背景技术
对于诸如等离子面板组件(plasma display panel缩写为“PDP”)、有机发光显示器(organic light emitting display缩写为“OLED”)、以及液晶显示器(liquid crystal display缩写为“LCD”)的平板显示器的需求日益增加。
PDP是使用通过气体放电产生的等离子来显示字符或图像的装置。OLED是通过向特定的发光有机或高分子材料施加电场来显示字符或图像的装置。LCD是通过向介于两个面板之间的液晶层施加电场,并调节电场强度以调整通过液晶层的光的透射率来显示图像的装置。
诸如LCD和OLED的平板显示装置均包括面板单元,其设置有包括开关元件和显示信号线的像素;栅极驱动IC,用于向显示信号线中的栅极线传输栅极信号,以开启/关闭像素的开关元件;灰度电压发生器,用于产生多个灰度电压;数据驱动IC,用于向显示信号线中的数据线施加数据电压;以及信号控制器,用于控制部件。
信号控制器和灰度电压发生器设置在面板组件外部的印刷电路板PCB上。驱动IC安装在PCB与面板组件之间的柔性印刷电路膜FPC上。通常,设置两个PCB。这种情况下,将两个PCB设置在显示组件的上部和左侧,并且上部和左侧PCB被分别称为栅极PCB和数据PCB。栅极驱动IC设置在栅极PCB与面板组件之间,而数据IC设置在数据PCB与面板组件之间。栅极驱动IC和数据驱动IC分别接收来自栅极PCB和数据PCB的信号。
然而,在不使用栅极PCB和数据PCB的情况下,栅极和数据驱动IC可只设置在面板组件的上部,称为玻璃覆晶封装(COG,chip on glass)型。
另一方面,为了在显示装置生产过程中检测诸如断线和短路的缺陷,进行多种测试步骤。例如,进行阵列测试、视觉检验(VI)测试、粗测试、以及模块测试。
阵列测试是在将素玻璃(mother glass)分成单独的单元之前通过施加预定电压并且检测是否存在输出信号来检测显示信号线是否发生断线的测试。VI测试是在将素玻璃分成单独的单元之后通过上部面板与下部面板组合并施加预定电压,从视觉上检测显示信号线是否发生断线的测试。粗测试是在安装驱动电路之前通过施加等于实际驱动电压的电压并检验屏幕上的显示状态,来检测图像质量和显示信号线是否发生断线的测试。模块测试是在安装驱动器电路后最终检验驱动电路是否正常运转的测试。
在这些测试中,栅极线与数据线的端部形成具有宽端部的焊盘,以改进与外部装置的接触特性。
特别地,为了在与驱动IC相同的条件下进行测试,在粗测试中,粗测试单元再现与驱动IC相同的条件,并且通过将连接到粗测试单元的诸如针的探针与焊盘接触来施加测试信号。
例如,当将数据驱动IC安装在FPC上时,粗测试单元将测试数据驱动IC安装在FPC上(以带载封装(TCP,tape carrier package)模式)。形成有布线的连接部设置在FPC与探针之间,并且通过设置在连接部的端部的探针向数据线施加信号。
此外,如果以COG模式安装数据驱动IC,则将测试数据驱动IC安装在玻璃基板上,并且通过探针向数据线施加信号。
在这里,粗测试包括两个测试步骤。如上所述,一个步骤是在通过粗测试单元施加预定信号之后测试显示信号线是否出现断线,另一个步骤是测试是否成功修理断开的信号线。
在以COG模式安装数据驱动IC的情况下,粗测试单元必须为适用于COG模式的COG型测试单元。
然而,与单独设置接触部的TCP型测试单元不同,在COG型测试单元中,接触部以一体形式设置,并且必须使用与相关显示装置的分辨率匹配的COG型测试单元。因此,由于必须制造与具有不同分辨率的显示装置匹配的单独的测试单元,所以生产成本增加。
为了解决生产成本的问题,可使用TCP型测试单元测试COG型数据驱动IC。然而,在TCP型数据驱动IC的情况下,两条辅助修理线连接在数据驱动IC的一侧,而在COG型数据驱动IC的情况下,两条辅助修理线分别连接在数据驱动IC的两侧。因此,由于结构不同,出现了在修理断开的信号线后很难检测修理后状态的问题。
发明内容
本发明提供一种可解决上述传统问题的面板组件以及具有该面板组件的显示装置。
根据本发明的一个方面,提供了一种用于显示装置的面板组件,其包括:显示区,其包括多个像素和大部分连接到像素的显示信号线;多条修理线,以环形设置在显示区外部的边缘区中;以及第一至第三辅助修理线,与数据线平行地设置在边缘区中。
