TWI374281B - Driving circuits and methods for detecting line defects using thereof - Google Patents

Description

1374281 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明相關於一種可偵測一基板上訊號線缺陷之驅動 電路，尤指一種可偵測基板上訊號線短路缺陷之驅動電路。 【先前技術】 薄膜電晶體液晶顯示器（thin film transistor liquid φ crystal display，TFT-LCD)常應用在電視或平面顯示器（打扣 panel display )中。薄膜電晶體液晶顯示器之每一晝素包含 一設於兩基板之間的液晶層’可透過施加電壓於兩基板來 控制液晶層。薄膜電晶體液晶顯示器包含複數條資料線和 複數條閘極線，資料線和閘極線互相垂直且於交會處形成 一畫素陣列（pixel matrix)。兩基板中之一基板上的晝素陣 列内設有複數個電晶體’每一電晶體之間極耦接於相對應 之閘極線’每一電晶體之没極/源極則耦接於相對應之資料 線。每一畫素可依據相對應之資料線傳來之資料訊號以及 相對應之閘極線傳來之閘極訊號來顯示影像。 隨著顯示技術不斷精進，薄膜電晶體液 數目和密度也大幅增加。為了在—預定面心 素以提高解析度’資料線和閘極線之間的間距也越來越 窄。因此，在製造過程中可能會出現兩種資料線短路缺陷 (Hne short defect):兩相鄰資料線或兩相鄰開極線之間形 W4281 成的短路缺陷 缺陷。 以及資料線和閘極線交會處所形成的短路 另一方面，為了降低生產成本，部分驅動電路可直接設 ^ 上且在晝素陣列之電晶體的生產過程中可同時 f作移位暫存11 (shift register)等元件。請參考第】圖， 1圖為一採用GOA(gate-on-array)技術之tft-LCD顯示 _ ^板中驅動魏之部分示意圖。移位暫存器1G1〜1〇3是在 、車歹丨之電晶體的生產過程中同時形成，並且以例如第 移位暫存器ιοί之輸出埠（3耦接於第二移位暫存器1〇2 之輸入璋s之級串形式電性耦接。 目則進行測試時，係利用產生器提供時脈訊號CK和 埠K至移位暫存器101〜103，第一移位暫存器101之輸出 % Q依據一輸入訊號VST來提供一驅動訊號ουτι至晝 埠2歹〗（又稱顯示區域）以及第二移位暫存器102之輸入 第一且由一產生器來提供時脈訊號CK和XCK。接著於 移位暫存器1〇2之輸出埠Q提供一驅動訊號至 。由於G〇A技術依序輸出的限制，移位暫存器 線夂〇3並無法利用一般測試機台（array tester)偵測訊號 路缺陷的而導致誤判或過篩，造成測試良率降低，同 時亦會浪費生產成本。 1374281 【發明内容】 • 本發明提供一種偵測顯示基板上訊號線缺陷之驅動電 . 路，包含複數個移位暫存器，每一移位暫存器包含一輸出 埠，用來依序輸出一驅動訊號；複數個二極體模組，分別 耦接於複數個移位暫存器之輸出埠；以及至少一電源供應 器，耦接於複數個二極體模組，在進行偵測訊號線缺陷週 期時，電源供應器在週期之一時間區間内提供一偏壓至二 Φ 極體模組以旁路複數個移位暫存器。 本發明另提供一種偵測顯示基板上訊號線缺陷之方 法，包含偵測顯示基板上是否有訊號線缺陷；當顯示基板 上有訊號線缺陷時，提供一偏壓至二極體模組以旁路移位 暫存器；以及偵測訊號線缺陷之位置。 本發明另提供一種偵測顯示基板上訊號線缺陷之方 • 法，包含確認顯示基板上是否有訊號線缺陷，當偵測到訊 號線缺陷時；提供一偏壓至奇數組二極體模組和/或偶數組 二極體模組，以旁路奇數組移位暫存器和/或偶數組移位暫 存器；以及偵測訊號線缺陷之位置。 