专利名称：显示装置和测试显示装置的感应单元的方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置和测试显示装置的感应单元的方法。更具体地讲，本发明涉及具有感应单元的显示装置和以容易的方式测试感应单元的方法。
背景技术：
显示装置中的普通液晶显示器(LCD)包括具有像素电极和共电极的两个显示面板以及置于所述两个显示面板之间的具有介电各向异性的液晶层。
像素电极以矩阵形式排列。此外，像素电极连接到开关元件例如薄膜晶体管(TFT)，TFT被顺序地供有图像数据电压。
共电极形成在显示面板的整个表面之上，并被供有共电压。在电路构造方面，像素电极、共电极和置于其间的液晶层形成液晶电容器。液晶电容器和与其连接的开关元件一起作为构成像素的基本单元。
在LCD中，当电压施加到两个电极时，在液晶层中产生电场。通过控制电场强度，调节穿过液晶层的光的透射率，从而获得期望的图像。
触摸屏面板被定义为这样的装置，在该装置中，通过手指或笔接触屏幕来画图，或者通过执行图标来在机器例如计算机中执行的期望的命令。触摸屏面板附于其上的LCD不仅能够识别用户的手指或触笔是否与屏幕接触，而且能够识别接触位置信息。
在制造过程中，执行视觉检查(VI)以测试嵌入在LCD中的感应单元和连接到感应单元的信号线等。然而，由于这需要额外的测试装置，所以存在与之相应的成本，并且测试操作复杂。
发明内容
本发明提供了一种以容易的方式测试感应单元的方法。
本发明还提供了一种嵌入感应单元并具有低缺陷率的显示装置。
根据本发明的示例性实施例，显示装置包括多条第一显示信号线；多条第二显示信号线，与第一显示信号线交叉；多个像素，每个像素分别连接到第一显示信号线之一和第二显示信号线之一；多条第一感应信号线，每条第一感应信号线分别基本上平行于第一显示信号线的子集形成，第一显示信号线的各子集形成第一显示信号线组；多条第二感应信号线，每条第二感应信号线分别基本上平行于第二显示信号线的子集形成，第二显示信号线的各子集形成第二显示信号线组；多个第一感应单元，连接到第一感应信号线；多个第二感应单元，连接到第二感应信号线；多个第一测试电路，每个第一测试电路分别连接到第一感应信号线之一和第一显示信号线组中相应的一组，第一测试电路提供有第一测试信号和第二测试信号，第一测试电路通过根据第一感应单元的状态改变像素的亮度来测试第一感应单元的状态；多个第二测试电路，每个第二测试电路分别连接到第二感应信号线之一和第二显示信号线组中相应的一组，第二测试电路提供有第三测试信号和第四测试信号，第二测试电路通过根据第二感应单元的状态确定像素是否将操作来测试第二感应单元的状态。
每个第一测试电路可包括多个第一开关元件，分别连接到第一显示信号线组中一组，第一开关元件的操作状态响应第一测试信号而改变；第二开关元件，连接到多个第一开关元件和第一感应信号线之一，第二开关元件响应第一测试信号而操作，并将第二测试信号的电压提供给连接到第一显示信号线组的像素，所述第一显示信号线组连接到多个第一开关元件。
此外，每个第二测试电路可包括多个第三开关元件，分别连接到第二显示信号线组之一，第三开关元件响应第三测试信号而改变操作状态；第四开关元件，连接到多个第三开关元件和第二感应信号线中的一条，第四开关元件响应第三测试信号而操作，并将第四测试信号的电压提供到连接到第二显示信号线组的像素，所述第二显示信号线组连接到多个第三开关元件。
此外，所述第一测试信号和所述第三测试信号可以是栅极导通电压。所述第二测试信号可以是表示黑色灰度的数据电压。所述第四测试信号可以是栅极导通电压。
所述第一测试电路和所述第二测试电路可形成在显示装置的边缘区域中。所述第一感应单元和所述第二感应单元可以是压力传感器。
本发明的其它示例性实施例提供了一种显示装置，包括多条第一显示信号线；多条第二显示信号线，与第一显示信号线交叉；多个像素，每个像素分别连接到第一显示信号线之一和第二显示信号线之一；多条第一感应信号线，每条第一感应信号线分别基本上平行于第一显示信号线的子集形成；多条第二感应信号线，每条第二感应信号线分别基本上平行于第二显示信号线的子集形成；第一测试线，与像素分隔开，并传输第一测试信号；第二测试线，与第一测试线分隔开，并传输第二测试信号；第一开关元件，连接到第一感应信号线之一、第一测试线和第二测试线；多个第二开关元件，连接到第一显示信号线的邻近第一开关元件的一个子集、第二测试线以及连接到第一开关元件的第一感应信号线；第三测试线，与像素分隔开，并传输第三测试信号；第四测试线，与第三测试线分隔开，并传输第四测试信号；第三开关元件，连接到第二感应信号线之一、第三测试线和第四测试线；多个第四开关元件，连接到第二显示信号线的邻近第三开关元件的一个子集、第四测试线以及连接到第三开关元件的第二感应信号线。
显示装置还可包括连接到第一感应信号线和第二感应信号线中的每条的感应单元，其中，每个感应单元可以是压力传感器。
与处于非正常状态的感应单元相对应的像素可呈现与电压的幅度相对应的灰度，所述电压的幅度不同于第一测试信号的电压的幅度。
所述第一测试线和所述第二测试线可与所述第二显示信号线形成在显示装置的同一层中，所述第三测试线和所述第四测试线可与所述第一显示信号线形成在显示装置的同一层中。
在本发明的另一实施例中，提供了一种测试显示装置的感应单元的方法，所述显示装置包括多条第一显示信号线；多条第二显示信号线；多个像素，每个像素分别连接到第一显示信号线之一和第二显示信号线之一；至少一条第一感应信号线，每条第一感应信号线分别基本上平行于第一显示信号线的子集形成；至少一条第二感应信号线，每条第二感应信号线分别基本上平行于第二显示信号线的子集形成；第一测试线；第二测试线；第一开关元件，第一开关元件的输入端连接到第一测试线、控制端连接到第二测试线、输出端连接到所述至少一条第一感应信号线之一；多个第二开关元件，第二开关元件的输入端连接到第一开关元件、控制端连接到第二测试线、输出端分别连接到第一显示信号线的邻近第一感应信号线的一个子集，所述第一感应信号线连接到所述第一开关元件；第三测试线；第四测试线；第三开关元件，第三开关元件的输入端连接到第三测试线、控制端连接到第四测试线、输出端连接到所述至少一条第二感应信号线之一；多个第四开关元件，第四开关元件的输入端连接到第三开关元件、控制端连接到第四测试线、输出端分别连接到第二显示信号线的邻近第二感应信号线的一个子集，所述第二感应信号线连接到第三开关元件。所述方法包括当通过向第一测试线提供具有第一幅度的第一测试信号并向第二测试线提供具有第二幅度的第二测试信号来导通第一开关元件和第二开关元件时，将第一测试信号提供到相应的像素；将第二测试信号的状态改变成第三幅度，所述第三幅度小于所述第二幅度；当通过向第三测试线提供具有第四幅度的第三测试信号并向第四测试线提供具有第二幅度的第四测试信号来导通第三开关元件和第四开关元件时，将第四测试信号提供到相应的像素；将第四测试信号的状态从第二幅度改变为第三幅度。
所述第二幅度可等于栅极导通电压幅度。所述第三幅度可等于栅极截止电压幅度。所述第一幅度可等于表示黑色灰度的数据电压幅度。所述第四幅度可等于栅极导通电压幅度。
所述方法还可包括通过所述第二开关元件将所述第一测试信号提供到所述第一显示信号线，通过所述第四开关元件将所述第三测试信号提供到所述第二显示信号线。
所述显示装置还可包括连接到所述第一感应信号线和所述第二感应信号线中的每条的感应单元，所述方法还可包括通过视觉检测任何相应的像素是否呈现与不同于所述第一幅度的电压幅度相对应的灰度来确定感应单元是否处于非正常状态。
通过参照附图描述本发明的示例性实施例，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加清楚，附图中图1是突出像素的根据本发明示例性实施例的示例性液晶显示器(LCD)的方框图；图2是根据本发明示例性实施例的示例性LCD的一个示例性像素的等效电路图；图3是突出感应单元的根据本发明示例性实施例的示例性LCD的方框图；图4是根据本发明示例性实施例的示例性LCD的等效电路图；图5是根据本发明示例性实施例的示例性压力感应单元的示意性剖视图；图6是根据本发明示例性实施例的示例性LCD装置的示意图；图7是根据本发明示例性实施例的示例性LCD的示意图，其中，LCD包括垂直感应数据线和水平感应数据线、连接到垂直感应数据线的垂直轴测试电路和连接到水平感应数据线的水平轴测试电路、图像数据线、图像扫描线、像素和感应单元；图8是用于测试连接到示例性垂直感应数据线的示例性感应单元的示例性垂直轴测试电路的示意性电路图；图9是用于测试连接到示例性水平感应数据线的示例性感应单元的示例性水平轴测试电路的示意性电路图；图10是图7中的示例性LCD的EA1部分的版图；图11是沿线XI-XI截取的图10中的示例性LCD的剖视图；图12是图7中的示例性LCD的EA2部分的版图；图13是沿线XIII-XIII截取的图12中的示例性LCD的剖视图；图14是示出根据本发明示例性实施例的示例性LCD的示例性垂直轴测试电路部分的版图；图15是沿线XV-XV截取的图14中的示例性垂直轴测试电路部分的剖视图；图16是示出根据本发明示例性实施例的示例性LCD的示例性水平轴测试电路部分的版图；图17是示出沿线XVII-XVII截取的图16中的示例性水平轴测试电路部分的剖视图；图18是示出沿线XVIII-XVIII截取的图16中的示例性水平轴测试电路部分的剖视图。
