顯示器驅動電路的測試裝置的製作方法

2024-02-24 00:09:15

專利名稱：顯示器驅動電路的測試裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種集成電路測試的技術，且特別是涉及一種顯示器驅動電 路的測試裝置。
背景技術：
平面顯示器，例如液晶顯示器(LCD)，近年來已經被廣泛地使用。液晶 顯示器具有消耗功率低、體積小、重量輕、解析度高、色彩飽和度高及產品 壽命長等優點，因而廣泛地被應用在筆記型計算機或桌上型計算機的液晶屏 幕及液晶電視(LCD TV)等與生活息息相關的電子產品。其中，液晶顯示器的 驅動電路更是影響液晶顯示器品質及成本的關鍵元件。
為了確保液晶顯示器能夠正常動作，液晶顯示器驅動電路在封裝時必須 要做測試。目前，液晶顯示器驅動電路，例如源極驅動晶片，在封裝測試 時，會做晶片探針(Chip Probe,簡稱CP)測試。其中，在對源極驅動晶片作 晶片探針測試時，由於源極驅動晶片所輸出的模擬電壓需要相當準確，故測 試此源極驅動晶片需要使用非常精確而昂貴的模擬測試機臺來測試每一個源 極驅動晶片的接腳的電壓。
然而，隨著液晶顯示器的液晶顯示面板尺寸越來越大，故源極驅動晶片 的輸出針腳數量也會越來越多。因此，晶片探針測試的工作量也會隨之越來 越重，故而發展出便宜而快速的測試裝置以取代昂貴的測試機臺已顯得刻不 容緩。

發明內容
本發明的目的就是在提供一種顯示器驅動電路的測試裝置，用於減低芯 片測試成本。
本發明所提出的顯示器驅動電路的測試裝置，其包括選擇電路、參考電
6壓產生電路，以及模擬/數字轉換器。選擇電路包括多個輸入端與 一個輸出端， 其中上述輸入端分別耦接於顯示器驅動電路的多個輸出埠 ，而此選擇電路 用於選擇上述輸出埠的其中之一電性連接到其輸出端。參考電壓產生電路 耦接於上述輸出埠至少其一，並用於產生一個參考電壓。模擬/數字轉換器 耦接於選擇電路與參考電壓產生電路，並根據選擇電路的輸出端所輸出的輸 出電壓與上述參考電壓間的差值，而產生一個數字值。
在本發明的一實施例中，上述的參考電壓產生電路更耦接於上述輸出端 口的第一特定接腳與第二特定接腳，並用於依據第一特定接腳與第二特定接 腳的輸出電壓的極性而擇一作為上述的參考電壓，或將第一特定接腳的輸出 電壓以及第二特定接腳的輸出電壓作平均以作為上述的參考電壓。
在本發明的 一 實施例中，上述測試裝置配置在晶片的切割在線。 為讓本發明的上述和其它目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較 佳實施例，並配合附圖，作詳細說明如下。


圖1示出了本發明一實施例的測試裝置的電路方塊圖。
圖2示出了本發明一實施例的模擬/數字轉換器的電路方塊圖。
圖3A與圖3B分別示出了本發明一實施例的計數電路的電路方塊圖。 圖4示出了本發明一實施例的誤差放大器的電路方塊圖。 圖5示出了本發明一實施例的測試裝置的配置圖。
附圖符號說明100測試裝置
101選擇電路
102參考電壓產生電路
103模擬/數字轉換器
104顯示器驅動電路
105數字測試機臺
VREF:參考電壓pinl、 pin2:顯示器驅動電路的輸出埠 Vs:選擇電路的輸出電壓VAL數字值
Vcl第一校正電壓
Vc2第二校正電壓
CS:控制信號
201誤差放大器
202斜波產生器
203計數電路
204校正單元
VI:第一電壓
V2:第二電壓
Vramp:斜波電壓301第一比較器
302第二比較器
303計數器
EN1第一使能信號