在本发明的上述方面中,数据线可设置在第一辅助修理线与第二辅助修理线之间。此外,第二辅助修理线和第三辅助修理线可彼此相邻,并且第一至第三辅助修理线可与至少一条修理线交叉。
该面板组件可进一步包括多个数据驱动IC区域,在该区域中安装有数据驱动IC,用于产生数据电压并将数据电压施加到显示信号线的数据线。第一至第三辅助修理线可设置在数据驱动IC区域中,并且设置在相邻数据驱动IC区域中的第三辅助修理线和第一辅助修理线与修理线中的一条在同一点交叉。
根据本发明的另一方面,提供了一种显示装置,其包括面板组件,该面板组件包括:显示区,其包括多个像素和大部分连接到像素的显示信号线;以及多条修理线,以环形设置在显示区外部的边缘区中,其中,面板组件包括第一至第三辅助修理线,与数据线平行地设置在边缘区中,用于传输数据电压。
在本发明的上述方面中,数据线可设置在第一辅助修理线与第二辅助修理线之间。此外,第二辅助修理线和第三辅助修理线可彼此相邻,并且第一至第三辅助修理线可与至少一条修理线交叉。面板组件可进一步包括多个数据驱动IC区域,在该区域中安装有数据驱动IC,用于产生数据电压并将数据电压施加到显示信号线的数据线。
第一至第三辅助修理线可设置在数据驱动IC区域中,并且设置在相邻数据驱动IC区域中的第三辅助修理线和第一辅助修理线与修理线中的一条在同一点交叉。数据驱动IC可以COG模式安装,并且数据驱动IC区域可以相等间隔设置。
面板组件可进一步包括数据驱动IC区域,在该区域中安装有数据驱动IC,用于向显示信号线的数据线施加数据电压,并且数据驱动IC区域可设置有通过延伸数据线以及第一至第三辅助修理线的端部而形成的接触部。
在第二辅助修理线和第三辅助修理线中的至少一条连接到修理线的情况下,测试单元可向接触部施加测试信号,其中,该测试单元中安装有与数据驱动IC相同的测试IC。
此外,测试单元可包括带载封装件(TCP),其中,安装有测试IC;以及探针,连接到从测试IC伸出的信号线。探针的一部分可连接到通过扩大数据线而形成的接触部,而其剩余部连接到通过扩大第二和第三辅助修理线而形成的接触部。数据驱动IC可直接安装在面板组件上,并且数据驱动IC区域可以相等间隔设置。
根据本发明的又一方面,提供了一种用于显示装置的面板组件,其包括多条数据线,用于传输数据电压;多个数据驱动IC区域,在其中设置有数据驱动IC,用于产生数据电压并将数据电压施加到数据线;以及多条辅助修理线,形成在数据驱动IC中并且不对称地设置在数据线的两侧。
面板组件可进一步包括多条修理线,与辅助修理线绝缘,以与其交叉,并且一些辅助修理线彼此相邻。数据驱动IC区域可以相等间隔设置。
根据本发明的再一方面,提供了一种显示装置的维修方法,该显示装置包括多条数据线,用于传输数据电压;多条修理线,与数据线交叉;多条辅助修理线,形成在多个预定区域中并且设置在数据线的两侧,其中,其至少一些部分与修理线交叉。该维修方法包括以下步骤:测试数据线;将数据线与至少一条修理线连接;将连接到数据线的修理线与至少一条辅助修理线连接;以及通过连接的辅助修理线施加维修检验信号。
在本发明的上述方面中,多条辅助修理线可设置在数据线的两侧,并且它们可包括第一至第三修理布线,其中,第二修理布线和第三修理布线可彼此相邻。
显示装置可进一步包括多个数据驱动IC区域,在该区域中安装有数据驱动IC,用于产生数据电压并将数据电压施加到数据线,或者数据驱动IC可直接安装在面板组件上。
此外,每条修理线可包括连接到数据线的第一短路点和连接到第二或第三辅助修理线的第二短路点,并且每个数据驱动IC可包括连接在第一短路点与第二短路点之间的放大器。
具体实施方式
下面,将参照附图详细地描述本发明的示例性实施例,从而本领域技术人员能够很容易地实施本发明。
在附图中,为了清楚起见,扩大了层及区域的厚度。在整个说明书中,相同的参考标号表示相同的元件。如果提到层、膜、区域、或板在不同的元件上,则其包括层、膜、区域、或板直接位于不同元件上的情况,以及另一元件介于其间的情况。相反,如果提供一个元件直接位于另一元件上,则其意味着没有元件介于其间。
下面,将参照附图详细描述根据本发明实施例的显示装置。
图1是示出根据本发明实施例的显示装置的框图,并且图2是示出根据本发明实施例的液晶显示装置的像素的等效电路图。