具体实施例方式
下面将参照附图更加全面地描述本发明，附图中示出了本发明的优选实施例。然而，本发明可以以多种不同的方式实施，不应理解为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使本公开是透彻的和完整的，并将本发明的范围完全传达给本领域技术人员。相同的标号始终表示相同的元件。
在附图中，为了清晰起见，放大了层、膜、面板和区域等的厚度。整个说明书中，相同的标号表示相同的元件。应该理解，当元件例如层、膜、区域或基底被称为“在另一元件上”时，这个元件可以直接在另一元件上，或者也可存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在另一元件上”时，不存在中间元件。
应该理解，虽然这里可使用第一、第二、第三等术语来描述各个元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应被这些术语限制。这些术语只是用来将一个元件、部件、区域、层或部分与另一元件、部件、区域、层或部分相区分。因此，在不脱离本发明的教导的情况下，下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可被描述为第二元件、部件、区域、层或部分。
这里所使用的术语只是为了描述具体的实施例，并不是为了限制本发明。如这里所使用的单数形式意在也包括复数形式，除非上下文明确指出不包括复数形式。还应明白，当本说明书中使用术语“包括”时，指定存在所述的特征、区域、整体、步骤、操作、元件和/或部件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、区域、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组。
为了易于描述如附图中示出的一个元件或特征相对于另一元件或特征的关系，这里可使用空间关系词，诸如“在...的下面”、“在...之下”、“较下”、“在...之上”和“较上”等。应该理解，空间关系词意在包含所使用的或所操作的装置除附图中所描述的方位之外的不同方位。例如，如果附图中的装置被反转，则被描述为在其它元件或特征的下面或者被描述为在其它元件或特征之下的元件将被定位为在所述其它元件或特征之上。因此，示例性术语“在...之下”可包含“在...之上”和“在...之下”两个方位。装置可被以其它方式定位(旋转90度或处于其它的取向)，相应地解释这里使用的空间关系描述词。
除非另有限定，否则这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)的意思与本发明所属技术领域的普通技术人员所通常理解的意思相同。还应明白，诸如在公用词典中定义的术语应被理解为具有与它们在相关领域和本公开的上下文中的意思一致的意思，而不应理解为理想的或过于形式上的意思，除非这里特别这样定义。
这里参照剖视图来描述本发明的实施例，剖视图是本发明的理想实施例的示意性示图。这样，可以预期到，作为例如制造技术和/或公差的结果，图示的形状会改变。因此，本发明的实施例不应被理解为限于这里示出的区域的具体形状，而应被理解为包括由例如制造引起的形状变化。例如，以平坦描述或示出的区域通常具有粗糙特征和/或非线性特征。此外，示出的锐角可以是圆的。因此，附图中示出的区域实质上是示意性的，它们的形状不是为了示出区域的精确形状，也不是为了限制本发明的范围。
现在，将参照附图详细地描述根据本发明示例性实施例的液晶显示器(LCD)。
图1是突出像素的根据本发明示例性实施例的示例性LCD的方框图。图2是根据本发明示例性实施例的示例性LCD的一个示例性像素的等效电路图。图3是突出感应单元的根据本发明示例性实施例的示例性LCD的方框图。图4是根据本发明示例性实施例的示例性LCD的等效电路图。图5是根据本发明示例性实施例的示例性压力感应单元的示意性剖视图。图6是根据本发明示例性实施例的示例性LCD装置的示意图。
参照图1和图3，LCD包括液晶面板组件300；图像扫描驱动器400，连接到液晶面板组件300；图像数据驱动器500；感应信号处理器800；灰度电压发生器550，连接到图像数据驱动器500；接触确定器700，连接到感应信号处理器800；信号控制器600，用于控制这些元件。
参照图1至图4，液晶面板组件300包括多条显示信号线G1至Gn和D1至Dm；多个像素PX，连接到显示信号线G1至Gn和D1至Dm，并基本以矩阵形式排列；多条感应信号线SY1至SYN和SX1至SXM；多个感应单元SU，连接到感应信号线SY1至SYN和SX1至SXM，并基本以矩阵形式排列。
同时，参照图2，液晶面板组件300包括彼此面对的薄膜晶体管(TFT)阵列面板100(下面板)和共电极面板200(上面板)；液晶层3，夹在TFT阵列面板100和共电极面板200之间；柱形分隔件(在图5中示出)，形成两个显示面板100和200之间的间隙，并且受压时在某种程度上变形。
信号线G1至Gn和D1至Dm包括多条图像扫描线G1至Gn，也公知为栅极线，用于传输图像扫描信号；多条图像数据线D1至Dm，也公知为源极线，用于传输图像数据信号。感应信号线SY1至SYN和SX1至SXM包括用于传输感应数据信号的多条水平感应数据线SY1至SYN和多条垂直感应数据线SX1至SXM。
图像扫描线G1至Gn和水平感应数据线SY1至SYN基本上排列在行方向(第一方向)上，并基本上彼此平行。图像数据线D1至Dm和垂直感应数据线SX1至SXM基本上排列在列方向(第二方向)上，并基本上彼此平行。第一方向可基本上垂直于第二方向。
各像素PX可包括开关元件Q，连接到第i(i＝1、2、...、n)图像扫描线Gi和第j(j＝1、2、...、m)图像数据线Dj；液晶电容器Clc，连接到开关元件Q；存储电容器Cst。在可选择的实施例中，可省略存储电容器Cst。
开关元件Q是三端元件例如包括在TFT阵列面板100中的TFT。开关元件Q的控制端(例如栅电极)连接到图像扫描线Gi，开关元件Q的输入端(例如源电极)连接到图像数据线Dj，开关元件Q的输出端(例如漏电极)连接到液晶电容器Clc和存储电容器Cst。TFT包含非晶硅(a-Si)或多晶硅。
液晶电容器Clc包括两个接线端，即，TFT阵列面板100的像素电极191和共电极面板200的共电极270。置于两个电极191和270之间的液晶层3用作电介质材料。像素电极191连接到开关元件Q。共电极270形成在共电极面板200的整个表面或者至少基本上整个表面之上，并被提供有共电压Vcom。在可选择的实施例中，共电极270可包括在TFT阵列面板100中。在这种情况下，两个电极191和270中的至少一个可以以线形或条形形状形成。
用于辅助液晶电容器Clc的存储电容器Cst这样形成包括在TFT阵列面板100中的单独的信号线(未示出)与像素电极191叠置，并以绝缘体夹在其间，所述单独的信号线例如存储电极线。所述单独的信号线被提供有预定的电压例如共电压Vcom。当像素电极191与以绝缘体为媒介直接设置在其上的前一级的图像扫描线叠置时，可形成存储电容器Cst。
为了实现彩色显示，各像素PX可表示一组颜色之一(空分)，或者各像素PX可交替地表示一组颜色(时分)，使得可通过一组颜色中的颜色的空间组合和时间组合来获得期望的颜色。所述一组颜色的示例包括三原色，即，红色、绿色和蓝色。图2示出了空分的示例，其中，各像素PX在共电极面板200的与像素电极191相对应的区域中设置有表示所述一组颜色中的任一种颜色的滤色器230。可选地，滤色器230可形成在TFT阵列面板100的像素电极191的上面或下面。
至少一个偏光器(未示出)可附于液晶面板组件300的外表面上，以使光偏振。例如，第一偏振膜和第二偏振膜可分别设置在TFT阵列面板100和共电极面板200上。根据液晶层3的取向，第一偏振膜和第二偏振膜可分别调整外部提供到TFT阵列面板100和共电极面板200中光的传播方向。第一偏振膜和第二偏振膜可具有基本彼此垂直的第一偏振轴和第二偏振轴。
感应单元SU可具有如图4和图5所示的结构。
图4和图5中的感应单元SU是压力感应单元，包括连接到以标号SL表示的水平感应数据线或垂直感应数据线(下文中，称为感应数据线)的开关SWT。开关SWT具有分别连接到共电极面板200的共电极270和TFT阵列面板100的感应数据线SL的两个接线端。两个接线端中的至少一个突出，使得用户能够将它们彼此物理连接且电连接。因此，共电压Vcom被从共电极270输出到感应数据线SL，从而被用作感应数据信号。
将参照图5进一步描述压力感应单元SU的剖视结构。