EN2第二j吏能信號
304邏輯門
405全差動放大器
C401 C404:電容。
具體實施例方式
圖1示出了本發明一實施例的測試裝置100的電路方塊圖。請參照圖1， 此測試裝置100包括選擇電路101、參考電壓產生電路102以及模擬/數字轉 換器103。而為了要方便說明本發明所欲闡述的精神，在此圖1中更示出了 了一個待測的顯示器驅動電路104與一臺數字測試機臺105。其中，在此假 設顯示器驅動電路104為液晶顯示器所使用的源極驅動器(source driver), 且數字測試機臺105是用於輸出已知的測試數據至此待測的源極驅動器104， 藉此，測試裝置100再據以進行測試後以將其測試結果輸出至數字測試機臺 105,如此數字測試機臺105即可判斷出此待測的源極驅動器104的良窳。
另夕卜，在本實施例中，假設此源極驅動器104的輸出電壓範圍為0~14V，且此源極驅動器104的每個通道所接收的像素數據為8位，故相鄰兩灰階的 驅動電壓間的差異即為14V/256=54. 7mV。
在本實施例中，當測試裝置100欲進行測試時，源極驅動器104的每個 信道接收由數字測試機臺105輸出的相同的像素數據，因此，在理想的情況 下，此源極驅動器104的每一個信道所輸出的電壓應該相同。舉例來說，假 設上述所輸入的像素數據為128,故源極驅動器104的每一個通道的輸出端 口所輸出的電壓應當會落在7V左右。再者，假設上述所輸入的像素數據為 64，故源極驅動器104的每一個輸出埠所輸出的電壓應當會落在3. 5V左右。
上述的假設僅限以說明使用，亦即實際上的源極驅動器104並不一定是 線性輸出，其仍有可能必須經由例如GAMMA修正或穿透率修正等等。
一般而言，判斷一個源極驅動器104是否符合規格，其輸出電壓是否準 確並非為最重要的判斷依據，而是其輸出電壓的一致性，也就是說，在相同 像素數據下，在其每個接腳的輸出電壓是否非常相近。
在本實施例中，參考電壓產生電路102耦接至源極驅動器104的第1與 第2個輸出埠 pinl與pin2,來用於產生一個參考電壓VREF。 一般而言， 參考電壓產生電路102例如可以依據輸出埠 pinl與pin2的輸出電壓的極 性而擇一作為上述的參考電壓VREF，或將輸出埠 pinl與pin2所輸出的電 壓作平均以作為上述的參考電壓VREF。
選擇電路101包括多個輸入端與一個輸出端，其中，選擇電路101的輸 入端分別耦接於源極驅動器104的多個輸出埠，以選擇上述輸出埠的其 中之一電性連接到選擇電路101的輸出端。模擬/數字轉換器103耦接於選擇 電路IOI的輸出端，並根據選擇電路101的輸出端所輸出的輸出電壓Vs與參 考電壓產生電路102所產生的參考電壓VREF而產生一個數字值VAL。
故依據上述可知，若利用上述實施例的測試裝置100來進行測試時，其 只需要利用數字測試機臺105來用於判讀上述的數字值VAL後，即可知道源 極驅動器104的輸出埠間的電壓誤差。由於本測試裝置100的參考電壓是 由待測的源極驅動器104本身所產生，如此，外部便不需要提供精準而昂貴 的模擬測試機臺來產生精確的參考電壓，且也不需利用模擬測試機臺對源極 驅動器104的每個輸出通道進行精確的測量，故本實施例所提供的測試裝置 100便可大大地降低測試成本。雖然上述實施例提供了一種測試裝置100的實施型態，但依本發明領域 具有通常知識者應當可知，要做到準確的模擬/數字轉換器103並不容易。故
在此提供一個模擬/數字轉換器103的實施例，以便於本發明領域具有通常知 識者能夠據以實施上述實施例所提出的測試裝置100。