如图1所示,显示装置包括面板组件300、连接到面板组件300的栅极驱动器400和数据驱动器500、连接到数据驱动器500的灰度电压发生单元800、以及用于控制部件的信号控制单元600。
如等效电路图中所示,面板组件300连接到多条信号线G1到Gn以及D1到Dm并包括多个大致呈矩阵排列的像素。
显示信号线G1到Gn以及D1到Dm包括多条用于传输栅极信号的栅极线G1到Gn(有时被称为“扫描信号”)以及多条用于传输数据信号的数据线D1到Dm。栅极线G1到Gn沿横向彼此平行延伸,并且数据线D1到Dm沿纵向彼此平行延伸。
每个像素均包括连接到显示信号线G1到Gn以及D1到Dm的开关元件Q,并且具有连接于此的像素电路PX。
开关元件Q具有三个端子。开关元件Q的控制和输入端连接到栅极线G1到Gn和数据线D1到Dm,并且其输出端连接到像素电路PX。此外,优选地,开关元件Q为薄膜晶体管,并且特别地,开关元件Q由非晶硅酸盐(amorphous silicate)制成。
如图2所示,在液晶显示器(即,平板显示装置的代表)的情况下,液晶层3介于下部面板100和上部面板200之间。显示信号线G1到Gn和D1到Dm以及开关元件Q设置在下部面板100上。液晶显示装置的像素电路PX包括连接到开关元件Q的液晶电容器CLC和存储电容器CST。如果没有必要,也可以省略存储电容器CST。
液晶电容器CLC的两个端子为下部面板100的像素电极190和上部面板200的共电极270,并且介于两个电极190和270之间的液晶层3作为介电件(dielectric member)。像素电极190连接到开关元件Q,并且共电极270覆盖上部面板200的整个表面以接收共电压Vcom。可选地,具有条形或带状的两个像素电极190与共电极270可设置在下部面板100上。
存储电容器CST是用于LC电容器CLC的辅助电容器。存储电容器CST包括像素电极190和单独的信号线(未示出),该信号线设置于下部面板100上,并通过绝缘体与像素电极190重叠,该信号线被提供有诸如共电压Vcom的预定电压。可选地,存储电容器CST包括像素电极190和被称为前栅极线的相邻栅极线,该栅极线通过绝缘体与像素电极190重叠。
对于彩色显示器,每个像素唯一地代表诸如红、绿、蓝的三原色中的一种原色(空间分割),或者按时间顺序地代表三种原色(时间分割),从而获得想要的颜色。图2示出了空间分割的实例,其中,在面对像素电极190的上部面板200的区域中,每个像素均包括代表三原色之一的滤色器230。可选地,滤色器230设置在下部面板100上的像素电极190的上面或下面。
灰度电压发生器800产生一组或两组与像素透光率相关的灰度电压。当产生两组灰度电压时,在一组中的灰度电压相对于共电压Vcom具有正极性,而在另一组中的灰度电压相对于共电压Vcom具有负极性。
栅极驱动器400连接到面板组件300的栅极线G1到Gn,以向栅极线G1到Gn施加由栅极开启电压Von与栅极关闭电压Voff组合而成的栅极信号。
栅极线400基本上为移位寄存器,其包括多个沿列彼此连接的阶。
数据驱动器500连接到面板组件300的数据线D1到Dm,以选取从灰度电压发生单元800传输的灰度电压并将选取的灰度电压作为数据信号施加到像素。
在这里,栅极驱动器400和数据驱动器500由多个驱动IC构成,并且在本发明的实施例中,栅极驱动IC和数据驱动IC以COG模式安装在面板组件300上。
信号控制器600控制栅极驱动器400和数据驱动器500等。
下面,将详细描述该显示装置的操作。
信号控制器600被提供有图像信号R、G、B以及输入控制信号。从外部图形控制器(未示出)接收的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MCLK以及数据使能信号DE。在产生栅极控制信号CONT1和数据控制信号CONT2并处理对于面板单元300的图像信号R、G、B之后,信号控制器600响应于输入控制信号,向栅极驱动器400提供栅极控制信号CONT1,并向数据驱动器500提供处理过的图像信号DAT和数据控制信号CONT2。
栅极控制信号CONT1包括用于通知栅极驱动器400L和400R帧开始的垂直同步起始信号STV、用于使栅极开启电压Von同步的栅极时钟信号CPV、以及控制栅极开启电压Von的持续时间的输出使能信号OE。