参照图5，TFT阵列面板100包括绝缘基底110，由透明玻璃或塑料制成；像素层120，其中，图像扫描线G1至Gn、水平感应数据线SY1至SYN、图像数据线D1至Dm、垂直感应数据线SX1至SXM和开关元件Q形成在绝缘基底110上；欧姆接触构件130，连接到水平感应数据线SY1至SYN和垂直感应数据线SX1至SXM，并形成在像素层120上。像素电极191与接触构件130形成在TFT阵列面板100的相同层中。接触构件130可由透明导体例如氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)制成。
面对TFT阵列面板100的共电极面板200设置有滤色器层240，其中，光阻挡构件、多个滤色器和上覆层形成在由透明玻璃或塑料制成的绝缘基底210上。上覆层包括多个感应突出245。
感应突出245与形成在TFT阵列面板100的像素层120上的水平感应数据线SY1至SYN和垂直感应数据线SX1至SXM相对应。
共电极270形成在滤色器层240上。
共电压Vcom被提供到共电极270。由光敏材料制成的柱形分隔件320形成在共电极270上。
柱形分隔件320均匀地分布在液晶面板组件300之上并支撑面板100、200，从而在面板100和200之间形成间隙。在可选择的实施例中，两个显示面板100和200可通过珠子分隔件(未示出)支撑，而不是通过圆柱形分隔件320支撑。
取向层(未示出)涂敷在显示面板100和200的内表面之上，从而使液晶层3取向。
此外，LCD可包括用于连接面板100和200的密封剂(未示出)。密封剂可位于上面板200的边缘。
围绕感应突出245的共电极270和连接到形成在像素层120上的水平感应数据线SY1至SYN或垂直感应数据线SX1至SXM的接触构件130形成图4中的开关SWT。
通过分析流过水平感应数据线SY1至SYN的感应数据信号可确定接触点的Y坐标，通过分析流过垂直感应数据线SX1至SXM的感应数据信号可确定接触点的X坐标。
每个压力感应单元SU设置在两个相邻的像素PX之间，但是，压力感应单元SU可少于像素PX。
分别连接到水平感应数据线SY1至SYN和垂直感应数据线SX1至SXM并且邻近于水平感应数据线SY1至SYN和垂直感应数据线SX1至SXM彼此交叉的区域设置的一对感应单元SU的密度可以为像素单元的点密度的大约1/4。例如，单个点包括表示三种颜色(例如红色、绿色、蓝色)并排列成线的三个像素PX，它表示单个颜色，并且是表示LCD的分辨率的基本单位。然而，单个点可由四个或更多个像素PX构造。在这种情况下，每个像素PX可表示三原色和/或白色。
如果成对的感应单元SU的垂直分辨率和水平分辨率分别为LCD的垂直分辨率和水平分辨率的1/2，则成对的感应单元SU的密度可为点密度的1/4。在这种情况下，可存在不包括感应单元SU的像素行和像素列。
当感应单元SU的密度和点密度被调整为某种程度时，LCD能够应用于要求高精度的应用例如字符识别。提供更高或更低分辨率的感应单元SU也在这些实施例的范围中。
再参照图1和图3，灰度电压发生器550产生与像素透射率相关的两个灰度电压组(或参考灰度电压组)。两组之一相对于共电压Vcom具有正值，两组中的另一个具有负值。
当图像扫描驱动器400连接到液晶面板组件300的图像扫描线G1至Gn时，图像扫描驱动器400向图像扫描线G1至Gn提供图像扫描信号，其中，图像扫描信号由用于导通开关元件Q的栅极导通电压Von和用于截止开关元件Q的栅极截止电压Voff构成。
图像数据驱动器500连接到液晶面板组件300的图像数据线D1至Dm。此外，图像数据驱动器500选择由灰度电压发生器550产生的灰度电压，并将所选择的灰度电压作为图像数据信号提供到图像数据线D1至Dm。然而，当灰度电压发生器550没有为所有灰度提供电压而只为预定数目的灰度提供参考灰度电压时，图像数据驱动器500划分参考灰度电压，从而为所有灰度产生灰度电压并从所产生的灰度电压中选择图像数据信号。
感应信号处理器800连接到液晶面板组件300的感应数据线SY1至SYN和SX1至SXM，并接收通过感应数据线SY1至SYN和SX1至SXM输出的感应数据信号，从而产生数字感应信号DSN。
接触确定器700可由中央处理器单元(CPU)构成。此外，接触确定器700从感应信号处理器800接收数字感应信号DSN，并确定压力感应单元SU是否与感应数据线SY1至SYN和SX1至SXM接触，并确定接触位置。
信号控制器600控制图像扫描驱动器400、图像数据驱动器500、灰度电压发生器550和感应信号处理器800。
驱动单元400、500、550、600、700和800可以以至少一个集成电路(IC)芯片的形式直接安装在液晶面板组件300上、或者以载带封装(TCP)的形式安装在附于液晶面板组件300上的柔性印刷电路(FPC)膜(未示出)上、或者安装在单独的印刷电路板(PCB，未示出)上。可选地，驱动单元400、500、550、600、700和800可与信号线G1至Gn、D1至Dm、SY1至SYN和SX1至SXM、以及TFT Q一起集成到液晶面板组件300中。
参照图6，液晶面板组件300被划分成显示区P1、边缘区P2和暴露区P3。像素PX、感应单元SU、信号线G1至Gn、D1至Dm、SY1至SYN和SX1至SXM大部分位于显示区P1中。形成在共电极面板200的滤色器层240上的光阻挡构件(图11中示出)几乎完全覆盖边缘区P2，从而阻挡外部光。由于共电极面板200小于TFT阵列面板100，所以TFT阵列面板100的一部分被暴露，从而形成暴露区P3。暴露区P3安装有单个芯片610，并且附有FPC板620。
单个芯片610包括用于驱动LCD的驱动单元，即，图像扫描驱动器400、图像数据驱动器500、灰度电压发生器550、信号控制器600、接触确定器700和感应信号处理器800。当驱动单元400、500、550、600、700和800集成到单个芯片610中时，可减小其安装面积，并且能够降低功耗。当然，如果必要，至少一个驱动单元或至少一个构成驱动单元的电路元件可存在于单个芯片610的外部。
图像信号线G1至Gn、D1至Dm、感应数据线SY1至SYN和SX1至SXM延伸到暴露区P3，并连接到相应的驱动单元400、500和800。
FPC板620从外部器件接收信号，并将该信号传输到单个芯片610或液晶面板组件300。为了便于与外部器件连接，FPC板620的端部接线端通常由连接器(未示出)构成。
现在，将进一步描述LCD的显示操作和感应操作。
信号控制器600从外部器件(未示出)接收输入图像信号R、G和B以及用于控制与这些信号R、G和B相关的显示的输入控制信号。输入图像信号R、G和B含有关于每个像素PX的亮度的信息。所述亮度具有预定数目的灰度，例如1024(＝210)、256(＝28)、或者64(＝26)个灰度。输入控制信号的示例包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、主时钟信号MCLK和数据使能信号DE。
基于输入控制信号和输入图像信号R、G和B，信号控制器600根据图像数据驱动器500和液晶面板组件300的操作情况适当地处理输入图像信号R、G和B。然后，信号控制器600产生图像扫描控制信号CONT1和图像数据控制信号CONT2，接着将图像扫描控制信号CONT1发送到图像扫描驱动器400，将图像数据控制信号CONT2和处理了的图像信号DAT发送到图像数据驱动器500。
图像扫描控制信号CONT1包括用于指示开始扫描的扫描起始信号STV和用于控制栅极导通电压Von的输出的至少一个时钟信号。此外，图像扫描控制信号CONT1可包括用于限定栅极导通电压Von的持续时间的输出使能信号OE。
图像数据控制信号CONT2包括水平同步起始信号STH，指示一个像素行的图像信号DAT的传输的开始；加载信号LOAD，用于指示图像数据电压必须被施加到图像数据线D1至Dm；数据时钟信号HCLK。此外，图像数据控制信号CONT2可包括反转信号RVS，反转信号RVS使图像数据电压(相对于共电压Vcom)的极性反转。
响应从信号控制器600接收的图像数据控制信号CONT2，图像数据驱动器500接收用于像素PX行的数字图像信号DAT，并选择与数字图像信号DAT相对应的灰度电压。然后，信号控制器600将数字图像信号DAT转换成模拟数据电压，并把模拟数据电压提供到相应的图像数据线D1至Dm。
根据从信号控制器600接收的图像扫描控制信号CONT1，图像扫描驱动器400将栅极导通电压Von提供到图像扫描线G1至Gn，从而导通连接到图像扫描线G1至Gn的开关元件Q。然后，施加到图像数据线D1至Dm的图像数据电压通过导通的开关元件Q被提供到相应的像素PX。
提供到像素PX的图像数据电压的电压和共电压Vcom之间的差被表示为像素PX的液晶电容器Clc的电压，该电压称为像素电压。液晶分子根据像素电压的幅度而不同地排列，从而改变穿过液晶层3的光的偏振。偏光器将光偏振转化为光透射率，使得像素PX具有由数据电压的灰度表示的亮度。
通过以水平周期(也称为“1H”，1H等于水平同步信号Hsync和数据使能信号DE的一个周期)为单位重复这个过程，所有图像扫描线G1至Gn被顺序供有栅极导通电压Von，从而将数据电压施加到所有像素PX，以显示帧的图像。