圖2示出了為本發明一實施例的模擬/數字轉換器103的電路方塊圖。請 合併參照圖1及圖2，模擬/數字轉換器103包括誤差放大器201、斜波產生 器202、計^:電^各203,以及;f交正單元204。其中，誤差i文大器201的正端用 於接收選擇電路IOI的輸出端所輸出的輸出電壓Vs，而誤差放大器201的負 端則用於接收參考電壓產生電路102所產生的參考電壓VREF。以理想的情況 來說，源極驅動器104的各輸出埠間所輸出的電壓差異會很小，故通過誤 差放大器201將上述輸出電壓Vs與參考電壓VREF的差異值作放大處理後會 得到一差動對信號，其包括第一電壓VI及第二電壓V2。另外，本實施例的 斜波產生器202會產生隨時間上升的斜波電壓Vramp,例如為鋸齒波或三角 波。
在本實施例中，當斜波電壓Vramp大於等於第一電壓VI時，計^:電3各 203便開始計數數字值VAL，並當斜波電壓Vramp大於等於第二電壓V2時， 計數電路203便停止計數並輸出上述數字值VAL。其中，當此數字值VAL越 大時，代表了選擇電路101所選擇的輸出埠的輸出電壓Vs與參考電壓VREF 的差距越大，亦即代表此源極驅動器104的品質很差，而當此數字值VAL越 小時，代表了選擇電路101所選擇的輸出埠的輸出電壓Vs與參考電壓VREF 的差距越小，亦即代表此源極驅動器104的品質很好。
此外，校正單元204具有校正模式與測試模式，其中，此校正單元204 依據數字測試機臺105所輸出的控制信號CS,而決定其處在校正模式或測試 模式，並當校正單元204處在校正模式時，其會接收數字測試機臺105所提 供的第一校正電壓Vcl與第二校正電壓Vc2，並據以提供至誤差放大器201 的正端及負端，而誤差放大器201此時會利用第一校正電壓Vcl與第二校正 電壓Vc2的差異值作;改大處理，以得到上述的第一電壓VI與第二電壓V2。 接著，校正單元204會根據模擬/數字轉換器103依據第一校正電壓Vcl與第 二校正電壓Vc2所產生的數字值VAL,而決定是否對模擬/數字轉換器103作 補償，以消除模擬/數字轉換器103本身的誤差。
10在本實施例中，第一校正電壓Vcl與第二校正電壓Vc2可通過使用者對
數字測試機臺105作定義，故而可知的是，第一校正電壓Vcl與第二校正電 壓Vc2是已知的數值，所以模擬/數字轉換器103此時依據第一校正電壓Vcl 與第二校正電壓Vc2所產生的數字值VAL即可事先預知。故當模擬/數字轉換 器103依據第一校正電壓Vcl與第二校正電壓Vc2實際所產生的數字值VAL 與上述預先知道的數字值VAL不同時，即可知曉模擬/數字轉換器103本身有 誤差，此時校正單元204便會對模擬/數字轉換器103作補償，以消除模擬/ 數字轉換器103本身的誤差。
而值得一提的是，若當模擬/數字轉換器103本身相當精準時，亦即模擬 /數字轉換器103本身並沒有誤差，此時模擬/數字轉換器103就不需加入校 正單元204。
另外，當校正單元204對模擬/數字轉換器103作補償，以消除模擬/數 字轉換器103本身的誤差後，數字測試機臺105便會再次輸出控制信號CS, 以致使校正單元204處在測試模式，故此時校正單元204就會接收選擇電路 101的輸出端所輸出的輸出電壓Vs與上述的參考電壓VREF,並據以提供至誤 差放大器201的正端及負端，如此本發明所提出的測試裝置100便可精準的 測量源極驅動器104的所有輸出埠間的電壓誤差。
