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CN104280908A - 一种检测电路和液晶显示面板及其制造方法 - Google Patents

一种检测电路和液晶显示面板及其制造方法 Download PDF

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CN104280908A
CN104280908A CN201410563955.8A CN201410563955A CN104280908A CN 104280908 A CN104280908 A CN 104280908A CN 201410563955 A CN201410563955 A CN 201410563955A CN 104280908 A CN104280908 A CN 104280908A
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film transistor
signal wire
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杜鹏
施明宏
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TCL China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种检测电路和液晶显示面板及其制造方法。该检测电路包括控制开关单元，其设置在测试信号输入端与液晶显示面板信号线之间，包括串联的第一开关晶体管和第二开关晶体管。在检测期间，所述第一开关晶体管和第二开关晶体管保持导通，使测试信号进入所述液晶显示面板信号线；检测结束后，所述第二开关晶体管保持关断，并且所述第一开关晶体管的控制端与第一端短路连接，以降低经过所述第二开关晶体管进入液晶显示面板信号线的漏电流。设置有上述检测电路的液晶显示面板能够在不影响工作的情况下有效降低面板内部信号线之间的漏电风险，确保画面显示品质。

Description

一种检测电路和液晶显示面板及其制造方法
技术领域
本发明涉及液晶显示面板制造工艺，特别是关于一种检测电路和液晶显示面板及其制造方法。
背景技术
在液晶显示面板(LCD Panel)的生产过程中，需要对薄膜晶体管阵列基板进行电测(Cell Test)，测试阵列基板上控制各像素单元工作的薄膜晶体管的运行是否正常，从而捡出工作异常的阵列基板，在后续生产流程前及时排除不良产品。用于电测的检测电路通常设置于阵列基板非显示区，并具有两种常见的布线方式：环状短路布线(short ring 1ayout)和杆状短路布线(short bar 1ayout)。不论是环状短路布线的检测电路还是杆状短路布线的检测电路，在检测完毕后都需要断开与阵列基板显示区信号线的电性连接，以防检测电路影响液晶显示面板的正常运行。
目前，较为普遍的电测方法有两种。一种是利用若干短路环(short ring)或者短路杆(Shorting Bar)将阵列基板上的数据线或者栅极线短路连接在一起，然后通过短路环或者短路杆向阵列基板像素单元的薄膜晶体管输入测试信号。测试完成后需要用激光切断短路环或者短路杆与数据线或者栅极线的电性连接，然后才能进行下一个流程，也即进行驱动电路模块的组装。这种方法需要增加激光切割的步骤。然而激光切割会产生许多切割微粒进而影响液晶显示面板。因此，现在常用的是另一种方法。即，在短路环或者短路杆与显示区的扫描线或数据线之间添加控制开关。在测试期间让控制开关保持导通，测试结束后让控制开关保持断路。如此一来，便可以省去激光切割的步骤，达到简化工艺降低成本的技术效果。
但是上面第二种方法在测试期间需要对控制开关的控制端施以高电平电压，在测试结束后需要对控制开关的控制端长期地施以低电平电压。对于采用薄膜晶体管作为控制开关的情况(如图1所示)，在显示面板正常工作时，薄膜晶体管的栅极需要长期处于负偏压状态，其电压特性曲线(I-V Curve)可能会发生漂移。同时，由于测试短路环或者短路杆长期处于悬空状态，其电位容易受到干扰而有较大的波动，因此薄膜晶体管的漏、源极之间的导电沟道不能完全关闭，会形成一条漏电通道，进而使不同的扫描线或者数据线之间通过检测电路形成漏电路径(图1所示的虚线)，导致不同的扫描线或者数据线的信号相互干扰，影响面板显示效果。故而，如何在不影响工作的情况下改善面板内部信号线之间的漏电现象，是一个亟待解决的技术问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提出了一种能够在不影响工作的情况下改善面板内部信号线之间的漏电现象，从而提高画面显示质量的检测电路和液晶显示面板及其制造方法。