当一帧结束之后下一帧开始时，控制施加到图像数据驱动器500的反转控制信号RVS，使得数据电压的极性被反转(称为“帧反转”)。也可这样控制反转控制信号RVS，使得在数据线中流动的数据电压的极性在一帧期间周期性反转(例如，行反转和点反转)，或者在一包中数据电压的极性反转(例如，列反转和点反转)。
感应信号处理器800转换流过感应数据线SY1至SYN和SX1至SXM的感应数据信号，产生与连接到感应数据线SY1至SYN和SX1至SXM的压力感应单元SU的X轴和Y轴的接触点相关的数字感应信号DSN，并将数字感应信号DSN发送到接触确定器700。
接触确定器700接收数字感应信号DSN，以确定压力感应单元SU是否与感应数据线SY1至SYN和SX1至SXM接触，并确定接触位置。结果被发送到外部器件，使得外部器件基于该结果向LCD发送图像信号R、G、B，从而显示与用户选择的菜单或命令相关的屏幕。
现在参照图7至图9，将描述测试连接到水平感应数据线SY1至SYN和垂直感应数据线SX1至SXM的感应单元的方法。图7是根据本发明示例性实施例的示例性LCD的示意图，其中，示例性LCD包括垂直感应数据线和水平感应数据线、连接到垂直感应数据线的垂直轴测试电路和连接到水平感应数据线的水平轴测试电路、图像数据线、图像扫描线、像素和感应单元。图8是用于测试连接到示例性垂直感应数据线的示例性感应单元的示例性垂直轴测试电路的示意性电路图，图9是用于测试连接到示例性水平感应数据线的示例性感应单元的示例性水平轴测试电路的示意性电路图。
首先参照图7，将描述根据本发明示例性实施例的连接到图像扫描线和图像数据线的像素PX以及连接到像素PX和垂直感应数据线、水平感应数据线的测试电路。
在图7的LCD中，对于两个点(下文中，称为“参考点”)中的每个分别形成水平感应数据线SY1至SYN和垂直感应数据线SX1至SXM以及连接到感应数据线SY1至SYN和SX1至SXM的感应单元SU。然而，提供水平感应数据线SY1至SYN和垂直感应数据线SX1至SXM以及感应单元SU的排列只作为示例，因此可改变设置在感应单元SU之间的点的数目。在没有形成水平感应数据线SY1至SYN和垂直感应数据线SX1至SXM的点之间形成哑水平感应数据线DSY和哑垂直感应数据线DSX，使得形成感应数据线SY1至SYN和SX1至SXM的点之间的间隙与没有形成感应数据线SY1至SYN和SX1至SXM的点之间的间隙几乎一致。
现在参照图7和图8，将描述用于测试连接到垂直感应数据线SX1至SXM的感应单元SU的垂直轴测试电路单元。
如图7和图8所示，垂直轴测试电路单元包括多个垂直轴测试电路XU1至XUM。
如图7和图8所示，图像数据线D1至DM中的每条可被划分到多个(例如M个)由六条图像数据线构成的图像数据线组D11至D16、D21至D26、...、DM1至DM6中，虽然在图像数据线组中可设置其它数量的图像数据线。图像数据线组D11至D16、D21至D26、...、DM1至DM6中的每组与垂直轴测试电路XU1至XUM中相应的一个连接，垂直轴测试电路XU1至XUM连接到垂直感应数据线SX1至SXM中相应的一条。就感应单元SU的灵敏性而言，每条垂直感应数据线SX1至SXM可优选地基本上位于相应的图像数据线组D11至D16、D21至D26、...、DM1至DM6的中心部分。
除了所连接的图像数据线组D11至D16、D21至D26、...、DM1至DM6和垂直感应数据线SX1至SXM之外，垂直轴测试电路XU1至XUM中的每个可具有相同的结构。因此，将只描述连接到第p(p＝1、2、...、M)垂直感应数据线SXp的第p垂直轴测试电路XUp。
第p垂直轴测试电路XUp包括晶体管DTp1至DTp6和连接到晶体管DTp1至DTp6的DTp。
晶体管DTp是三端元件，例如包括在TFT阵列面板100中的TFT。晶体管DTp的输入端(例如源电极)连接到第一垂直轴测试线DV11，第一垂直轴测试信号被提供到第一垂直轴测试线DV11。晶体管DTp的控制端(例如栅电极)连接到第二垂直轴测试线DV12，第二垂直轴测试信号被提供到第二垂直轴测试线DV12。晶体管DTp的输出端(例如漏电极)连接到垂直感应数据线SXp。
相似地，晶体管DTp1至DTp6也是三端元件，例如包括在TFT阵列面板100中的TFT。晶体管DTp1至DTp6的各输入端共接到晶体管DTp的输出端，晶体管DTp1至DTp6的各控制端连接到第二垂直轴测试线DV12，晶体管DTp1至DTp6的各输出端连接到与单位点的各像素连接的第p图像数据线组Dp1至Dp6。
现在参照图7和图9，将描述用于测试连接到水平感应数据线SY1至SYN的感应单元SU的水平轴测试电路单元。
如图7和图9所示，水平轴测试电路单元包括多个水平轴测试电路YU1至YUN。
图像扫描线G1至GN中的每条可被划分到多个(例如N个)由六条图像扫描线构成的图像扫描线组G11至G16、G21至G26、...、GN1至GN6中，虽然在图像扫描线组中可设置其它数量的图像扫描线。图像扫描线组G11至G16、G21至G26、...、GN1至GN6中的每组与水平轴测试电路YU1至YUN中相应的一个连接，水平轴测试电路YU1至YUN连接到水平感应数据线SY1至SYN中相应的一条。在这种情况下，为了使感应单元SU具有更好的灵敏性，水平感应数据线SY1至SYN优选地基本上设置在相应的图像扫描线组G11至G16、G21至G26、...、GN1至GN6的中心部分。
除了所连接的图像扫描线组G11至G16、G21至G26、...、GN1至GN6和水平感应数据线SY1至SYN之外，多个水平轴测试电路YU1至YUN中的每个具有相同的结构。因此，将只描述连接到第q(q＝1、2、...、N)水平感应数据线SYq的第q测试电路YUq。
如图7和图9所示，第q测试电路YUq包括晶体管GTq1至GTq6和连接到晶体管GTq1至GTq6的晶体管GTq。
晶体管GTq是三端元件，例如包括在TFT阵列面板100中的TFT。晶体管GTq的输入端(例如源电极)连接到第一水平轴测试线DV21，第一水平轴测试信号被提供到第一水平轴测试线DV21。晶体管GTq的控制端(例如栅电极)连接到第二水平轴测试线DV22，第二水平轴测试信号被施加到第二水平轴测试线DV22。晶体管GTq的输出端(例如漏电极)连接到水平感应数据线SYq。
晶体管GTq1至GTq6也是三端元件，例如包括在TFT阵列面板100中的TFT。晶体管GTq1至GTq6的各输入端共接到晶体管GTq的输出端，晶体管GTq1至GTq6的各控制端连接到第二水平轴测试线DV22，晶体管GTq1至GTq6的各输出端连接到与参考点的各像素连接的第q图像扫描线组Gq1至Gq6。
在图7中，图像数据线D1至Dm都设置在像素PX的左侧，图像扫描线G1至Gn都设置在像素PX的下面。然而，本发明不限于此，因此图像数据线D1至Dm和图像扫描线G1至Gn可以以不同的方式连接到像素PX。
此外，虽然垂直轴测试电路单元XU1至XUM被示出为形成在LCD的上部，水平轴测试电路单元YU1至YUN被示出为形成在LCD的右侧，这些垂直轴测试电路单元XU1至XUM和水平轴测试电路单元YU1至YUN不限于上面的位置，而可以被设置在不同的位置。此外，虽然垂直轴测试电路单元XU1至XUM和水平轴测试电路单元YU1至YUN被示出为形成在边缘区P2中，但是它们的位置不限于此。
现在，将描述通过使用垂直轴测试电路单元XU1至XUM和水平轴测试电路单元YU1至YUN来测试感应单元SU的操作。假定在测试感应单元SU之前，图像扫描线G1至Gn和图像数据线D1至Dm都处于正常状态。
首先，将描述测试连接到垂直感应数据线SXp的感应单元SU的方法。
当测试垂直感应数据线SXp时，栅极导通电压Von已被通过单独的测试装置提供到各条图像扫描线G11至G16、G21至G26、...、和GN1至GN6。
接着，通过使用单独的测试装置，第二垂直轴测试线DV12被提供有适于导通晶体管DTp和DTp1至DTp6的大约20V的第二垂直轴测试信号，从而导通各晶体管DTp和DTp1至DTp6。接着，表示特定灰度如黑色灰度的电压(例如大约5V的第一垂直轴测试信号)作为图像数据电压被提供给第一垂直轴测试线DV11，以通过导通的晶体管DTp和DTp1至DTp6被提供到相应的数据线Dp1至Dp6。结果，LCD的像素PX呈现黑色灰度。
在这种情况下，如果连接到至少一个垂直轴测试电路XUp的像素组呈现不同于黑色的不同灰度，例如如果当用户的手指等没有施加外部压力时形成白色垂直图案，则连接到包括在垂直轴测试电路XUp中的垂直感应数据线SXp的感应单元SU被确定为处于非正常状态。
此外，形成在共电极面板200的感应突出245上的共电极270可相对于面对感应突出245的接触构件130电短路。结果，确定共电压Vcom已被提供到连接到接触构件130的垂直轴测试电路XUp。因此，共电压Vcom被提供到连接到垂直轴测试电路XUp的图像数据线组Dp1至Dp6，因而连接到图像数据线组Dp1至Dp6的像素组呈现与共电压Vcom的幅度相对应的灰度。因此，确定连接到垂直感应数据线SXp的感应单元SU处于非正常状态。
当测试连接到垂直感应数据线SXp的感应单元SU的操作完成时，用于截止晶体管DTp和DTp1至DTp6的栅极截止电压Voff被提供到第二垂直轴测试线DV12。