圖3A與圖3B分別示出了為本發明一實施例的計數電路203的電路方塊 圖。請先參照圖3A,圖3A的計數電路203包括第一比較器301、第二比較器 302,以及計數器303。其中，第一比較器301及第二比較器302的正端接收 上述的斜波電壓Vramp，第一比較器301及第二比較器302的負端分別接收 上述的第一電壓VI及第二電壓V2，而第一比較器301及第二比較器302的 輸出端則分別輸出第一使能信號EN1及第二使能信號EN2,以當第一使能信 號EN1使能時，亦即為邏輯高電位，計數器303便會開始計數數字值VAL, 並當第二使能信號EN2使能時，計數器303會停止計數並輸出數字值VAL。
接下來，請再參照圖3B,圖3B與圖3A所揭露的計數電路203的結構類 似，其差別在於計數器303與第一、第二比較器301、 302之間多了一個邏輯 門304。依據計數電路203的運作方式來說，此邏輯門304應使用異或門(XOR gate),以當異或門304的輸出為邏輯高電位時，則表示斜波電壓Vramp提升 到大於第一電壓VI，此時計數器303便開始計數數字值VAL,並當異或門304的輸出由邏輯高電位轉為邏輯低電位時，則表示斜波電壓Vramp提升到大於 第二電壓V2,此時計數器303便停止計數並輸出數字值VAL。
然而，依本發明領域具有通常知識者應當可知，若斜波電壓Vramp與第 一、第二電壓V1、 V2所耦接的第一、第二比較器301、 302的正負端點不同 時，所選用的邏輯門也會隨之改變，故本發明應當不以所例舉的異或門為限。
在本實施例可以清楚地看出，模擬/數字轉換器103雖然難以達到像一般 模擬/數字轉換器能進行快速的模擬/數字轉換，但是本實施例的模擬/數字轉 換器103可以做到非常精準的模擬/數字轉換，相當於以時間換取模擬/數字 轉換的準確性。故可以預期的是，本實施例的模擬/數字轉換器103的電路尺 寸將會非常小，故其製作成本將會非常的低廉。
圖4示出了為本發明一實施例的誤差放大器201的電路方塊圖。請參照 圖4，誤差放大器201包括全差動放大器405以及第一、第二、第三與第四 電容C401 C404。其中，第一電容C401的一端接收上述輸出電壓Vs，而其 另一端耦接於全差動放大器405的正輸入端。第二電容C402的一端接收上述 參考電壓VREF，而其另一端耦接於全差動放大器405的負輸入端。第三電容 C403耦接於全差動放大器405的正輸入端與負輸出端之間，而第四電容C404 則耦接於全差動放大器405的負輸入端與正輸出端之間。其中，全差動放大 器405的正輸出端與負輸出端用於各別輸出第一與第二電壓VI、 V2。
圖5示出了為本發明一實施例的測試裝置的配置圖。請參照圖5,由上 述幾個實施例的敘述不難發現，本實施例的測試裝置IOO可以整合在晶片上， 以作內建自我測試(Build-In Self-Test)。在本實施例中，測試裝置100是 配置在每個晶片(die)附近的切割線(Scribe Line)上，而一般的源極驅動芯 片寬度大約為14500um,且切割線的寬度約為80um。如此，這樣的尺寸是足 以將本發明的測試裝置100實施在晶片上作內建自我測試。故當測試裝置100 進行測試完畢後，便可將此測試裝置100在晶片進行切割時將其割除即可， 因此不需增加晶片面積。
綜上所述，本發明因採用選擇電路選擇驅動電路的輸出埠的其中之一， 並且利用上述輸出埠至少其一來產生參考電壓，最後再通過模擬/數字轉換 器根據選擇電路所選的輸出埠所輸出的輸出電壓與參考電壓間的差值，以 產生一個數字值，以作為測試通過與否的基準。因此，本發明至少具有下列好處