【實施方式】 請參考第2圖，第2圖為本發明一實施例中一可偵測顯 示基板訊號線缺陷之驅動電路20的示意圖。驅動電路20 ⑶4281 士含移位暫存器2()1〜2()3、二極體模組d2i〜⑽，以及 一電源供應器204。移位暫存器201〜2〇3係在與畫素陣列 之電晶體同時形成，且以級串方式電性輕接，例如第一移 位暫存器201之輸出埠Q1輕接於第二移位暫存器202之輸 入端S1 ’依此類推。 在本發明之一實施例中，產生器（圖未示）提供時脈訊號 • CK和XCK於移位暫存器2〇1〜2〇3。第一移位暫存器2〇1 之輸出埠Q1依據一輸入訊號VST、時脈訊號CK* XCK 提供一驅動訊號OUT1至晝素陣列（又稱顯示區域）；第二 移位暫存器202之輸出槔Q2依據第一移位暫存器201之驅 動訊號OUTl·、時脈訊號CK和XCK提供一驅動訊號〇UT2 至顯示區域。二極體模組D21〜D23分別耦接於電源供應 器204與移位暫存器201〜203之輸出埠Q1〜q3之間，電 源供應器204可提供二極體模組D21〜D23所需之偏壓 VD’使二極體模組D21〜D23導通，以旁路移位暫存器2〇1 〜203。在此實施例中’驅動電路20另包含開關S21和電 阻R21 ’開關S21和電阻R21亦可與晝素陣列之電晶體同 時形成。開關S21 (例如電晶體開關）耦接於電源供應器 204和二極體模組D21〜D23之間，用來依據控制訊號VG 來傳送偏壓VD至二極體模組D21〜D23。每一二極體模組 可包含複數個串接之二極體或複數個串接之二極體輕合電 晶體（diode-coupled transistor)。 當然，二極體模組D21〜 1374281 D23亦可以僅包含一個二極體或二極體耦合電晶體，發明 ' 人可以依實際使用之需求自行調整。端點N21輕接於開關 • S21和二極體模組021〜D23之間，電阻R21耦接於端點 N21和接地電位之間，用來平衡端點N21之電位。在一般 操作下，控制訊说VG例如是提供低電位以確保開關S21 保持在關閉的狀態’此時電源供應器204與二極體模組d2 1 〜D23之間被視為開路’而且不影響正常操作。當進行偵 φ測訊號線缺陷時，特別是訊號線短路缺陷，控制訊號VG 例如疋k供冋電位以開啟開關S 21，此時電源供應器2 〇4 會透過開關S21將正向偏壓VD傳送至二極體模組D21〜 D23 ’以旁路（bypass)移位暫存器2〇1〜203。 «月參考第3圖，第3圖為本發明之驅動電路2〇在偵測 訊號線缺陷時之時序圖。一開始使用陣列測試機來進行測 春试時’驅動訊號OUT1〜0UT3根據輸入訊號vs、時脈訊 號CK和XCK以及前一級的驅動訊號，依序提供高電位 VSS至顯示區域中’特別是顯示區域中之閘極線。電源供 應器204提供高電位之正向偏壓VD，但是此時控制訊號 VG為低電位，電源供應器2〇4與二極體模組D2i〜之 間被視為開路而不影響正常操作。當顯示基板上存在訊號 線缺陷，控制訊號VG在時間fitl會從低電位變為高電位， 進而開啟開關S21並將電源供應器撕之正向偏壓VD傳 送至二極體模組如〜如。此時，二極體模組现〜㈣ 1374281 被視為短路，並且同時旁路（bypass)移位暫存器201〜 . 203。由於顯示區域上有一訊號線缺陷，特別是指訊號線短 路缺陷，端點N21之電壓準位會低於移位暫存器201〜203 一開始所提供之驅動訊號VSS。因此，陣列測試機能依此 偵測訊號線短珞缺陷之位置，例如是偵測顯示區域上具最 大壓降之位置，最後再將偵測結果回傳至陣列測試機。 