现在，将描述测试水平感应数据线SYq的操作。
当测试水平感应数据线SYq时，通过单独的测试装置提供图像数据电压，所述图像数据电压表示已被提供到图像数据线D1至Dm中的每条的特定的灰度。
在这种情况下，通过使用单独的测试装置，幅度足以导通晶体管GTq和GTq1至GTq6的第二水平轴测试信号被提供到第二水平轴测试线DV22，从而导通各晶体管GTq和GTq1至GTq6。此外，幅度等于导通各像素PX的开关元件Q的栅极导通电压Von的第一水平轴测试信号被提供到第一水平轴测试线DV21。因此，第一水平轴测试信号被提供到相应的图像扫描线组Gq1至Gq6，作为图像数据电压。因此，图像数据电压被提供到连接到各条图像扫描线Gq1至Gq6的像素PX，从而呈现特定的灰度。
然而，如果连接到至少一个水平轴测试电路YUq的像素组呈现的灰度不同于它附近的灰度，因而在没有施加外部压力的情况下形成水平图案，则连接到包括在水平轴测试电路YUq中的水平感应数据线SYq的感应单元SU被确定为处于非正常状态。此外，形成在感应突出245上的共电极270相对于面对感应突出245的相关的接触构件130电短路，因此共电压Vcom被提供到连接到接触构件130的水平感应数据线SYq。结果，连接到相关的水平轴测试电路YUq的图像扫描线组Gq1至Gq6没有被提供正常的栅极导通电压Von，而确定共电压Vcom已被提供。因此，连接到相关的水平轴测试电路YUq的像素组没有正常操作，因此没有获得正常的灰度显示。结果，连接到包括在水平轴测试电路YUq中的水平感应数据线SYq的感应单元SU被确定为处于非正常状态。
当如上所述测试连接到水平感应数据线SYq的感应单元SU的操作完成时，用于截止晶体管GTq和GTq1至GTq6的栅极截止电压Voff等被提供到第二水平轴测试线DV22。由于连接到各垂直感应数据线SXp和水平感应数据线SYq的感应单元SU的次级情况通过像素PX显示，所以不需要额外的测试设备，提高了测试效率。即，通过像素PX(例如，通过像素PX的视觉检查)可确定感应单元SU的非正常状态。
现在，将参照图10至图18进一步描述使用多条测试线DV11、DV12、DV21和DV22、垂直轴测试电路XUp和水平轴测试电路YUq以及感应单元SU的示例性LCD。
图10是图7中的示例性LCD的EA1部分的版图，图11是沿线XI-XI截取的图10中的示例性LCD的剖视图。图12是图7中的示例性LCD的EA2部分的版图，图13是沿线XIII-XIII截取的图12中的示例性LCD的剖视图。图14是示出根据本发明示例性实施例的示例性LCD的示例性垂直轴测试电路部分的版图，图15是沿线XV-XV截取的图14中的示例性垂直轴测试电路部分的剖视图。图16是示出根据本发明示例性实施例的示例性LCD的示例性水平轴测试电路部分的版图，图17是示出沿线XVII-XVII截取的图16中的示例性水平轴测试电路部分的剖视图，图18是示出沿线XVIII-XVIII截取的图16中的示例性水平轴测试电路部分的剖视图。
如上所述，根据本发明示例性实施例的LCD包括TFT阵列面板100、面对TFT阵列面板100的共电极面板200、注在面板100和200之间的液晶层3。如以上参照图7所描述的，TFT阵列面板100被划分成形成多个像素PX等的部分(下文中，称为“像素部分”)；垂直轴测试电路单元XUp，连接到多条数据线D1至Dm和垂直感应数据线SX1至SXM；水平轴测试电路单元YUq，连接到多条图像扫描线G1至Gn和水平感应数据线SY1至SYN；等等。首先，将描述TFT阵列面板100的像素部分，即下面板。
多条图像扫描线121、多条水平感应数据线126、多条哑水平感应数据线(未示出)、多条存储电极线131以及多个岛状光阻挡构件135a至135c形成在由材料例如透明玻璃或塑料制成的绝缘基底110上。
图像扫描线121传输图像扫描信号，并基本布置在水平方向(第一方向)上。每条图像扫描线121包括多个向上突出(即，向它的相关的像素区域内部突出)的栅电极124。为了将多个栅电极124连接到另一层或外部驱动电路，每条图像扫描线121包括具有宽大的区域的端部(未示出)。
水平感应数据线126传输感应数据信号，并基本平行于图像扫描线121布置。每条水平感应数据线126包括在垂直方向(第二方向)上延伸预定长度的延展部分127，延展部分127包括具有宽大的区域的端部。从各水平感应数据线126延伸的延展部分127的数目取决于设置在LCD中的感应单元的数目。
哑水平感应数据线平行于图像扫描线121布置，并形成在没有形成水平感应数据线126的点之间。
每条存储电极线131被提供有预定的电压例如共电压Vcom，并包括多条干线131a，大致平行于图像扫描线121布置；多个延展部分134，从干线131a向上突出；多个第一突出133a至第三突出133c，从延展部分134和干线131a分离，并向上延伸预定的距离，防止光泄漏。第一突出133a至第三突出133c可先于水平感应数据线126结束。第一突出133a和第二突出133b在分开预定距离的同时彼此邻近。此外，第一突出133a和第二突出133b延伸预定的距离，然后倾斜并向内弯曲，再向上延伸预定的距离。在第一突出133a和第二突出133b之间形成的间隔用作形成感应单元SU的部分，垂直轴感应单元SU和水平轴感应单元SU形成在其中。水平感应数据线126的延展部分127位于用于形成感应单元SU的部分中。也就是说，延展部分127在形成于第一突出133a和第二突出133b之间的间隔之间延伸。
第一突出133a和第二突出133b的水平宽度可大致相同，并可小于第三突出133c的水平宽度。
岛状光阻挡构件135a至135c防止光泄漏。第一岛状光阻挡构件135a具有大致的矩形形状，该矩形的长边在垂直方向上，第一岛状光阻挡构件135a邻近于第一突出133a终止，水平感应数据线126被夹在第一岛状光阻挡构件135a和第一突出133a之间。第二岛状光阻挡构件135b在垂直方向上邻近于第二突出133b终止，水平感应数据线126被夹在第二岛状光阻挡构件135b和第二突出133b之间。第三岛状光阻挡构件135c在垂直方向上邻近于第三突出133c终止，水平感应数据线126被夹在第三岛状光阻挡构件135c和第三突出133c之间。第一光阻挡构件135a和第二光阻挡构件135b的水平宽度可大致相同，并可小于第三光阻挡构件135c的水平宽度。
图像扫描线121、水平感应数据线126、存储电极线131和岛状光阻挡构件135a至135c可由含铝金属例如铝(Al)或铝合金、含银金属例如银(Ag)或银合金、含铜金属例如铜(Cu)或铜合金、含钼金属例如钼(Mo)或钼合金、铬(Cr)、钽(Ta)或钛(Ti)制成。然而，上面的线和构件可具有包括具有不同物理特性的两个导电层(未示出)的多层结构。为了减小信号延迟或电压降，导电层之一可由低阻金属制成，所述低阻金属例如含铝金属、含银金属或含铜金属，而多层结构中的其它导电层可由特别是相对于ITO和IZO具有优良的物理特性、化学特性以及电接触特性的不同材料制成，所述不同材料例如含钼金属、铬、钽或钛。所述多层的典型示例可包括但不限于下铬层和上铝(合金)层的组合以及下铝(合金)层和上钼(合金)层的组合。虽然已经描述了具体的实施例，但是为多条图像扫描线121、多条水平感应数据线126、多条存储电极线131和多个岛状光阻挡构件135a至135c提供多种金属或导体也将落入这些实施例的范围。
多条图像扫描线121、多条水平感应数据线126、多条存储电极线131和多个岛状光阻挡构件135a至135c的侧面相对于基底110的表面倾斜，其倾角优选地在大约30度至大约80度的范围内。
由例如氮化硅(SiNx)或氧化硅(SiOx)制成的栅极绝缘层140形成在图像扫描线121、水平感应数据线126、存储电极线131、岛状光阻挡构件135a至135c和绝缘基底110的其它暴露的表面上。
由例如氢化a-Si或多晶硅制成的多个半导体岛154形成在栅极绝缘层140上。半导体岛154位于栅电极124上，以栅极绝缘层140设置于半导体岛154和栅电极124之间。
多个欧姆接触岛163和165形成在半导体岛154上。
欧姆接触岛163和165可由例如以高浓度n型杂质掺杂的n+氢化a-Si的材料制成，或者可由硅化物制成。欧姆接触岛163和165成对地设置在半导体岛154上。半导体岛154以及欧姆接触岛163和165的侧面也相对于基底110的表面倾斜，其倾角优选地在大约30度至大约80度的范围内。
多条图像数据线171、多个漏电极175、多条垂直感应数据线174和多条哑垂直感应数据线174a(图12中示出)形成在欧姆接触岛163和165以及栅极绝缘层140上。图像数据线171传输图像数据信号，并基本布置在垂直方向上，从而与图像扫描线121、水平感应数据线126、哑水平感应数据线和存储电极线131交叉。每条图像数据线171沿着存储电极线131的突出133b的弯曲部分布置在垂直方向上。此外，每条图像数据线171包括多个光阻挡延展部分，在交叉区域变宽并宽广地覆盖这些元件；多个源电极173，向着栅电极124布置；端部(未示出)，具有宽大的区域。
