描線4〇之間藉有儲存電容％連 接’晝素顯示及藉由此儲存電容之充放電控制顯示，其中 複數條掃描線40連接有複數個閘極端接觸極板5〇，複數條 貧料線30連接有複數個資料端接觸極板6〇，藉此複數個訊 號極板（50、60)連接外部檢測電路。 為檢測各連接薄膜電晶體1〇等元件與四周佈線之正確 性，並結合上述環狀短路佈線、次世代陣列測試技術之檢 測佈線與桿狀短路佈線。故此外部檢測電路藉由複數個多 ^器180切換所使用之檢測方式。如圖4所示藉由複數個 資料接觸極板150與掃描接觸極板16〇並由控制接觸極板 17〇(即為圖5A中240、250、260)控制複數個多工器 180内薄膜電晶體之開關切換不同之檢測方式，如第3圖 之A部分放大圖第3A圖所示為多工器18〇之内部結構， 而夕工态180中之薄膜電晶體開關乃接收自和控制接觸極 板之訊號，如第3B圖為第3圖B部分之放大，即為多工器 180與控制接觸極板之連接關係。其中多工器18〇切換檢 測方式又因其控制接觸極板佈線配置不同而可為有變化的 佈線方式，如圖5A與6A所示其相異。以下便以切換二 種不同之檢測方式詳細描述之： ' 1·以資料驅動端D而言，在使用於MJC機台時可檢測環 狀短路佈線、次世代陣列測試技術之檢測佈線。當^ 用MJC機台檢測環狀短路佈線時，如圖4所示，探針 1276037 . 接觸在複數個訊號接觸極板50、60。此法同先前所提 環狀短路佈線之檢測原理。同理閘極驅動端G作動方 式亦同。 2·若使用次世代陣列測試技術可減少所使用之探針數 目，其動作方式為，在圖5A中控制接觸極板24()、 250分別為選擇接觸極板（SEL)與保持接觸極板 (HOL)。藉由這些複數個控制接觸極板可以控制訊號 將進入何條資料線3〇，此時檢測訊號由檢測接觸極板 230輸入以對像素進行檢測，在此條資料線檢測結束 後則由選擇接觸極才反24〇輸入對該電晶體為逆向電壓 的訊號將其關閉，打開保持接觸極板250並由奇數或 偶數資料線110、12〇輸入Hv訊號於訊號接觸極板 260進行訊號清除的動作。如圖5β所示訊號線2⑽、 290即為選擇接觸極板與保持接觸極板，所輸 入之訊號佈線，藉由DlDS7與酬··㈣等薄膜電 晶體控制由檢測接觸極板23〇所輸入之訊號。如此即 可減少原環狀短路佈線所使用之探針數目。同理資料 驅動端D之作動方式亦同 對於PDI枝口所檢測之桿狀短路佈線而言，所需要的 訊號共計有七條1D、2D、1G、2g、ci、c^ V_訊號。以資料驅動端〇而言所需要訊號計有 ID、2D、C2、C1 與 Vcom 訊號。1D 與 2D 訊號 係藉由訊號接觸極板21〇與22〇輸入，並由控制接觸 極板携送入C1訊號來控制薄膜電晶體270，藉此控 l276〇37 、制由控制接觸極板200所輸入之訊號C2能否藉由佈線 、290進入’將DH0."DH7薄膜電晶體開啟使經由控制 接觸極板2!0、220所輪入之出、犯訊號可輸入 面内，此時DS0JS7薄膜電晶體為關閉，可防止訊號 干擾至鄰近的資料線。換言之此時DH〇〜DH7薄膜電 曰曰體所扮决之角色為選擇控制，控制1D 、2〇訊號 送入藉此來判斷面板運作是否良好。而以閘極驅動端 G而言，其原理相同，不同點在於ID 、2D訊號切 換成1G 、2G訊號，其餘作動原理相同。此外次世籲 代陣列測试技術之佈線所使用之佈線組可以與桿狀短 路佈線共用，其原理為原探針所接觸之控制接觸極板 14原-人世代陣列測試技術之佈線相同，不同點在於所 輸入之訊號不同。 對應於多工器180控制接觸極板佈線之配置不同而有 不同佈線方式。以資料驅動端D而言，如圖6A與圖6B所 示，這兩種佈線方式不同點在於後者中將前者中的薄膜電 晶體270改置於訊號極板60之後，即為圖6A與圖6β中所 _ 示之薄膜電晶體310 ，並另外引出一訊號線3〇〇至控制接 觸極板330。另外將次世代陣列測試技術之佈線時所使用 之HV訊號另外引出一條訊號線32〇。藉由控制接觸極板 33〇所輸入之訊號決定薄膜電晶體310之開關狀態。而 - PDI檢測機台所需之訊號1D 、2D則獨立引出兩條訊號 ‘ 線接至訊號接觸極板340、350。當使用環狀短路佈線、 a世代陣列測试技術之檢測佈線之]VUC機台時，這此複數 12 1276037 .個薄膜電晶體310為長開之狀態，其他之原理皆與前述相 同而貝料驅動端D佈線方式與資料驅動端D相同。 以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以限 定本發明之實施範圍。熟悉本技術之人士應明白各種不同 ^實施例與變化得在不脫離本發明之概括精神與範圍之下 施行，本發明之範圍乃由隨附之申請專利範圍所限定，與 本發明之申請專利範圍意義相等及在申請專利範圍之内所 做之各種修改均被視為包含於本㈣之申請專·圍内。 【圖式簡單說明】 圖式簡單說明 第1A圖為一習知的環狀短路佈線示意圖。 第1B圖為一習知的環狀短路佈線局部電路示意圖。 第2A圖為一習知的桿狀短路佈線示意圖。 第2B圖為一習知的桿狀短路佈線局部電路示意圖。 第3圖為本發明整體佈線圖概略。 ^ 3A圖為本發明佈線圖3A中八部分的放大圖。 第3B圖為本發明佈線圖3Α 部分的放大圖。 第4圖為本發明顯示面板合併檢測電路示意圖。 第5A圖為本發明顯示面板合併檢測電路佈線種類1 局部不意圖。 f 5B圖為本發明之多玉器種類丨佈線電路示意圖。 第6A圖為本發明顯示面板合併檢測電路佈線種類2 局部示意圖。 第6B圖為本發明之多工器種類2佈線電路示意圖。 13 1276037

