用于amoled顯示器的像素電路的缺陷檢測(cè)及修正的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明大體上涉及有源矩陣有機(jī)發(fā)光器件（AMOLED)顯示器，并具體地涉及確定 要求對(duì)這類顯示器的像素進(jìn)行補(bǔ)償?shù)睦匣瘲l件，以及用于檢測(cè)這類顯示器中的缺陷和不均 勻性的檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前需要用于提供顯示器時(shí)間和空間信息的精確測(cè)量的技術(shù)以及應(yīng)用這樣的信 息來提高AMOLED顯示器中的顯示均勻性的方法。出于老化補(bǔ)償?shù)哪康?，也需要精確地確定 像素特性的基線測(cè)量。
[0003] AMOLED顯示器中使用的OLED和薄膜晶體管（TFT)都會(huì)因生產(chǎn)問題而在顯示面板 上呈現(xiàn)出不均勻的表現(xiàn)。如果在生產(chǎn)面板時(shí)（例如，在制造期間或緊隨制造之后）能夠識(shí) 別出缺陷和不均勻性，那么就能夠解決這類問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，提供了一種用于通過如下方式在基于陣列的半導(dǎo)體器件的制造 期間檢測(cè)所述半導(dǎo)體器件的缺陷的系統(tǒng)：(a)在制造形成所述半導(dǎo)體器件的多種類型的實(shí) 體的中間階段檢測(cè)形成所述半導(dǎo)體器件的所述實(shí)體中的缺陷；(b)確定檢測(cè)到的缺陷是否 超過了檢測(cè)出缺陷的所述實(shí)體的類型的預(yù)選閥值；(C)如果所述檢測(cè)到的缺陷沒有超過所 述預(yù)選閥值，則繼續(xù)所述半導(dǎo)體器件的制造；以及（d)如果所述檢測(cè)到的缺陷超過所述預(yù) 選閥值，則對(duì)所述檢測(cè)到的缺陷的類型進(jìn)行識(shí)別，修復(fù)識(shí)別出的缺陷并且繼續(xù)所述半導(dǎo)體 器件的制造。
[0005] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述基于陣列的半導(dǎo)體器件是有源矩陣有機(jī)發(fā)光器件（AMOLED) 顯示面板，且多種類型的主體至少包括驅(qū)動(dòng)晶體管、OLED和信號(hào)線。所述預(yù)選閥值可隨著 所述檢測(cè)到的缺陷的數(shù)目的增大而變化，并且通過根據(jù)檢測(cè)出缺陷的所述實(shí)體的類型而定 制的測(cè)試來對(duì)缺陷的所述類型進(jìn)行識(shí)別?？梢酝ㄟ^下述方式在所述實(shí)體中檢測(cè)缺陷：測(cè)量 單個(gè)像素中的電壓或電流并將測(cè)量值與所述電壓或電流的預(yù)選閥值進(jìn)行比較。測(cè)量的所述 電流可以是流至像素的發(fā)光器件的電流，且測(cè)量的所述電壓可以是在像素電路與所述像素 的發(fā)光器件的連接處的電壓?？梢酝ㄟ^下述方式在所述實(shí)體中檢測(cè)缺陷：基于正常像素中 的電流或電壓的最低電平來預(yù)選電流或電壓的參考電平，并且將測(cè)量的電流或電壓與對(duì)應(yīng) 的預(yù)選的所述參考電平進(jìn)行比較。
[0006] 根據(jù)參考附圖（接下來將對(duì)它們進(jìn)行簡要說明）對(duì)各種實(shí)施例和/或各方面進(jìn)行 的詳細(xì)說明，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，本發(fā)明的前述的和附加的方面及實(shí)施例將是顯而易 見的。
【附圖說明】
[0007] 在閱讀下面的詳細(xì)說明并參考附圖后，本發(fā)明的前述的和其他的優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域技 術(shù)人員而言將是顯而易見的。
[0008] 圖1是具有用于修正參數(shù)補(bǔ)償控制的數(shù)據(jù)的參考像素的AMOLED顯示器的框圖；
[0009] 圖2A是AMOLED的可進(jìn)行老化參數(shù)的測(cè)試的一個(gè)像素的的驅(qū)動(dòng)電路的框圖；
[0010] 圖2B是AMOLED的像素中的一個(gè)像素的驅(qū)動(dòng)電路的電路圖；
[0011]圖3是用于確定被測(cè)裝置的基線老化參數(shù)之一的系統(tǒng)的框圖；
[0012] 圖4A是圖3中的用于將參考電流電平與用于老化補(bǔ)償?shù)谋粶y(cè)裝置進(jìn)行比較的電 流比較器的框圖；
[0013] 圖4B是圖4A中的電流比較器的詳細(xì)電路圖；
[0014] 圖4C是與圖4A中的電流比較器連接的圖3中的被測(cè)裝置的詳細(xì)框圖；
[0015] 圖5A是在確定被測(cè)裝置的電流輸出的過程中用于圖3-4中的電流比較器的信號(hào) 的信號(hào)時(shí)序圖；