数据控制信号CONT2包括用于通知数据驱动器500水平周期开始的水平同步起始信号STH、用于指示数据驱动器500向数据线D1-Dm施加合适数据电压的负载信号LOAD或TP、以及数据时钟信号HCLK。数据控制信号CONT2可进一步包括反转控制信号RVS,用于反转数据电压的极性(相对于共电压Vcom)。
数据驱动器500接收来自信号控制器600的像素行的处理过的图像信号DAT,并响应于来自数据控制器600的数据控制信号CONT2,将处理过的图像信号DAT转换成模拟数据信号。从由灰度电压发生器800提供的灰度电压中选取模拟数据信号的电平。
栅极驱动器400响应于来自信号控制器600的栅极控制信号CONT1,向栅极线G1-Gn施加栅极开启电压Von,从而开启连接到栅极线G1-Gn的开关元件Q。
在“一个水平周期”或“1H”的持续时间内,数据驱动器500向对应的数据线D1-Dm施加数据电压。该持续时间等于诸如水平同步信号Hsync、数据使能信号DE、以及栅极时钟信号CPV的信号的一个周期循环的持续时间。随后,通过开启的开关元件Q将数据电压提供到对应的像素。
将数据电压与施加到像素的共电压Vcom之间的差表示为LC电容器CLC的充电电压,即像素电压。液晶分子具有取决于像素电压大小的定向,并且那些定向决定通过LC电容器CLC的光的偏振。偏光器将光偏振转换成光透射。
通过对每条栅极线重复上述步骤,在一帧内,所有的栅极线G1-Gn均顺序地提供有栅极开启电压Von,从而向所有像素施加数据电压。当一帧结束并且下一帧开始时,将反转控制信号RVS施加到数据驱动器500,从而将反转下一帧的数据电压的极性(“帧反转”)。可选地,可控制反转控制信号RVS,从而在一帧内,可对于每行反转数据电压的极性(即“行反转”)。或者可对于每列反转数据电压的极性(即“列反转”)。
下面,将参照图3和7详细描述根据本发明实施例的面板组件和显示装置。
图3是根据本发明实施例的显示装置的示意图,图4是图3中所示数据驱动IC区域的放大图,并且图5是示出数据驱动IC区域沿图4所示的V-V′线截取的横截面图。
参照图3至5,根据本发明实施例的面板组件300包括多个数据驱动IC区域540a到540d以及栅极驱动IC区域440。
像素以及大部分的栅极线G1到Gn和数据线D1到Dm设置在面板组件300的显示区D中,并且数据驱动IC区域540、栅极驱动IC区域440、以及多条修理线311、312设置在显示区D外部的边缘区中。
在这里,驱动IC区域440和540是安装有组成栅极驱动器400和数据驱动器500的多个驱动IC的区域,并且驱动IC区域440和540以相等间隔设置。
另一方面,栅极线G1到Gn与数据线D1到Dm分别通过参考标号121和171表示。
在每个驱动IC区域440和540中,设置了多个输入焊盘(pad)IP和多个输出焊盘OP,并且将栅极线121和数据线171连接到输出焊盘OP。此外,将多条辅助修理线RA1、RA2、和RA3连接到设置在每个数据驱动IC区域540a到540d外部的输出焊盘OP。
辅助修理线RA2与修理线311交叉,并且辅助修理线RA1、RA3与修理线312交叉。此外,在数据驱动IC区域之间,例如在数据驱动IC区域540a和540b之间的两条辅助修理线RA3和RA1与修理线312交叉于同一点。
下面,将参照图4和5描述具有这种设置的面板组件300的结构。
在绝缘基板110上设置一对修理线311和312,其可由金属或导电材料制成,例如铝(Al)、铝合金、钼(Mo)、钼钨(MoW)合金、铬(Cr)、钽(Ta)。尽管图中未示出,但是栅极线形成在同一层上。
尽管修理线311和312可以由单层构成,但修理线311和312也可以由双层或多层构成。在这种情况下,一层优选地由低电阻率的材料制成,并且另一层由具有可与其它材料有效接触特性的材料制成。例如,可采用铬和铝合金的双层结构,或者钼或钼合金和铝的双层结构。
由氮化硅(SiNx)制成的栅极绝缘层140形成在修理线311和312上。
在栅极绝缘层140上形成多条数据线171和辅助修理线RA1到RA3,其由诸如铝、铝合金、钼、钼钨合金、铬、钽的金属或导电材料制成。在这里,将数据线171和辅助修理线RA1到RA3的端部179和RAP1到RAP3的宽度扩大,以构成输出焊盘OP。
此外,如上所述,在数据驱动IC区域540a和540d之间的两条辅助修理线RA3和RA1在修理线312的同一点彼此连接。
