CN101038714A - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种显示装置，包括具有多个像素的显示面板区域，每个像素包括开关元件、与像素相连的栅极线和数据线，预充电电路，用于向像素施加预充电电压来为像素预充电；以及至少两条与预充电电路相连的电压传输线，用于传输预充电电压。这样，能够在SOG型液晶显示器的VI测试阶段测试数据线是否短路和断开，从而增加了可靠性。

Description

显示装置
本申请要求2006年3月14日在韩国知识产权局申请的韩国专利申请No.10-2006-0023486的优先权，将其全体内容一并在此作为参考。
技术领域
本发明涉及显示装置。
背景技术
近来已经开发出了例如有机发光二极管(“OLED”)显示器、等离子体显示面板(“PSP”)和液晶显示器(“LCD”)的平板显示器，并且平板显示器正在取代先前使用的笨重的和体积大的阴极射线管(“CRT”)显示器。
PDP是使用通过气体放电产生的等离子体来显示字符或图像的装置，OLED显示器是通过向特殊发光有机材料或高分子材料施加电场来显示字符或图像的装置。LCD通过向布置在两块面板之间的液晶层施加电场和调整电场强度以调节穿过液晶层的光的透光率来显示图像。
在平板显示器中，例如LCD和OLED显示器，每种都包括：装配有象素的显示面板，包括开关元件和显示信号线；栅极驱动IC，用于向显示器信号线中的栅极线输出栅极信号来接通/断开象素中的开关元件；灰度电压发生器，用于产生多个灰度电压；数据驱动IC，用于在灰度电压中选择对应于图像数据的电压作为数据电压，来向显示器信号线中的数据线施加数据电压；以及信号控制器，用于控制上述元件。
当显示器信号线发生断开或短路时，或者象素在显示器装置的制造过程中产生故障时，其中的断开和短路以及有故障的象素能够通过预定测试被检测出来。这种测试包括阵列测试、目测测试、总测试、模块测试等等。
在放置于阵列面板外面的印刷线路板(PCB)上提供了信号控制器和灰度电压发生器。驱动IC被装配在放置于PCB和阵列面板之间的软性印刷电路基板上。典型地，两层PCB被分别排列在阵列面板的上侧和左侧。左侧的一层被称为栅极PCB，上侧的一层被称为数据PCB。栅极驱动IC和数据驱动IC被分别放置于栅极PCB和阵列面板之间以及数据PCB和阵列面板之间，每个IC都接收来自所对应的PCB的信号。
可选择地，栅极驱动IC和数据驱动IC可以采用COG(玻璃覆晶封装)技术被直接装配在阵列面板上而不需使用栅极PCB和数据PCB，或是包括信号控制器、电源发生电路等的多数电路连同栅极和数据驱动ICs一起，可以使用SOG技术(系统面板)被装配在阵列面板上。
然而，在通过SOG技术形成的显示装置中，几乎所有电路被装配到阵列面板上，由于驱动信号等的复杂性，不易施加测试信号。因此，不易在VI测试级(中间级)中辨别数据线的如断开或短路的故障。
背景部分说明的上述信息仅用于增加对本发明背景的理解，所以可能包含了不构成本领域的信息，该信息已经被本领域内的普通技术人员所理解。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种显示装置，在这种装置中易于辨别VI测试中数据线的故障。
根据本发明的典型实施例，提供了一种显示装置，包括显示面板区域，显示面板区域包括多个象素，每个象素都具有开关元件和与象素相连的栅极线和数据线；预充电电路，用于向象素施加预充电电压来为象素进行预充电；以及至少两条与预充电电路相连的电压传输线，用来传输预充电电压。
预充电电路可以包括与数据线分别相连的传输栅极。传输栅极中至少两个相邻的传输栅极可以和不同的电压传输线相连。
显示装置还可以包括用于向电压传输线分别施加测试信号的测试点。测试信号的幅度可以彼此不同。
预充电电路和信号控制器可以被装配在显示面板区域上。
电压传输线可以包括第一至第三传输线。预充电电路可以包括与数据线分别相连的传输栅极。
传输栅极中至少三个相邻的传输栅极可以与第一至第三传输线分别相连。
显示装置还可以包括第一至第三测试点，用于向第一至第三传输线分别施加测试信号。测试信号的幅度可以彼此不同。
预充电电路和信号控制器可以被装配在显示面板区域上。
附图说明
结合附图更详细地进行描述，本发明的典型实施例将会更加易于理解。
图1是根据本发明典型实施例的液晶显示装置的框图。