漏电极175与图像数据线171分开，并关于栅电极124面对源电极173。每个漏电极175包括一个具有延展部分177的宽边缘和另一具有条形形状的边缘。延展部分177与存储电极线131的延展部分134叠置，漏电极175的条形边缘被弯曲的源电极173围绕。
一个栅电极124、一个源电极173和一个漏电极175与半导体岛154一起构成一个TFT。TFT的沟道形成在源电极173和漏电极175之间的半导体岛154上。TFT用作开关元件Q。
垂直感应数据线174传输感应数据信号，并基本上布置在垂直方向上，从而与图像扫描线121、水平感应数据线126、哑水平感应数据线和存储电极线131交叉。每条垂直感应数据线174靠近图像数据线171的左侧形成，并沿着存储电极线131的突出133a的弯曲部分布置在垂直方向上。换言之，图像数据线171形成在第二突出133b的右侧，而垂直感应数据线174形成在第二突出133b的左侧。具有大致矩形形状的第一延展部分176a和具有大致正方形形状的第二延展部分176b包括在存储电极线131的两个相邻的突出133a和133b之间的垂直感应数据线174中。第一延展部分176a和第二延展部分176b位于形成感应单元SU的部分中。
垂直感应数据线174包括多个光阻挡延展部分，多个光阻挡延展部分的宽度在图像扫描线121、水平感应数据线126、哑水平感应数据线和存储电极线131相互交叉的区域附近变宽，从而覆盖这些元件。哑垂直感应数据线174a(图12中示出)平行于图像数据线171布置，并形成在没有形成垂直感应数据线174的点之间。此外，哑垂直感应数据线174a沿着存储电极线131的突出133a的弯曲部分布置在垂直方向上。每条哑垂直感应数据线174a还包括在两个相邻的突出133a和133b之间的用于挡光的延展部分，使得形成第一延展部分176a和第二延展部分176b的点与其它点之间的亮度差能够被补偿。
图像数据线171、漏电极175、垂直感应数据线174和哑垂直感应数据线174a优选地由难熔金属例如钼、铬、钽或钛或者它们的合金制成，并可具有包括难熔金属层(未示出)和低阻导电层(未示出)的多层结构。多层结构的示例包括双层结构，下铬或钼(合金)层和上铝(合金)层；三层结构，下钼(合金)层、中铝(合金)层和上钼(合金)层。虽然公开了具体的实施例，但是数据线171、漏电极175、垂直感应数据线174和哑垂直感应数据线174a可由各种其它的金属或导体制成。
此外，图像数据线171、漏电极175、垂直感应数据线174和哑垂直感应数据线174a的侧面也优选地相对于基底110的表面以大约30度至大约80度范围内的倾角倾斜。
欧姆接触岛163和165只存在于在其下面的半导体岛154和设置在其上面的数据线171之间以及在其下面的半导体岛154和设置在其上面的漏电极175之间，以减小半导体岛154和数据线171之间以及半导体岛154和漏电极175之间的接触电阻。除在源电极173和漏电极175之间的部分之外，半导体岛154具有没被数据线171和漏电极175覆盖的暴露部分。
在图像扫描线121、水平感应数据线126、哑水平感应数据线和存储电极线131与图像数据线171、垂直感应数据线174和哑垂直感应数据线174a相交叉的地方形成多个半导体岛，以使表面轮廓平滑，从而防止图像数据线171、垂直感应数据线174和哑垂直感应数据线174a断开。钝化层180形成在图像数据线171、漏电极175、垂直感应数据线174、哑垂直感应数据线174a、暴露的半导体岛154和栅极绝缘层140的其它暴露区域上。钝化层180由无机绝缘体或有机绝缘体制成，并且钝化层180的表面可以是平坦的。无机绝缘体的示例包括但不限于氮化硅和氧化硅。有机绝缘体可具有光敏性，并且有机绝缘体的介电常数优选地等于或小于大约4.0。钝化层180可具有由下无机层和上有机层构成的双层结构，使得半导体岛154的暴露的部分不被无机层损坏，同时保持有机层的优良的绝缘特性。
穿过钝化层180形成多个接触孔187和186，使得漏电极175的延展部分177和垂直感应数据线174的第一延展部分176a分别被暴露。穿过钝化层180和栅极绝缘层140形成多个接触孔188，使得水平感应数据线126的至少部分延展部分127被暴露。
多个像素电极191和多个第一接触构件86、第二接触构件88形成在钝化层180上。这些元件可由透明导电材料例如ITO或IZO制成，或者由反射金属例如铝、银、铬或它们的合金制成。
像素电极191通过接触孔187物理且电连接到漏电极175，并被提供有来自漏电极175的图像数据电压。被提供有图像数据电压的每个像素电极191与接收共电压Vcom的共电极面板200一起产生电场，从而确定电极191和270之间的液晶层3的液晶分子的取向。根据以这种方式确定的液晶分子的取向，穿过液晶层3的光被不同地偏振。各像素电极191和共电极270构成液晶电容器Clc，液晶电容器Clc即使在TFT截止后也能保持所提供的电压。
各像素电极191和连接到像素电极191的漏电极175的延展部分177与存储电极线131的延展部分134叠置，从而构成存储电容器Cst。存储电容器Cst提高液晶电容器Clc的电压维持能力。像素电极191可与图像数据线171、垂直感应数据线174和哑垂直感应数据线174a叠置，从而提高开口率。
第一接触构件86几乎完全覆盖垂直感应数据线174的第一延展部分176a，并通过接触孔186物理且电连接到第一延展部分176a。第二接触构件88几乎完全覆盖垂直感应数据线174的第二延展部分176b和水平感应数据线126的延展部分127的具有接触孔188形成在其上的宽的边缘部分，并通过接触孔188物理且电连接到水平感应数据线126。
现在，将描述TFT阵列面板100的垂直轴测试电路单元。
如图14和图15中所示，与图像扫描线121形成在LCD的相同的层中的第一垂直轴测试线123和第二垂直轴测试线128形成在绝缘基底110上。
第一垂直轴测试线123传输第一垂直轴测试信号，并基本上布置在水平方向上，并可基本上平行于图像扫描线121。第一垂直轴测试线123包括多个从第一垂直轴测试线123向下突出的突出125。对各垂直轴测试电路形成突出125。为了将多个突出125连接到另一层或外部电路，第一垂直轴测试线123可包括具有宽区域的端部(未示出)。
第二垂直轴测试线128传输第二垂直轴测试信号，并基本上平行于第一垂直轴测试线123布置。第二垂直轴测试线128包括从第二垂直轴测试线128向上突出的栅电极128a，对各垂直轴测试电路单元形成栅电极128a。第二垂直轴测试线128还包括垂直主干部分128b，在垂直方向上延伸；水平主干部分128c，连接到垂直主干部分128b并在水平方向上延伸；栅电极128d，形成在两个相邻的垂直主干部分128b之间，并从水平主干部分128c向上突出。此外，第二垂直轴测试线128可包括具有宽区域的端部(未示出)，用于将第二垂直轴测试线128和它的各部分与另一层或外部驱动电路连接。
第一垂直轴测试线123和第二垂直轴测试线128的侧面相对于基底110的表面倾斜，并且其倾角优选地在大约30度至大约80度的范围内。
栅极绝缘层140形成在第一垂直轴测试线123和第二垂直轴测试线128上。多个半导体岛155和156形成在栅极绝缘层140上。
半导体岛155形成在栅电极128a上，半导体岛156形成在栅电极128d上。半导体岛155和156形成有欧姆接触岛163a、163b、165a和165b。欧姆接触岛163a、165a形成在半导体岛155上。欧姆接触岛163b、165b形成在半导体岛156上。半导体岛155和156以及欧姆接触岛163a、163b、165a和165b的侧面也相对于基底110的表面倾斜，其倾角在大约30度至大约80度的范围内。
连接到垂直感应数据线174的垂直感应信号输出线172、源电极173a、分别连接到图像数据线171的多个漏电极175b形成在半导体岛155和156、欧姆接触岛163a、163b、165a和165b以及栅极绝缘层140的暴露部分上。这些元件173a、172和175b与图像数据线171和垂直感应数据线174形成在LCD的同一层中。每个源电极173a包括向着栅电极128a布置的宽的边缘部分和条形部分。
各垂直感应信号输出线172连接到垂直感应数据线174，并包括关于栅电极128a面对源电极173a的漏电极175a，还包括形成在各栅电极128d上的源电极173b。为了形成漏电极175a，垂直感应信号输出线172包括基本上平行于垂直感应数据线174延伸的垂直部分和基本上垂直于该垂直部分延伸的漏电极175a。为了在各栅电极128d上形成源电极173b，垂直感应信号输出线172包括基本上平行于水平主干部分128c的用于各图像线组的线和向着各栅电极128d延伸的主干。因而，垂直感应信号输出线172的主干被划分成两个分支，并围绕各相应的条形漏电极175b。各垂直感应信号输出线172可包括用于与另一层或外部驱动电路连接的具有宽区域的端部(未示出)。
一个栅电极128a、一个源电极173a和一个漏电极175a与半导体岛155一起构成一个TFT。TFT的沟道形成在源电极173a和漏电极175a之间的半导体岛155中。TFT用作晶体管DTp。