1. 本發明所提供的測試裝置易於整合在顯示器驅動電路晶片中作內建自 我測試。
2. 本發明所提供的測試裝置可以直接輸出數字值。因此，並不需使用昂 貴的測試才幾臺，即可減少集成電^各的測試成本。
雖然本發明已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用於限定本發明，任 何所屬技術領域具有通常知識者，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，因此本發明的保護範圍當視本發明的申請專利範圍所界 定者為準。
權利要求
1. 一種顯示器驅動電路的測試裝置，其特徵在於包括選擇電路，具有多個輸入端及一輸出端，其中，所述輸入端分別耦接該顯示器驅動電路的多個輸出埠，該選擇電路用於選擇所述輸出埠的其中之一電性連接到該輸出端；參考電壓產生電路，耦接所述輸出埠至少其一，並用於產生一參考電壓；以及模擬/數字轉換器，耦接該選擇電路與該參考電壓產生電路，用於根據該選擇電路的該輸出端所輸出的一輸出電壓與該參考電壓間的差值，而產生一數字值。
2. 如權利要求1所述的顯示器驅動電路的測試裝置，其特徵在於其中， 該參考電壓產生電路更耦接所述輸出埠的第一特定接腳與第二特定接腳， 並用於依據該第一特定接腳與該第二特定接腳的輸出電壓的極性而擇一作為 該參考電壓，或將該第 一特定接腳的輸出電壓以及該第二特定接腳的輸出電 壓作平均以作為該參考電壓。
3. 如權利要求1所述的顯示器驅動電路的測試裝置，其特徵在於其中， 該模擬/數字轉換器包括誤差放大器，用於接收該輸出電壓與該參考電壓，並利用該輸出電壓與 該參考電壓的差異值作一放大處理，以得到一第一電壓與一第二電壓； 斜波產生器，用於產生隨時間上升的一斜波電壓；以及 計數電路，用於當該斜波電壓大於等於該第一電壓時，開始計數該數字 值，並當該斜波電壓大於等於該第二電壓時，停止計數並輸出該數字值。
4. 如權利要求3所述的顯示器驅動電路的測試裝置，其特徵在於其中， 該模擬/數字轉換器更包括校正單元，具有校正模式與測試模式，用於當該校正單元處在該校正模 式時，接收一第一校正電壓與一第二校正電壓，並據以提供至該誤差放大器， 而該誤差放大器利用該第一校正電壓與該第二校正電壓的差異值作該放大處 理，以得到該第一電壓與該第二電壓；其中，該校正單元根據該模擬/數字轉換器依據該第一校正電壓與該第二 校正電壓所產生的該數字值，而決定是否對該模擬/數字轉換器作補償，以消 除該模擬/數字轉換器本身的誤差。
5. 如權利要求4所述的顯示器驅動電路的測試裝置，其特徵在於其中， 當該校正單元處在該測試模式時，用於接收該輸出電壓與該參考電壓，並據 以提供至該誤差放大器，而該誤差放大器利用該輸出電壓與該參考電壓的差 異值作該;改大處理，以得到該第一電壓與該第二電壓。
6. 如權利要求5所述的顯示器驅動電路的測試裝置，其特徵在於其中， 該校正單元依據外部的 一數字測試機臺所產生的控制信號而決定其處在該校 正衝莫式或該測試才莫式，並當該;歐正單元處在該;f交正才莫式時，該數字測試^L臺 供應該第 一校正電壓與該第二校正電壓，以判讀該模擬/數字轉換器依據該第 一校正電壓與該第二校正電壓所產生的該數字值的大小，且當該校正單元處 在該測試模式時，該數字測試機臺直接判讀該模擬/數字轉換器依據該輸出電 壓與該參考電壓所產生的該數字值的大小。