图2是根据本发明典型实施例的液晶显示装置中的象素的等效电路图。
图3是根据本发明典型实施例的液晶显示装置的布局图。
图4是示出了与图3所示液晶显示装置相连的预充电电路和连线的视图。
图5是图4所示预充电电路的框图。
具体实施方式
图1是根据本发明典型实施例的液晶显示装置的框图。图2是根据本发明典型实施例的液晶显示装置中的象素的等效电路图。图3是根据本发明典型实施例的液晶显示装置的布局图。图4是示出了与图3所示液晶显示装置相连的预充电电路和连线的视图。图5是图4所示预充电电路的框图。
参考图1，根据本发明典型实施例的液晶显示装置包括液晶面板部件300、栅极驱动器400、与预充电电路700相连的数据驱动器500、与数据驱动器500相连的灰度电压发生器800和控制上述元件的信号控制器600。
液晶面板部件300包括多条显示信号线(G1-Gn，D1-Dm)和与显示信号线(G1-Gn，D1-Dm)相连的多个象素PX，多个象素PX实际上以矩阵的结构排列。更特别地，在图2所示的结构中，液晶面板部件300包括彼此相对的底层面板100和上层面板200，以及布置在底层面板和上层面板之间的液晶层3。
如图1所示，显示信号线(G1-Gn，D1-Dm)包括传输栅极信号(被称为扫描信号)的栅极线(G1-Gn)，和传输数据信号的数据线(D1-Dm)，栅极线(G1-Gn)实际上在行的方向上扩展且实际上彼此间平行，而数据线(D1-Dm)实际上在列的方向上扩展且实际上彼此间平行。
如图2所示，例如与第i(i＝1，2，...，n)条栅极线(Gi)和第j条数据线(Dj)相连的每个象素PX包括与信号线(GiDj)相连的开关元件Q、连接到开关元件Q的液晶电容器Clc和存储电容器Cst。需要时存储电容器Cst可以被省略。
开关元件Q是一种三端元件(例如薄膜晶体管)并被装备在底层面板100上。开关元件Q具有与栅极线(Gi)相连的控制端、与数据线(Dj)之一相连的输入端和与液晶电容器Clc和存储电容器Cst相连的输出端。
液晶电容器Clc包括底层面板100上的象素电极191、上层面板200上的共用电极270和在象素电极191与共用电极270之间作为电介质的液晶层3。象素电极191与开关元件Q相连，而且共用电极270覆盖了上层面板200的整个表面，并由共用电压Vcom供电。可选择地，共用电极270可以被装备在底层面板100上。电极191和270中至少其一可以具有条棒形或条带形。
存储电容器Cst是液晶电容器Clc的辅助电容器。存储电容器Cst包括象素电极191和分离的信号线(未显示)，被装备在底层面板100上并且使象素电极191与布置在象素电极191和分离的信号线之间的绝缘体产生重叠。存储电容器Cst被预定电压供电，例如，共用电压Vcom。可选择地，存储电容器Cst包括象素电极191和先前的栅极线，使象素电极191与布置在象素电极191和先前的栅极线之间的绝缘体产生重叠。
对于颜色显示，每个象素唯一地表现了原色(空间划分)中的一种或是在时间上(时间划分)顺序地表现原色，从而以原色的空间或时间和的形式获得了期望的颜色。原色包括三种原色，例如，红、绿和蓝。图2示出了空间划分的实例，其中每个象素PX包括颜色滤波器230，用于在面对象素电极191的上层面板200的区域中表现三种原色中的一种。可选择地，颜色滤波器230被装备在底层面板100上的象素电极191的上面或下面。
用于偏振光的一对偏光镜被附着在液晶面板部件300的外表面上。
灰度电压发生器产生了与象素PX的透光率相关的两组灰度电压(或参考灰度电压)。其中一组灰度电压具有相对于共用电压Vcom的正值，而另一组灰度电压具有相对于共用电压Vcom的负值。
栅极驱动器400与液晶面板部件300中的栅极线(G1-Gn)相连，并且向栅极线(G1-Gn)施加栅极信号，每个栅极信号都是栅极导通电压Von和截止电压Voff的组合。
数据驱动器500与液晶面板部件300中的数据线(D1-Dm)相连。数据驱动器500选择灰度电压发生器800提供的灰度电压，并将其作为数据信号施加给数据线(D1-Dm)。这样，在灰度电压发生器800不提供所有灰度等级的电压，而是提供预先确定的参考灰度电压，但数据驱动器500划分参考灰度电压来产生所有灰度等级的灰度电压，并从中选择数据信号。