在此實施例中，電源供應器204提供一固定電位之電壓 (正向偏壓VD)，因此需搭配開關S21來控制二極體模組 D21〜D23導通的時間。若電源供應器204是一可調變電源 供應器，可根據需求導通/截止二極體模組D21〜D23，則 開關S21為則可適當地省略。 請參考第4圖，第4圖之流程圖說明了本發明一實施例 用來偵測訊號線缺陷之方法40 : 步驟400:檢查顯示基板上是否有訊號線缺陷； 步驟420:當顯示基板上有訊號線缺陷時，提供一正向 偏壓導通二極體模組D21〜D23且以旁路移 位暫存器201〜203; 步驟440:偵測訊號線缺陷之位置； 步驟460:將偵測到之訊號線缺陷位置回傳至陣列測試 1374281 . 在方法40中，步驟440和460所說之訊號線缺陷，特 別是指訊號線短路缺陷，於步驟400中，在進行偵測訊號 線缺陷週期時，若基板上存在此種訊號線缺陷，當控制訊 號VG開啟開關S21，並於步驟420中，電源供應器在該週 期之一時間區間内將正向偏壓VD傳送至二極體模組D21 〜D23以導通二極體模組D21〜D23。接著於步驟440中， I 陣列測試機可以依序確認顯示區域的壓降變化量，偵測出 訊號線缺陷之位置（一般是指具最大壓降之處）。 舉例來說，若閘極線和晝素電極短路（或閘極線和資料 線短路，或是閘極線同時和晝素電極與資料線短路），在短 路的位置上，其電位會因為顯示區域之晝素電極或資料線 而被拉低。此時，陣列測試機會偵測到一異常訊號。接著， 電源供應器204提供一正向偏壓至二極體模組D21〜 • D23，以旁路移位暫存器201〜203來增強基板上之電壓改 變量。陣列測試機再針對顯示基板上每一晝素逐一檢測以 找出訊號線缺陷之位置，亦即偵測具最大壓降處。最後， 再將偵測結果（訊號線缺陷之座標）回傳至陣列測試機。 請參考第5圖，第5圖為本發明另一實施例中一可偵測 顯示基板上訊號線缺陷之驅動電路30的示意圖。驅動電路 30包含移位暫存器301〜303、二極體模組D31〜D33，以 [S3 12 13-74281 及兩電源供應器204a和204b。本實施利與第2圖之驅動 . 電路2〇主要差異在於移位暫存器301〜303可區分為奇數 組移位暫存器301、303和偶數組移位暫存器302，二極體 模組D31〜D33亦可區分為奇數組二極體模組D3i、D33 和一偶數組二極體模組D32。 電源供應器204a和204b分別糕接於奇數組二極體模組 籲D31、D33和偶數組二極體模組D32 ,並分別提供正向偏壓 VDE和VDO至奇數組二極體模組D31、D33和偶數組二 極體模組D32。在此實施例中，驅動電路3〇另包含開關 S31和S32以及電阻R31和R32，開關幻卜S32和電阻 R31、R32與畫素陣狀電晶體同時形成於基板上。開關 S31 (例如一電晶體開關）耦接於電源供應器2〇如和奇數 組二極體模組D3U33之間，用來依據一控制訊號VG〇 傳送電源供應器204a所提供之正向偏壓VD〇至奇數組二 極體模組D31 ' D33。電阻R31麵接於端點N31和接地電 位之間，端點N31耦接於開關S31和奇數組二極體模組 D3卜D33之間。開關S32(例如一電晶體開關）耗接於電 源供應器204b和偶數組二極體模組D32之間，用來依據一 控制訊號VGE來傳送電源供應器2〇仆提供之正向偏墨一 至偶數組二極體模組D32。電阻R32輕接於端點咖 和接地電位之間，端點N32耦接於開關S32和偶數組二極 體模組D32之間。在-般操作情況下，在接收到低電位的 1374281 .控制訊號VGO和VGE時，開關S31和S32為關閉，此時 二極體模組D31〜D33被視為開路。 