本发明提供一种检测电路，用于检测具有多条信号线的液晶显示面板，其包括：
测试信号输入端；
控制开关单元，其设置在测试信号输入端与液晶显示面板信号线之间，包括串联的第一开关晶体管和第二开关晶体管；在检测期间，第一开关晶体管和第二开关晶体管保持导通，使测试信号进入液晶显示面板信号线；检测结束后，第二开关晶体管保持关断，并且第一开关晶体管的控制端与第一端短路连接，以降低经过第二开关晶体管进入液晶显示面板信号线的漏电流。
根据本发明的实施例，上述第一开关晶体管的第一端电性连接测试信号输入端，第二端电性连接第二开关晶体管的第一端，第二开关晶体管的第二端电性连接液晶显示面板信号线，第一开关晶体管和第二开关晶体管的控制端分别电性连接第一控制信号输入端和第二控制信号输入端；在检测期间，第一开关晶体管和第二开关晶体管的控制端分别通过第一控制信号输入端和第二控制信号输入端接收高电平控制信号而开启；检测结束后，第二开关晶体管的控制端通过第二控制信号输入端接收低电平控制信号而关断。
根据本发明的实施例，上述检测电路第一开关晶体管的控制端与第一端可以通过液晶显示面板中彩色滤光基板上的配线在陈列基板与彩色滤光基板贴合后形成短路连接。
具体地，上述第一开关晶体管和第二开关晶体管可以为薄膜晶体管。
此外，检测结束后，上述测试信号输入端悬空，其电压为浮动电压。
根据本发明的实施例，上述信号线为液晶显示面板的陈列基板上的扫描线或者数据线。
另一方面，本发明还提供一种液晶显示面板，其特征在于，包括：
阵列基板，其包括：
显示区，设置有由多条信号线交错形成的多个像素区域，每一像素区域中设置有包括至少一个薄膜晶体管的像素单元，薄膜晶体管与信号线电性连接，根据信号线传来的电压信号而工作；
非显示区，设置有上述检测电路，用于检测显示区中的信号线。
根据本发明的实施例，上述液晶显示面板还可以包括彩色滤光基板，其上设置有能够在与阵列基板贴合后，使检测电路中第一控制开关的控制端与第一端形成短路的配线。
最后，本发明还提供一种液晶显示面板制造方法，包含以下步骤：
在阵列基板的显示区设置多条信号线，以交错形成多个像素区域，每一像素区域中设置有包括至少一个薄膜晶体管的像素单元，薄膜晶体管与信号线电性连接，根据信号线传来的电压信号而工作；
在阵列基板的非显示区设置上述检测电路；
利用检测电路测试显示区中的信号线。
根据本发明的实施例，上述液晶显示面板制造方法，还包含以下步骤：
在测试结束后，将阵列基板与彩色基板贴合，借助彩色滤光基板上的配线，使检测电路中第一控制开关的控制端与第一端形成短路连接。
与现有技术相比，本发明提供的检测电路及相应的液晶显示面板能够在不影响工作的情况下有效降低面板内部信号线之间的漏电风险，确保画面显示品质。本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
图1是现有技术中液晶显示面板的检测电路的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的液晶显示面板的检测电路的局部放大图；
图3是阵列基板与彩色滤光基板贴合后图2所示的检测电路的等效电路图；
图4是本发明实施例检测电路的第二薄膜晶体管与现有检测电路的薄膜晶体管在不同栅极电压下的电流对比图。
具体实施方式
为了在不影响工作的情况下改善面板内部信号线之间的漏电现象，本发明对现有技术中的液晶显示面板的检测电路做了进一步的改进。下面结合非限定性的实施例并参考附图详细地描述本发明的技术方案以及能够达到的技术效果。
与现有技术相同，在本实施例中，待测试的液晶显示面板包括薄膜晶体管阵列基板和彩色滤光基板。其中，薄膜晶体管阵列基板分为显示区和非显示区两大区域。薄膜晶体管阵列基板的显示区中包括由多条扫描线和数据线交错形成的多个像素区域。每一个像素区域中设置有一像素单元，每个像素单元中至少包括一个薄膜晶体管。通常，该薄膜晶体管的栅极与扫描线电性连接，源极与数据线电性连接，漏极与像素单元的像素电极电性连接，用于在扫描线的电压信号的作用下开启，将数据线上的电压信号传给像素电极，使像素电极具有相应的电位。薄膜晶体管阵列基板的非显示区中设置有用于测试显示区信号线和薄膜晶体管的检测电路。