4 ' I 主要部分代表符號說明 -〔習知〕 10 :薄膜電晶體 20 :儲存電容 30 :資料線 40 :掃瞄線 50 :閘極端接觸極板 60 :資料端接觸極板 65 :阻抗 70 :短路導線環 80 :面板切割線 90 :探針 110 :奇數資料線 120 :偶數資料線 130 :奇數閘極線 140 :偶數閘極線 D1 :奇數資料端 D2 :偶數資料端 G1 :奇數閘極端 G2 :偶數閘極端 〔本發明〕 150 :資料接觸極板 160 :掃瞄接觸極板 170 :控制接觸極板 :多工器 :Cl控制接觸極板 :C2訊號接觸極板 :1D訊號接觸極板 :2D訊號接觸極板 :檢測接觸極板 :選擇接觸極板 :保持接觸極板 :HV訊號接觸極板 :薄膜電晶體 :薄膜電晶體 :薄膜電晶體 :控制訊號輸入線 :薄膜電晶體 :訊號輸入線 :CP控制接觸極板 :1D訊號接觸極板 :2D訊號接觸極板 :HV訊號接觸極板 15

Claims (1)

1276037 ‘ . I 十、申請專利範圍： L 一種液晶顯示器面板合併檢測電路，其包含有： 複數個多工器； 一像素陣列； 衩數個閘極端接觸極板，上述的像素陣列係經由該 複數個閘極端接觸極板連接至該複數個多工器；以及 複數個檢測接觸極板與複數個控制接觸極板連接至 該複數個多工器。 2·如申請專利第1項所述之液晶顯示器面板合併檢測電 路’其中該複數個多工器係由複數個電晶體以並聯方式 連接所組成。 3·如申請專利第1項所述之液晶顯示器面板合併檢測電 路’其中該複數個多工器係由複數個電晶體串聯連接後 再與其他串聯電路並聯連接所組成。 4·如申請專利第1項所述之液晶顯示器面板合併檢測電 路，其中該複數個多工器所使用之電晶體為雙極性之電 晶體。 5·如申請專利第1項所述之液晶顯示器面板合併檢測電 路’其中该複數個控制接觸極板係連接該複數個多工器 中之電晶體。 6·如申請專利第1項所述之液晶顯示器面板合併檢測電 路，其中依該複數個多工器之位元數決定其内部串聯電 路與複數個控制接觸極板之數量，該複數個控制接觸極 板則依功能相異分為複數組。 7 ·如申清專利弟1項所述之液晶顯不為面板合併檢測電 16 1276037 ί I _路，其中該複數個控制接觸極板與連接之訊號線依檢測 電路之不同型態以接收不同用途之訊號。 - 8·如申明專利第1項所述之液晶顯示器面板合併檢測電 路，其中該複數個多工器所使用之複數個電晶體開啟時 導通訊號，關閉時可隔絕外部電路之訊號。 9· 一種液晶顯示器面板合併檢測電路，其包含有： 複數個多工器； 一像素陣列； 複數個資料端接觸極板，上述的像素陣列經由該複_ 數個資料端接觸極板連接至該複數個多工器；以及 複數個檢測接觸極板與複數個控制接觸極板連接至 該複數個多工器。 10·如申明專利第9項所述之液晶顯示器面板合併檢測電 路，其中該複數個多工器係由複數個電晶體以並聯方式 連接所組成。 11·如申請專利第9項所述之液晶顯示器面板合併檢測電 路，其中該複數個多工器係由複數個電晶體串聯連接後 再與其他串聯電路並聯連接所組成。 12·如申請專利第9項所述之液晶顯示器面板合併檢測電 路，其中該複數個多工器所使用之電晶體為雙極性之電 晶體。 13·如申請專利第9項所述之液晶顯示器面板合併檢測電 路’其中該複數個控制接觸極板係連接該複數個多工器 中之電晶體。 M·如申請專利第9項所述之液晶顯示器面板合併檢測電 17