此外，一个栅电极128d、一个源电极173b和一个漏电极175b与半导体岛156一起构成一个TFT。TFT的沟道形成在源电极173b和漏电极175b之间的半导体岛156中。这个TFT用作晶体管DTp1至DTp6中的一个。
源电极173a和173b、垂直感应信号输出线172和漏电极175b的侧面也相对于基底110的表面以大约30度至大约80度范围内的倾角倾斜。
如上所述，欧姆接触岛163a、163b、165a和165b只存在于下面的半导体岛155和156与上面的导体173a、175a、173b和175b之间，用来减小下面的半导体岛155和156与上面的导体173a、175a、173b和175b之间的接触电阻。
在第一垂直轴测试线123和第二垂直轴测试线128与源电极173a、垂直感应信号输出线172、多个漏电极175b相交叉的地方形成多个半导体岛，以使其表面轮廓平滑，从而防止源电极173a、垂直感应信号输出线172和多个漏电极175b断开。
钝化层180形成在源电极173a、垂直感应信号输出线172、漏电极175b、暴露的半导体岛155和156以及栅极绝缘层140上。
穿过钝化层180形成多个用于暴露源电极173a的接触孔185b，穿过钝化层180和栅极绝缘层140形成多个用于暴露第一垂直轴测试线123的突出125的接触孔185a。
与像素电极191形成在LCD的同一层中的多个连接构件89形成在钝化层180上。
各连接构件89通过接触孔185a和185b将第一垂直轴测试线123的突出125连接到源电极173a。
现在，将描述TFT阵列面板100的水平轴测试电路部分。
如图16、图17和图18所示，TFT阵列面板100形成有形成在绝缘基底110上的水平感应信号输出线122和岛状栅电极124a、124b，水平感应信号输出线122和岛状栅电极124a、124b与图像扫描线121形成在TFT阵列面板100的同一层中。
在示例性实施例中，各水平感应信号输出线122连接到水平感应数据线126，并包括向左边突出的突出126a和向右边突出的突出126b。此外，水平感应信号输出线122可包括用于与另一层或外部驱动电路连接的具有宽区域的端部(未示出)。栅电极124a可具有矩形形状，并且分别对于各水平轴测试电路形成。栅电极124b的端部在水平方向上宽广地延展。
水平感应信号输出线122和栅电极124a、124b的侧面相对于基底110的表面倾斜，其倾角优选地在大约30度至大约80度的范围内。
栅极绝缘层140形成在水平感应信号输出线122和栅电极124a、124b上。多个半导体岛158和159形成在栅极绝缘层140上。
各半导体岛158形成在栅电极124a上，各半导体岛159形成在栅电极124b上。
欧姆接触岛163c、163d、165c和165d形成在半导体岛158和159上。欧姆接触岛163c、165c形成在半导体岛158上，欧姆接触岛163d、165d形成在半导体岛159上。
半导体岛158和159以及欧姆接触岛163c、163d、165c和165d的侧面也相对于基底110的表面倾斜，其倾角在大约30度至大约80度的范围内。
第一水平轴测试线172a、第二水平轴测试线172b、源电极173d、漏电极175c和175d形成在半导体岛158和159、欧姆接触岛163c、163d、165c和165d以及栅极绝缘层140的暴露部分上。元件172a、172b、175c和175d与图像数据线171形成在TFT阵列面板100的同一层中。
第一水平轴测试线172a传输第一水平轴测试信号，并基本上布置在水平方向上。第一水平轴测试线172a包括面对各漏电极175c的源电极173c。此外，第一水平轴测试线172a可包括用于与另一层或外部驱动电路连接的具有宽区域的端部(未示出)。
第二水平轴测试线172b传输第二水平轴测试信号，并几乎平行于第一水平轴测试线172a布置。第二水平轴测试线172b包括突出172c，向上朝第一水平轴测试线172a突出；垂直主干部分172d，在垂直方向上延伸，在这种情况下，平行于图像扫描线121；水平主干部分172e，分别形成在相邻的垂直主干部分172d之间，并在水平方向上延伸，在这种情况下，平行于图像数据线171。
第二水平轴测试线172b还可包括用于与另一层或外部驱动电路连接的具有宽区域的端部(未示出)。每个源电极173d包括主干部分，布置在水平方向上；多个延展部分，从主干部分向下延伸，每个延展部分具有从主干部分突出的矩形形状的部分。每个源电极173d还包括从主干部分向下突出的矩形形状的突出。
漏电极175c关于栅电极124a面对源电极173c，并包括宽的端部。在栅电极124b之上，漏电极175d面对源电极173d的延展部分的一部分，漏电极175d包括宽的端部。
一个栅电极124a、一个源电极173c和一个漏电极175c与半导体岛158一起构成一个TFT。TFT的沟道形成在源电极173c和漏电极175c之间的半导体岛158中。该TFT用作TFT GTq。
一个栅电极124b、一个源电极173d和一个漏电极175d与半导体岛159一起构成一个TFT。TFT的沟道形成在源电极173d和漏电极175d之间的半导体岛159中。这个TFT用作TFT GTq1至GTq6中的一个。
第一水平轴测试线172a、第二水平轴测试线172b、源电极173d、漏电极175c和175d的侧面也相对于基底110的表面优选地以大约30度至大约80度范围内的倾角倾斜。如上所述，欧姆接触岛163c、163d、165c和165d只存在于下面的半导体岛158和159的上面和上面的导体173c、175c、173d和175d的下面。
在水平感应信号输出线122和岛状栅电极124a、124b与第一水平轴测试线172a、第二水平轴测试线172b、源电极173d、漏电极175c和175d相交叉的地方形成多个半导体岛，以使其表面轮廓平滑，从而防止第一水平轴测试线172a、第二水平轴测试线172b、源电极173d、漏电极175c和175d断开。
钝化层180形成在第一水平轴测试线172a、第二水平轴测试线172b、源电极173d、漏电极175c和175d、暴露的半导体岛158和159以及栅极绝缘层140上。
穿过钝化层180形成分别暴露漏电极175c和175d、突出172c和源电极173d的突出的接触孔184g、184c、184e和184a。穿过钝化层180和栅极绝缘层140形成分别暴露栅电极124a和124b、突出126a和126b、图像扫描线121的接触孔184f、184i、184h、184b和184d。
与像素电极191等形成在TFT阵列面板100的同一层中的连接构件89a、89b、89c、89d和89e形成在钝化层180上。
各连接构件89a通过接触孔184a和184b将源电极173d的突出连接到水平感应信号输出线122的突出126b。
各连接构件89b通过接触孔184c和184d将电极175d连接到图像扫描线121。
各连接构件89c通过接触孔184f和184e将栅电极124a连接到第二水平轴测试线172b的突出172c。此外，各连接构件89d通过接触孔184h和184g将水平感应信号输出线122的突出126a连接到漏电极175c。
各连接构件89e通过接触孔184i将第二水平轴测试线172b的水平干线部分172e连接到栅电极124b。
现在，将进一步描述共电极面板200的结构。
如上参照图5和进一步参照图11、图13所述，在共电极面板200中，也称为黑矩阵的光阻挡构件220形成在由透明玻璃或塑料制成的绝缘基底210上。光阻挡构件220面对像素电极191，包括多个形状与像素电极191几乎相同的开口，并阻挡像素电极191之间的光泄漏。光阻挡构件220可由与图像扫描线121、水平感应数据线126、哑水平感应数据线、图像数据线171、垂直感应数据线174和哑垂直感应数据线174a相对应的部分以及与TFT相对应的部分构成。
多个滤色器230形成在基底210上。
滤色器230大部分存在于被光阻挡构件220围绕的区域中，并能够在一个方向上布置。各滤色器230可表示颜色例如红色、绿色和蓝色中的任一种。
包括感应突出245的上覆250形成在滤色器230和光阻挡构件220上。上覆250可由(有机)绝缘材料制成，上覆250防止滤色器230被暴露并提供平坦的表面。
各感应突出245包括形成在TFT阵列面板100上的面对第一接触构件86的第一感应突出245a和形成在TFT阵列面板100上的面对第二接触构件88的第二感应突出245b。
第一感应突出245a和第二感应突出245b被设置成分别包括在被形成在TFT阵列面板100上的垂直感应数据线174的第一延展部分176a和第二延展部分176b占据的突出区域中。
共电极270形成在上覆250上。共电极270由透明导体例如ITO或IZO制成。
取向层被应用在显示面板100和200的内表面上。至少一个偏光器设置在显示面板100和200的外表面上。
LCD还可包括用于将下面板100和上面板200结合到一起的密封剂(未示出)。密封剂可位于上面板200的边缘处。
围绕一个第一感应突出245a的共电极270和一个第一接触构件86形成垂直轴感应单元的开关SWT。当共电极270和第一接触构件86由于外部压力而彼此接触时，通过共电极270提供的共电压Vcom经第一延展部分1 76a被传输到垂直感应数据线174。