在本实施例中，检测电路采用了杆状短路布线，并在短路杆(可以是多个短路杆)与显示区每一条扫描线或者每一条数据线的电路连接中设置了控制开关单元，以控制所述电路连接的通断。由于检测电路检测扫描线和数据线的方法完全相同，控制电路通断的方法也完全相同，因此下文以信号线指代扫描线或者数据线，对检测电路的组成结构和检测方法进行详细说明。
图2是本发明实施例提供的检测电路的局部放大图。其包括：
测试信号输入端310；
第一控制信号输入端321和第二控制信号输入端322；
短路杆330，电性连接测试信号输入端310，接收测试信号；
多个控制开关单元340，每一个控制开关单元340包括串联的第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2，第一薄膜晶体管T1的第一端电性连接短路杆330，第一薄膜晶体管T1第二端电性连接第二薄膜晶体管T2的第一端，第二薄膜晶体管T2的第二端电性连接信号线(图2未示出)，第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2的控制端则分别电性连接第一控制信号输入端321和第二控制信号输入端322。
根据薄膜晶体管的工作特性，上述第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2的第一端可以是源极或者漏极，第二端相应地可以是漏极或者源极，控制端是栅极。并且鉴于工艺简化原则，上述各控制开关单元340的第一薄膜晶体管T1的栅极可以全部通过一条配线电性连接第一控制信号输入端321，第二薄膜晶体管T2的栅极可以全部通过一条配线电性连接第二控制信号输入端322。
基于上述连接方式，在液晶显示面板的检测阶段中，在第一控制信号输入端321和第二控制信号输入端322同时施加高电平电压，从而导通第一薄膜晶体管T1和第二薄膜晶体管T2，进而使整个控制开关单元340处于导通状态。短路杆330上的测试电压也就进入了显示区内待检测的信号线，测试阵列基板工作是否异常。
如图2所示，在液晶显示面板的检测结束后，进入阵列基板与彩色滤光基板贴合的阶段(Bonding)，通过彩色滤光基板上预设的配线可以方便地将阵列基板上检测电路中的测试信号输入端310与第一控制信号输入端321短接，也即使每一个控制开关单元340中的第一薄膜晶体管T1的控制端与第一端形成短路连接。此时，每一个控制开关单元340中的第一薄膜晶体管T1类似一个二极管，正向地设置在短路杆330与第二薄膜晶体管T2的第一端之间。
图3是阵列基板与彩色滤光基板贴合后图2所示的检测电路的等效电路图。其中，第二薄膜晶体管T2的工作原理不变，与现有技术相同，需要在面板正常工作时持续地施加低电平电压，使第二薄膜晶体管T2处于关断状态，进而隔绝检测电路与阵列基板显示区的电路连接，使检测电路不会影响液晶显示面板的正常运行。同时由图3可知，阵列基板上任意两条信号线之间都有两个反向串联的二极管，因此可以有效降低信号线之间的漏电流。尤其是能够有效降低第二薄膜晶体管T2的栅极电压变化或者第二薄膜晶体管T2的工作特性漂移对液晶显示面板正常工作的影响。
图4是利用SPICE软件模拟的本发明检测电路的第二薄膜晶体管与传统的检测电路的薄膜晶体管在不同栅极电压下的电流对比图。从图中I-V曲线的对比可以看出，当提供的控制电压(栅极电压)较低时，本发明检测电路的第二薄膜晶体管与传统的检测电路的薄膜晶体管都可以将漏电流控制在非常小的范围内，但是当提供的控制电压(栅极电压)升高时，本发明检测电路的第二薄膜晶体管的漏电流在10A～6A以下，而传统的检测电路的薄膜晶体管的漏电流已经达到了103A数量级。两者相差1000倍，这表明设置有本发明检测电路的液晶显示面板在控制漏电流的方面有了显著的改进。图中，标注L1的曲线是传统的检测电路的薄膜晶体管的I-V曲线，标注L2的曲线是本发明检测电路的第二薄膜晶体管的I-V曲线。其中I是漏电流，V是栅极电压。
由此，本发明还提供一种液晶显示面板，其包括阵列基板和彩色滤光基板，其中：