如图3所示，DC/DC转换器750与电平转移电路450和550构成了电源发生电路，并放大或降低给定电压来为驱动提供所需电压。DC/DC转换器750增加或减少外部电压至给定电平上，并将转换后的电压提供给电平转移电路450和550，依次为栅极驱动器400和数据驱动器500分别提供所需电压。
预充电电路700提供了恒定电压，用于在为数据驱动器500提供数据电压之前对象素进行充电，从而减少总充电时间。
信号控制器600控制栅极驱动器400、数据驱动器500和预充电电路700。
如图3所示的驱动设备的大部分部件被装配在液晶面板部件300上(SOG技术)。其中的实例包括栅极驱动器400、数据驱动器500、信号控制器600、预充电电路700、电平转移电路450和550以及DC/DC转换器750。
更特别地，如图4所示，预充电电路700通过传输线710a、710b和710c接收预充电电压(Vpa、Vpb和Vpc)。
预充电电压(Vpa、Vpb和Vpc)可以从位于印刷线路板(PCB)(未显示)上的电路中产生，并且与软性印刷电路薄层510相连。
用于施加测试信号的测试点(a、b和c)分别与线710a、710b和710c相连。
如图5所示，预充电电路700包括与数据线(D1-Dm)相连的多个传输栅极(TG1-TGm)。
如公知的，传输栅极(TG1-TGm)中每一个均由两种不同的晶体管组成，例如N型晶体管和P型晶体管。传输栅极(TG1-TGm)的输入端接收预充电电压(Vpa、Vpb和Vpc)之一，传输栅极(TG1-TGm)的两个控制端分别接收开关控制信号(CONTSW1、CONTSW2)，传输栅极(TG1-TGm)的输出端与数据线(D1-Dm)相连。
每三个传输栅极(TG1-TGm)的输入端与电压传输线710a、710b和710c顺序相连。就是说，三个相邻传输栅极(TG1-TGm)的输入端分别与不同的电压传输线(710a、710b和710c)相连。例如，传输栅极(TG1、TG2和TG3)分别与走线710a、710b和710c相连来接收预充电电压(Vpa、Vpb和Vpc)。
同时，在测试阶段，可以施加测试电压(Vtesta、Vtestb和Vtestc)。通过上述测试点Ta、Tb和Tc施加这些测试电压(Vtesta、Vtestb和Vtestc)。在测试后使用激光切割将每个测试点Ta、Tb和Tc沿图4中线L的方向切割，因此测试点与电压传输线(710a、710b和710c)被分离。
这时，如果施加的电压(Vtesta、Vtestb和Vtestc)的幅度发生变化，可以测试相邻数据线(D1-Dm)是否短路和数据线(D1-Dm)是否断开。
现在，将详细描述液晶显示装置的操作。
如图3所示，从外部图形控制器(未显示)为信号控制器600提供了输入图像信号R、G和B和用于控制图像信号R、G和B的显示的输入控制信号。输入控制信号包括例如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK和数据使能信号DE。
信号控制器响应输入图像信号R、G和B和输入控制信号来处理适于液晶面板部件300的操作的输入图像信号R、G和B，并且产生栅极控制信号CONT1、数据控制信号CONT2和开关控制信号CONT3。其后，信号控制器向栅极驱动器400提供栅极控制信号CONT1，向数据驱动器500提供数据控制信号CONT2和已处理的图像信号DAT，以及向预充电电路700提供开关控制信号CONT3。
栅极控制信号CONT1包括用于指示扫描开始的扫描起始信号和至少一个用于控制栅极导通电压Von的输出时间的时钟信号。栅极控制信号CONT1还可以包括输出使能信号，用于定义栅极导通电压Von的持续时间。
数据控制信号CONT2包括水平同步起始信号，用于通知象素PX行的图像数据的传输开始；负载信号，用于指示向数据线(D1-Dm)施加数据信号；以及数据时钟信号。数据控制信号CONT2还可以包括反相信号，用于将相对于共用电压Vcom的数据信号的电压的极性反相。在下文中，“相对于共用电压的数据信号的电压的极性”被简写为“数据信号的极性”。
开关控制信号CONT3包括多个具有相反相位的信号。
预充电电路700响应来自信号控制器600的开关控制信号CONT3向数据线(D1-Dm)施加恒定电压来为象素预充电。
响应来自信号控制器600的数据控制信号CONT2，数据驱动器500从信号控制器600接收象素PX行的数字图像信号DAT，通过选择对应于数字图像信号DAT的灰度电压，将数字图像信号DAT转换为模拟数据信号，并且向相应的数据线(D1-Dm)施加已转换的模拟数据信号。