當應用於偵測訊號線短路缺陷，特別是兩相鄰閘極線之 間的訊號線短路缺陷時，控制訊號VGO或VGE其中之一 具高電位’進而開啟開關S31或S32,此時電源供應器204a 會透過開關S 31將正向偏壓V D 0傳送至奇數組二極體模組 鲁 D31和033，或是電源供應器204b透過開關S32將正向偏 壓VDE傳送至偶數組二極體模組D32。 請參考第6圖，第6圖為本發明另一實施例之驅動電路 3 0在偵測訊號線缺陷時之時序圖。在此實施例中，奇數組 移位暫存器.301和303提供高電位之驅動訊號OUT1和 OIJT3 (例如VSSO)至顯示區域，而偶數組移位暫存器302 提供低電位之驅動訊號OUT2 (例如VSSE)至顯示區域。 > 電源供應器204a和204b提供高電位之正向偏壓VDO和 VDE ’當一開始使用陣列測試機來偵測訊號線缺陷時，控 制訊號VGE和VGO皆為低電位，此時，二極體模組 D31〜D33皆可被視為開路。當偵測到基板上有訊號線缺 陷，控制訊號VGO在時間點tl時會從低電位變為高電位， 進而以將正向偏壓VDO透過開啟之開關S31傳送至奇數組 二極體模組D31和D33以導通奇數組二極體模組D31和 D33。此時’奇數組二極體模組〇31和D33被視為短路， [S3 14 1374281 並且旁路移位暂存器301和303。因為，控制訊號VGE仍 為低電位，偶敫組二極體模組D32依然被視為開路。由於 顯示區域上有一訊號線短路缺陷，更精確地說，顯示區域 上存在一兩相鄰訊號線之間的訊號線短路缺陷，端點N31 之電壓準位會低於移位暫存器301和303 —開始所提供之 驅動訊號VSSO。因此，陣列測試機能依此偵測訊豫線短 路缺陷之位置，例如偵測顯示區域上具最大壓降之位置。 如同第2圖之驅動電路20，若本實施例之電源供應器 204a和204b為可調變電源供應器，則開關S31和S32可 適當地省略。 請參考第7圖，第7圖之流程圖說明了本發明另一實施 例用來偵測訊號線短路缺陷時之方法。方法70包含下 列步驟： 步驟700:檢查顯示基板上是否有訊號線缺陷； 步驟720:提供一正向偏壓以開啟奇數組二極體模組或 偶數組二極體模組，進而旁路奇數組移位暫 存器或偶數組移位暫存器； 步驟740:偵測訊號線缺陷之位置； 步驟760:將偵測到之訊號線缺陷位置回傳至陣列測試 機0 m 15 1374281 在步驟700中，在進行偵測訊號線缺陷週期時，若美 上存在著訊號線缺陷，特別是兩相鄰訊號線短路缺陷，押 制訊號VGE和VGO其中之一會具高電位，在步驟'7=’ /， 電源供應器204a或204b在該週期之一時間區間内將备將 一正向偏壓會透過一開啟之開關傳送至奇數組二極體二t 或偶數組二極體模組。接著於步驟740中，陣列測試機能 偵測訊號線缺陷之位置（例如顯示區域上具最大壓降之位 置）’再於步驟760中將偵測到之訊號線缺陷位置回傳至陣 列測試機。 舉例來說，若一閘極線和一相鄰之閘極線短路，其電位 會因為顯示區域之相鄰閘極線而被影響。首先，陣列測試 機在基板上偵測一訊號線缺陷，亦即偵測到基板上具有不 正常的電位。接著，電源供應器2〇4&提供一正向偏壓vd〇 至奇數組一極體模組D31和D33以導通二極體模組D31 和D33進而旁路移位暫存器和使基板上壓降變 化量變得㈣。陣列測試機逐—檢測基板上之壓降變化量 以找出訊號線短路缺陷之位置，亦即制具最大壓降之地 點。最後，再將檢測結果，例如是訊號線缺陷之座標，回 傳至陣列測試機。 在本發明第二實施例中，移位暫存器301〜303和二 16 13-74281 極體模組D31〜D33各分為奇數組和偶數組，然而任何熟 知此技術者皆明白，組別數目並不限定本發明的範疇。 前述實施例中之元件（例如移位暫存器、二極體模組和 開關）數目僅為說明本發明之實施方式，並不限定本發明 的範嘴。 