阵列基板的显示区设置有由多条信号线交错形成的多个像素区域，每一所述像素区域中设置有包括至少一个薄膜晶体管的像素单元，所述薄膜晶体管与所述信号线电性连接，根据所述信号线传来的电压信号而工作；
阵列基板的非显示区设置有本发明提供的检测电路；
且进一步地，彩色滤光基板上还可以设置在其与所述阵列基板贴合后使所述检测电路中第一控制开关的控制端与第一端短路的配线。
本发明还提供上述液晶显示面板的制造方法，包含以下步骤：
在阵列基板的显示区设置多条信号线，以交错形成多个像素区域，每一像素区域中设置有包括至少一个薄膜晶体管的像素单元，所述薄膜晶体管与信号线电性连接，根据信号线传来的电压信号而工作；
在阵列基板的非显示区设置本发明提供的检测电路；
利用检测电路测试显示区中的信号线。
进一步地，在测试结束后，将阵列基板与彩色基板贴合，借助彩色滤光基板上的配线，使检测电路中第一控制开关的控制端与第一端形成短路连接。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。例如，检测电路中，用于连接第一薄膜晶体管和测试信号输入端的配线可以是短路杆或者短路环。而且既可以是一个测试信号连接一组信号线，也可以每个测试信号都连接不同的信号线。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。

Claims (10)

1.一种检测电路，用于检测具有多条信号线的液晶显示面板，其特征在于，包括：
测试信号输入端；
控制开关单元，其设置在所述测试信号输入端与液晶显示面板信号线之间，包括串联的第一开关晶体管和第二开关晶体管；在检测期间，所述第一开关晶体管和第二开关晶体管保持导通，使测试信号进入所述液晶显示面板信号线；检测结束后，所述第二开关晶体管保持关断，并且所述第一开关晶体管的控制端与第一端短路连接，以降低经过所述第二开关晶体管进入所述液晶显示面板信号线的漏电流。
2.如权利要求1所述的检测电路，其特征在于：
所述第一开关晶体管的第一端电性连接所述测试信号输入端，第二端电性连接所述第二开关晶体管的第一端，所述第二开关晶体管的第二端电性连接所述液晶显示面板信号线，所述第一开关晶体管和第二开关晶体管的控制端分别电性连接第一控制信号输入端和第二控制信号输入端；
在检测期间，所述第一开关晶体管和第二开关晶体管的控制端分别通过所述第一控制信号输入端和第二控制信号输入端接收高电平控制信号而开启；检测结束后，所述第二开关晶体管的控制端通过所述第二控制信号输入端接收低电平控制信号而关断。
3.如权利要求1或2所述的检测电路，其特征在于：
所述第一开关晶体管的控制端与第一端通过所述液晶显示面板中彩色滤光基板上的配线在所述陈列基板与彩色滤光基板贴合后形成短路连接。
4.如权利要求1或2所述的检测电路，其特征在于：
所述第一开关晶体管和第二开关晶体管为薄膜晶体管。
5.如权利要求1或2所述的检测电路，其特征在于：
检测结束后，所述测试信号输入端悬空，其电压为浮动电压。
6.如权利要求1或2所述的检测电路，其特征在于：
所述信号线为所述液晶显示面板的陈列基板上的扫描线或者数据线。
7.一种液晶显示面板，其特征在于，包括：
阵列基板，其包括：
显示区，设置有由多条信号线交错形成的多个像素区域，每一所述像素区域中设置有包括至少一个薄膜晶体管的像素单元，所述薄膜晶体管与所述信号线电性连接，根据所述信号线传来的电压信号而工作；
非显示区，设置有如权利要求1～6任意一项所述的检测电路，用于检测所述显示区中的信号线。
8.如权利要求7所述的液晶显示面板，其特征在于，还包括：
彩色滤光基板，其上设置有在其与所述阵列基板贴合后使所述检测电路中第一控制开关的控制端与第一端短路的配线。
9.一种液晶显示面板的制造方法，包含以下步骤：
在阵列基板的显示区设置多条信号线，以交错形成多个像素区域，每一像素区域中设置有包括至少一个薄膜晶体管的像素单元，所述薄膜晶体管与信号线电性连接，根据信号线传来的电压信号而工作；
在阵列基板的非显示区设置如权利要求1～6任意一项所述的检测电路；
利用检测电路测试显示区中的信号线。
10.如权利要求9所述的制造方法，包含以下步骤：
在测试结束后，将阵列基板与彩色基板贴合，借助彩色滤光基板上的配线，使检测电路中第一控制开关的控制端与第一端形成短路连接。
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