响应来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1，栅极驱动器400向栅极线(G1-Gn)施加栅极导通电压Von，从而接通与栅极线(G1-Gn)相连的开关元件Q。然后，通过接通的开关元件Q，施加到数据线(D1-Dm)的数据信号被依次施加给对应的象素。
施加给象素的数据信号电压与共用电压Vcom之间的差表示为液晶电容器Clc的充电的电压，也就是象素电压。液晶分子具有依赖于象素电压的幅度的方向性，而且方向性确定了通过液晶层3的光偏振。附着到显示面板部件300的偏光镜把光偏振转换为光透光率。
通过对每个水平周期重复上述的过程(也指“1H”)，以及使水平同步信号Hsync的周期和数据使能信号DE的周期相等，为所有栅极线(G1-Gn)顺序提供了栅极导通电压Von，从而向所有象素施加数据电压来显示一帧图像。
当一帧结束后下一帧起始时，控制施加到数据驱动器500的反相信号，这样施加到每个象素PX的数据信号的极性被从前一帧的极性反相(“帧反相”)。反相信号可以被控制，这样流过一帧中的数据线的数据信号的极性被反相，例如，根据反相信号的特性的“行反相、“点反相”，或是一个象素行的数据电压的极性被反相，例如“列反相”、“点反相”。
如上所述，提供了与预充电电路700的传输栅极(TG1-TGm)中的输入端相连的三条走线，这样能够测试数据线(D1-Dm)是否短路和断开。
尽管关于供给三条走线描述了本发明的典型实施例，也可以提供两条这样的走线。
这样，能够在SOG型液晶显示器的VI测试级测试数据线是否短路和断开，从而增加了可靠性。
尽管上文详细描述了本发明的典型实施例，本领域的技术人员将会意识到，在不脱离权利要求所定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对这里的基本发明概念进行改变和修改。
尽管关于实际的典型实施例对本发明进行了描述，可以理解的是本发明不限于已说明的实施例，相反本发明计划覆盖权利要求的精神和范围内的多种修改和等效排列。

Claims (12)

1.一种显示装置，包括：
显示面板区域，包括多个象素，每一个象素都包括开关元件和与多个象素分别连接的多条栅极线和多条数据线；
预充电电路，用于向多个象素施加预充电电压来为多个象素预充电；以及
至少两条与预充电电路相连的电压传输线，用于向多个象素传输预充电电压。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中预充电电路包括与多条数据线分别相连的多个传输栅极。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中多个传输栅极中至少两个相邻的传输栅极与至少两条电压传输线的不同的一条相连。
4.根据权利要求3所述的显示装置，还包括测试点，用于向至少两条电压传输线分别施加测试信号。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中测试信号的幅度彼此不同。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中预充电电路和信号控制器被装配在显示面板区域上。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其中至少两条电压传输线包括第一、第二和第三传输线。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其中预充电电路包括与多条数据线分别相连的多个传输栅极。
9.根据权利要求8所述的显示装置，其中多个传输栅极中三个相邻的传输栅极与第一、第二和第三传输线分别相连。
10.根据权利要求9所述的显示装置，还包括第一、第二和第三测试点，用于向第一、第二和第三传输线分别施加测试信号。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中测试信号的幅度彼此不同。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中预充电电路和信号控制器被装配在显示面板区域上。
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