本發明能克服GOA技術中依序輸出的限制，提供一種 能偵測顯示基板上訊號線缺陷之驅動電路和方法。透過有 效及快速地偵測訊號線缺陷，本發明能提升生產良率，同 時有效減少生產資源的浪費。 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。 【圖式簡單說明】 第1圖為先前技術中一顯示基板驅動電路之示意圖。 第2圖為本發明一實施例中一顯示基板驅動電路之示意 圖。 第3圖為本發明一實施例之驅動電路在偵測訊號線缺陷時 之時序圖。 第4圖為本發明一實施例中偵測訊號線缺陷方法之流程 圖。 [ 17 1374281 第5圖為本發明另一實施例中一顯示基板驅動電路之示意 圖。 第6圖為本發明另一實施例之驅動電路在偵測訊號線缺陷 時之時序圖。 第7圖為本發明另一實施例中偵測訊號線缺陷方法之流程 圖。

【主要元件符號說明】 10、20、30 驅動電路 D21〜D23、D31〜D33 二極體模組 204、204a、204b 電源供應器 101〜103、201〜203、301〜303移位暫存器

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Claims (1)

13-74281 十、申請專利範圍： 1. 一種偵測包含一畫素陣列之一顯示基板上訊號線缺陷 (line defect)之驅動電路，包含： 複數個移位暫存器（shift register)，每一移位暫存器包 含一輸出埠，用來依序輸出一驅動訊號； 複數個二極體模組，分別耦接於該複數個移位暫存器之 輸出埠；以及 至少一電源供應器，耦接於該複數個二極體模組，其中 在偵測訊號線缺陷之一週期内，該電源供應器在 該週期之一部分時間内提供一正向偏壓以旁路 (bypass)該複數個移位暫存器。 2. 如請求項1所述之驅動電路’其中每一二極體模組係包 含複數個，接之二極體或複數個串接之二極體耦合電 晶體（diode-coupled transistor) ° 3. 如請求項1所述之驅動電路，另包含至少一開關，該開 關耦接於至少一電源供應器和該複數個二極體模組之 間。 4. 如請求項1所述之驅動電路，其中該複數個移位暫存器 包含一奇數組移位暫存器和一偶數組移位暫存器’複數 個二極體模組包含一奇數組二極體模組和一偶數組二 I S1 19 極體模組’其中該奇數組二極體模財每—二極體模组 輕接於該奇數組純暫存ϋ之—輸料，觸數組二極 體模組中每—二極體模_接於該偶數組移位暫存器 ，-輸出琿’且該至少一電源供應器係包含兩電源供應 器’分_接於該奇數組二極體模組和該偶數組 模組。 m 如請求項4所述之驅動電路，其另包含㈣關，分別轉 /、中於11玄兩電源供應器和該奇數組二極體模組之 間以及耦接於另-該兩電源供應器和該偶數組二極體 模組之間。 一種使用如請求項i所述之驅動電路來偵測一顯示基 板上§fL號線缺陷之方法，包含： =查該顯*基板上是否有訊號線缺陷； 當該顯示基板上有訊號線缺陷時，提供一正向偏壓至該 些二極體模組以旁路該些移位暫存器；以及 偵測該訊號線缺陷之位置。 如凊求項6所述之方法，另包含： 在債測該tfl料缺陷之位置錢，回傳職號線缺陷之 位置。 8, 丄 .種使用⑺求項5所述之驅動電路來偵測-顯示基 板上訊號線缺陷之方法包含 檢查該顯示基板上是否有訊號線缺陷； 提供正向偏壓至該奇數組二極體模組中或該偶數組 -極體模組巾-二極體模組，料旁路該奇數組 移位暫存器或與該偶數組移位暫存器；以及 偵測該訊號線缺陷之位置。 9.如請求項8所述之方法，另包含： 在偵測到該訊號線缺陷後，回傳該訊號線缺陷之位置。 十一、囷式：