尽管数据线171及辅助修理线RA1至RA3可由与修理线311、312相似的单层构成,但可选地,数据线171及辅助修理线RA1至RA3也可由双层或者多层构成。在线由双层或者多层构成的情况下,一层优选地由低电阻率的材料制成,而且另一层由具有与其它材料有效接触特性的材料制成。
由氮化硅层或有机绝缘层构成的钝化层180形成在数据线171、辅助修理线RA1至RA3、以及栅极绝缘层140上。
下面,将参照图6和7描述根据本发明实施例的粗测试(grosstest)工艺。
图6示出根据本发明实施例的粗测试单元的实例,图7示出通过使用图6所示的粗测试单元进行修理过程之后进行的测试的实例,并且图8示出修理后状态的实例。
图6中所示的粗测试单元550为TCP型粗测试单元。在以TCP模式安装数据驱动IC的情况下,使用TCP型粗测试单元。然而,在本发明的实施例中,当通过使用TCP型测试单元,将数据驱动IC以COG模式直接安装在面板组件上时,测试数据线是否出现断线。此外,如上所述,粗测试包括两个步骤。第一个步骤是测试是否出现短线,并且第二个步骤是测试是否成功修理断线。
如图所示,TCP型测试单元550包括:测试数据驱动IC 552、安装有测试数据驱动IC 552的TCP 551、从数据驱动IC 552伸出的信号线553、设置有大部分的信号线553并且具有楔形端部的连接部554、以及连接到信号线553的探针555。
测试数据驱动IC 552与安装在数据驱动IC区域540a至540d上的数据驱动IC相同。然而,差异在于测试数据驱动IC 552安装在TCP 551上,即,以TCP模式安装,而实际数据驱动IC以COG模式安装。
此外,连接部554以扩大TCP 551的形状形成,并且构成TCP551的一部分。
首先,通过将测试单元550的探针555与连接到数据线171的输出焊盘OP接触向其施加测试信号,测试数据线171是否出现断线。此时,在将测试单元550的探针555接触不包括辅助修理线RA1的焊盘PAP1的剩余部179、RAP2和RAP3之后施加信号。
接下来,如图7所示,在第一和第二数据线D1和D2出现断线的情况下,通过使用激光照射形成短路点S21,辅助修理线RA2和修理线311彼此连接,而修理线311与第一数据线D1的上部和下部通过形成短路点S22和S23彼此连接。由此,辅助修理线RA1和第一数据线D1彼此连接。同样地,通过形成三个短路点S31、S32和S33,辅助修理线RA3、修理线312、以及第二数据线D2彼此连接。
接下来,通过辅助修理线RA2和RA3施加检验信号,检验修理过程是否已经成功。与两个信号从其一侧输出的COG型测试单元不同,由于两个检验信号从TCP型测试单元的两侧输出,所以可以通过形成附加的辅助修理线RA3来准确地检验修理是否成功。
接下来,如图8所示,如果修理成功,则安装数据驱动IC 510并向其施加信号。此时,数据驱动IC 510包括多个放大器AP1和AP2。放大器AP1通过输出焊盘OP连接在短路点S22和S21之间,以构成一种电流通路,而放大器AP2通过输出焊盘OP连接在短路点S32和S31之间,以构成另一电流通路。因此,通过放大器AP1放大输出到第一数据线D1的数据电压并在短路点S22分配给修理线311、数据线D1和短路点S21,并且将输出到第二数据线D2的数据电压在短路点S32分配给修理线312、数据线D2和短路点。因此,将数据电压施加到断线部OS的上部和下部。同时,再次通过放大器AP1和AP2放大数据电压的一部分,随后将其输出。这样,除了辅助修理线RA1和RA2之外,还设置单独的辅助修理线RA3,从而可通过使用TCP型测试单元,测试以COG模式连接的数据线是否存在断线以及修理后的状态。
由此,可以降低制造COG型测试单元的生产成本,并且可以完全地测试修理后的状态,从而可实现大批量生产系统。
此外,测试方式可通过更改用于将附加的辅助修理线RA3设置到面板组件300的掩模的设计来实现,而不需要更改COG型数据驱动IC的设计,所以不需要关于更改设计的成本。而且,由于辅助修理线RA3设置在数据驱动IC区域540a到540d之间,所以不需要单独的空间。
如上所述,通过在每个数据驱动IC区域540a到540d的右侧设置附加的辅助修理线RA3,可以大大地降低关于COG型粗测试单元的成本。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。