此外，围绕一个第二感应突出245b的共电极270和一个第二接触构件88形成水平轴感应单元的开关SWT。当共电极270和第二接触构件88由于外部压力而彼此接触时，通过共电极270提供的共电压Vcom经延展部分127被传输到水平感应数据线126。
可选择性地省略上覆250。在这种情况下，感应突出245a和245b可形成在光阻挡构件220或滤色器230上。
根据本发明的实施例，上述结构可利用五个掩膜来制造，或者可采用利用三个或四个掩膜的结构。
在本发明的示例性实施例中，压力感应单元已被描述为感应单元，但是本发明不限于此。因此，本发明可采用利用可变电容器的感应单元或者可采用光学传感器，可变电容器的电容根据外部施加的压力而改变，光学传感器的输出信号根据光强度而改变。此外，本发明的显示装置包括两个或更多个类型的感应单元，因而提高接触确定的精确性。
此外，虽然LCD已被作为根据本发明实施例的显示装置来描述，但是本发明不限于此。因此，其也将适用于例如等离子体显示装置或有机发光二极管(OLED)显示器的显示装置。
根据本发明，通过使用显示装置的显示单元来检查嵌入的感应单元的测试结果。结果，不需要用于检查测试结果的额外设备，因而测试操作易于执行，提高了测试效率。另外，降低了测试成本。
虽然已经结合当前被认为是实用的示例性实施例描述了本发明，但是应该明白，本发明不限于公开的实施例，相反，本发明意在覆盖包括在权利要求的精神和范围内的各种修改和等价布置。
权利要求
1.一种显示装置，包括多条第一显示信号线；多条第二显示信号线，与第一显示信号线交叉；多个像素，每个像素分别连接到第一显示信号线之一和第二显示信号线之一；多条第一感应信号线，每条第一感应信号线分别基本上平行于第一显示信号线的子集形成，第一显示信号线的各子集形成第一显示信号线组；多条第二感应信号线，每条第二感应信号线分别基本上平行于第二显示信号线的子集形成，第二显示信号线的各子集形成第二显示信号线组；多个第一感应单元，连接到第一感应信号线；多个第二感应单元，连接到第二感应信号线；多个第一测试电路，每个第一测试电路分别连接到第一感应信号线之一和第一显示信号线组中相应的一组，第一测试电路提供有第一测试信号和第二测试信号，第一测试电路通过根据第一感应单元的状态改变像素的亮度来测试第一感应单元的状态；多个第二测试电路，每个第二测试电路分别连接到第二感应信号线之一和第二显示信号线组中相应的一组，第二测试电路提供有第三测试信号和第四测试信号，第二测试电路通过根据第二感应单元的状态确定像素是否将操作来测试第二感应单元的状态。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中，每个第一测试电路包括多个第一开关元件，分别连接到第一显示信号线组中一组，第一开关元件的操作状态响应第一测试信号而改变；第二开关元件，连接到多个第一开关元件和第一感应信号线之一，第二开关元件响应第一测试信号而操作，并将第二测试信号的电压提供给连接到第一显示信号线组的像素，所述第一显示信号线组连接到多个第一开关元件。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中，每个第二测试电路包括多个第三开关元件，分别连接到第二显示信号线组之一，第三开关元件响应第三测试信号而改变操作状态；第四开关元件，连接到多个第三开关元件和第二感应信号线中的一条，第四开关元件响应第三测试信号而操作，并将第四测试信号的电压提供到连接到第二显示信号线组的像素，所述第二显示信号线组连接到多个第三开关元件。
4.如权利要求3所述的显示装置，其中，所述第一测试信号和所述第三测试信号是栅极导通电压。
5.如权利要求4所述的显示装置，其中，所述第二测试信号是表示黑色灰度的数据电压。
6.如权利要求4所述的显示装置，其中，所述第四测试信号是栅极导通电压。
7.如权利要求3所述的显示装置，其中，所述第一测试电路和所述第二测试电路形成在显示装置的边缘区域中。
8.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述第一感应单元和所述第二感应单元是压力传感器。
9.一种显示装置，包括多条第一显示信号线；多条第二显示信号线，与第一显示信号线交叉；多个像素，每个像素分别连接到第一显示信号线之一和第二显示信号线之一；多条第一感应信号线，每条第一感应信号线分别基本上平行于第一显示信号线的子集形成；多条第二感应信号线，每条第二感应信号线分别基本上平行于第二显示信号线的子集形成；第一测试线，与像素分隔开，并传输第一测试信号；第二测试线，与第一测试线分隔开，并传输第二测试信号；第一开关元件，连接到第一感应信号线之一、第一测试线和第二测试线；多个第二开关元件，连接到第一显示信号线的邻近第一开关元件的一个子集、第二测试线以及连接到第一开关元件的第一感应信号线；第三测试线，与像素分隔开，并传输第三测试信号；第四测试线，与第三测试线分隔开，并传输第四测试信号；第三开关元件，连接到第二感应信号线之一、第三测试线和第四测试线；多个第四开关元件，连接到第二显示信号线的邻近第三开关元件的一个子集、第四测试线以及连接到第三开关元件的第二感应信号线。
10.如权利要求9所述的显示装置，还包括连接到第一感应信号线和第二感应信号线中的每条的感应单元。
11.如权利要求10所述的显示装置，其中，每个感应单元是压力传感器。
12.如权利要求10所述的显示装置，其中，与处于非正常状态的感应单元相对应的像素呈现与电压的幅度相对应的灰度，所述电压的幅度不同于第一测试信号的电压的幅度。
13.如权利要求9所述的显示装置，其中，所述第一测试线和所述第二测试线与所述第二显示信号线形成在显示装置的同一层中，所述第三测试线和所述第四测试线与所述第一显示信号线形成在显示装置的同一层中。
14.一种测试显示装置的感应单元的方法，所述显示装置包括多条第一显示信号线；多条第二显示信号线；多个像素，每个像素分别连接到第一显示信号线之一和第二显示信号线之一；至少一条第一感应信号线，每条第一感应信号线分别基本上平行于第一显示信号线的子集形成；至少一条第二感应信号线，每条第二感应信号线分别基本上平行于第二显示信号线的子集形成；第一测试线；第二测试线；第一开关元件，第一开关元件的输入端连接到第一测试线、控制端连接到第二测试线、输出端连接到所述至少一条第一感应信号线之一；多个第二开关元件，第二开关元件的输入端连接到第一开关元件、控制端连接到第二测试线、输出端分别连接到第一显示信号线的邻近第一感应信号线的一个子集，所述第一感应信号线连接到所述第一开关元件；第三测试线；第四测试线；第三开关元件，第三开关元件的输入端连接到第三测试线、控制端连接到第四测试线、输出端连接到所述至少一条第二感应信号线之一；多个第四开关元件，第四开关元件的输入端连接到第三开关元件、控制端连接到第四测试线、输出端分别连接到第二显示信号线的邻近第二感应信号线的一个子集，所述第二感应信号线连接到第三开关元件，所述方法包括当通过向第一测试线提供具有第一幅度的第一测试信号并向第二测试线提供具有第二幅度的第二测试信号来导通第一开关元件和第二开关元件时，将第一测试信号提供到相应的像素；将第二测试信号的状态改变成第三幅度，所述第三幅度小于所述第二幅度；当通过向第三测试线提供具有第四幅度的第三测试信号并向第四测试线提供具有第二幅度的第四测试信号来导通第三开关元件和第四开关元件时，将第四测试信号提供到相应的像素；将第四测试信号的状态从第二幅度改变为第三幅度。
15.如权利要求14所述的方法，其中，所述第二幅度等于栅极导通电压幅度。
16.如权利要求15所述的方法，其中，所述第三幅度等于栅极截止电压幅度。
17.如权利要求16所述的方法，其中，所述第一幅度等于表示黑色灰度的数据电压幅度。
18.如权利要求16所述的方法，其中，所述第四幅度等于栅极导通电压幅度。
19.如权利要求14所述的方法，还包括通过所述第二开关元件将所述第一测试信号提供到所述第一显示信号线，通过所述第四开关元件将所述第三测试信号提供到所述第二显示信号线。
20.如权利要求14所述的方法，其中，所述显示装置还包括连接到所述第一感应信号线和所述第二感应信号线中的每条的感应单元，所述方法还包括通过视觉检测任何相应的像素是否呈现与不同于所述第一幅度的电压幅度相对应的灰度来确定感应单元是否处于非正常状态。
全文摘要
本发明涉及一种显示装置，该显示装置包括第一和第二显示信号线、像素、第一和第二感应信号线、用于传输第一至第四测试信号的第一至第四测试线、连接到第一和第二测试线以及第一感应信号线的第一开关元件、连接到第一开关元件和第二测试线以及第一显示信号线的子集的第二开关元件、连接到第三和第四测试线以及第二感应信号线的第三开关元件、连接到第三开关元件和第四测试线以及第二显示信号线的子集的第四开关元件。
文档编号G01R31/00GK101025880SQ20061015668
公开日2007年8月29日 申请日期2006年12月30日 优先权日2006年2月20日
发明者全珍 申请人:三星电子株式会社