7. 如權利要求3所述的顯示器驅動電路的測試裝置，其特徵在於其中， 該計數電路包括第一比較器，其第一輸入端接收該斜波電壓，其第二輸入端接收該第一 電壓，當該斜波電壓大於等於該第一電壓時，其輸出端輸出一第一使能信號；第二比較器，其第一輸入端接收該斜波電壓，其第二輸入端接收該第二 電壓，當該斜波電壓大於等於該第二電壓時，其輸出端輸出一第二使能信號； 以及計數器，當該第一使能信號使能時，開始計數該數字值，當該第二使能 信號使能時，停止計數並輸出該數字值。
8. 如權利要求3所述的顯示器驅動電路的測試裝置，其特徵在於其中， 該計數電路包括第一比較器，其第一輸入端接收該斜波電壓，其第二輸入端接收該第一 電壓，當該斜波電壓大於等於該第一電壓時，其輸出端輸出一第一使能信號； 第二比較器，其第一輸入端接收該斜波電壓，其第二輸入端接收該第二電壓，當該斜波電壓大於等於該第二電壓時，其輸出端輸出一第二使能信號； 邏輯門，接收該第一使能信號以及該第二使能信號，輸出一邏輯使能信號；以及計數器，當該邏輯使能信號使能時，開始計數該數字值，當該邏輯使能 信號失能時，停止計數並輸出該數字值。
9. 如權利要求3所述的顯示器驅動電路的測試裝置，其特徵在於其中， 該誤差放大器包括全差動放大器，其正輸入端接收該模擬電壓，其負輸入端接收該參考電 壓，其正輸出端輸出該第一電壓，而其負輸出端輸出該第二電壓。
10. 如權利要求9所述的顯示器驅動電路的測試裝置，其特徵在於其中， 該誤差放大器更包括第一電容， 一端接收該模擬電壓，另一端耦接該全差動放大器的正輸入二山，禍；第二電容， 一端接收該參考電壓，另一端耦接該全差動放大器的負輸入二山，禍；第三電容，耦接在該全差動放大器的正輸入端與負輸出端之間；以及 第四電容，耦"l妻在該全差動;^大器的負輸入端與正輸出端之間。
11. 如權利要求1所述的顯示器驅動電路的測試裝置，其特徵在於其中， 該測試裝置配置在一晶片的一切割在線。
12. —種晶片，其特徵在於包括 多個晶片；以及多個切割道，用於分隔所迷晶片，包括多個測試電路，分別對應於所述 晶片之一，每一個測試電路包括選擇電路，具有多個輸入端及一輸出端，其中，所述輸入端分別耦接對 應的該晶片的多個輸出埠 ，該選擇電路用於選擇所述輸出埠的其中之一 電性連接到該輸出端；參考電壓產生電路，耦接所述輸出埠至少其一，並用於產生一參考電 壓；以及模擬/數字轉換器，耦接該選擇電路與該參考電壓產生電路，用於根據該 選擇電路的該輸出端所輸出的一輸出電壓與該參考電壓間的差值，而產生一 數字值。
13. 如權利要求12所述的晶片，其特徵在於其中，該參考電壓產生電路更耦接所述輸出埠的一第一特定接腳與一第二特定接腳，並用於依據該第 一特定接腳與該第二特定接腳的輸出電壓的極性而擇一作為該參考電壓，或 將該第一特定接腳的輸出電壓以及該第二特定接腳的輸出電壓作平均以作為 該參考電壓。
14.如權利要求12所述的晶片，其特徵在於其中，所述晶片包括顯示器 驅動電路。
全文摘要
一種顯示器驅動電路的測試裝置，此測試裝置包括選擇電路、參考電壓產生電路，以及模擬/數字轉換器。選擇電路包括多個輸入端與一個輸出端，且上述輸入端分別耦接驅動電路的多個輸出埠，而選擇電路用於選擇上述輸出埠的其中之一電性連接到其輸出端。參考電壓產生電路耦接上述輸出埠至少其一，用於產生參考電壓。模擬/數字轉換器耦接選擇電路的輸出端，並根據選擇電路的輸出端所輸出的輸出電壓與參考電壓產生電路所產生的參考電壓間的差值，而輸出一個數字值。
文檔編號H03K5/24GK101430849SQ20071018600
公開日2009年5月13日 申請日期2007年11月9日 優先權日2007年11月9日
發明者李權哲, 黃俊郎, 黃瑞澤 申請人:奇景光電股份有限公司;黃俊郎