[0016] 圖5B是圖3至4中的電流比較器的用于校正偏置電流的信號(hào)的信號(hào)時(shí)序圖；
[0017] 圖6是用于補(bǔ)償圖1中的AMOLED顯示器的老化的參考電流系統(tǒng)的框圖；
[0018] 圖7是用于在不同情況下調(diào)整顯示器所使用的多個(gè)亮度文件的系統(tǒng)的框圖；
[0019] 圖8是用于顯示器中的像素的校準(zhǔn)的視頻幀的框圖；以及
[0020] 圖9示出了用于更精確的老化補(bǔ)償?shù)氖┘又羺⒖枷袼氐男‰娏鞯氖褂谩?br>[0021] 圖10是具有包括參考像素的行的像素矩陣的顯示器的示意圖。
[0022] 圖11是通過在編程之前施加重置循環(huán)而進(jìn)行的老化補(bǔ)償?shù)臅r(shí)序圖，在重置循環(huán) 期間使用重置值對(duì)像素進(jìn)行編程。
[0023] 圖12A是具有IR降補(bǔ)償?shù)南袼仉娐返碾娐穲D。
[0024] 圖12B是圖12A的像素電路的正常操作的時(shí)序圖。
[0025] 圖12C是圖12A的像素電路的直接TFT讀出的時(shí)序圖。
[0026] 圖12D是圖12A的像素電路的直接OLED讀出的時(shí)序圖。
[0027] 圖13A是具有電荷基補(bǔ)償?shù)南袼仉娐返碾娐穲D。
[0028] 圖13B是圖13A的像素電路的正常操作的時(shí)序圖。
[0029] 圖13C是圖13A的像素電路的直接TFT讀出的時(shí)序圖。
[0030] 圖13D是圖13A的像素電路的直接OLED讀出的時(shí)序圖。
[0031] 圖13E是圖13A的像素電路的間接OLED讀出的時(shí)序圖。
[0032] 圖14是偏置像素電路的電路圖。
[0033] 圖15A是具有與OLED和像素電路連接的信號(hào)線的像素電路的電路圖。
[0034] 圖15B是具有作為信號(hào)線而被圖案化的ITO電極的像素電路的電路圖。
[0035] 圖16是用于面板的探測(cè)的焊盤布置的示意圖。
[0036] 圖17是用于背板測(cè)試的像素電路的電路圖。
[0037] 圖18是用于全顯示器測(cè)試的像素電路的電路圖。
[0038] 圖19是適于接收探針卡（probe card)的顯示面板的示意性立體圖。
[0039] 圖20是圖1中所示的顯示面板的示意性正視圖，該圖示出了用于接收探針卡的探 針焊盤的位置。
[0040] 圖21示出了連接至用于將探針信號(hào)提供至探針焊盤的多路復(fù)用器的一對(duì)探針焊 盤。
[0041] 圖22是圖3中所示的被連接用來接收顯示信號(hào)的一個(gè)探針焊盤的示意性電路圖。
[0042] 圖23是用于進(jìn)行AMOLED面板的測(cè)量以及各種的修正動(dòng)作的檢測(cè)系統(tǒng)的示意圖， 所述修正可用來修復(fù)通過該測(cè)量的分析而識(shí)別出的缺陷。
[0043] 圖24是具有信號(hào)WR的像素電路的示意性電路圖。
[0044] 圖25是適于檢測(cè)的一對(duì)像素電路的電路圖。
[0045] 本發(fā)明能夠具有各種修改和替代形式，已通過附圖中的示例示出了具體實(shí)施例并 將在本文中詳細(xì)地對(duì)它們進(jìn)行說明。然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明并不限于所披露的特定形 式。本發(fā)明能夠覆蓋在如本發(fā)明所附的權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有的 修改、等同物及替代物。
【具體實(shí)施方式】
[0046] 圖1是具有有源矩陣區(qū)或像素陣列102的電子顯示系統(tǒng)100,其中，有效像素 104a_d的陣列以行和列的構(gòu)造排列。為了便于說明，僅示出了兩行和兩列。有源矩陣區(qū)（像 素陣列102)的外部是布置有用于驅(qū)動(dòng)和控制像素陣列102的區(qū)域的周邊電路的周邊區(qū)域 106。周邊電路包括柵極或地址驅(qū)動(dòng)電路108、源級(jí)或數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)電路110、控制器112以及可 選電源電壓（例如，Vdd)驅(qū)動(dòng)器114。控制器112控制柵極驅(qū)動(dòng)器108、源級(jí)驅(qū)動(dòng)器110和 電源電壓驅(qū)動(dòng)器114。在控制器12的控制下，柵極驅(qū)動(dòng)器108對(duì)地址或選擇線SEL[i]和 SEL[i+l]等進(jìn)行操作，地址或選擇線用于像素陣列102中的像素104的每行。在下述的像 素共享構(gòu)造中，柵極或地址驅(qū)動(dòng)電路108也可選擇地對(duì)全局選擇線GSEL[j]和/GSEL[j]進(jìn) 行操作，全局選擇線GSEL[j]和/GSEL[j]對(duì)像素陣列102中的多行像素104a-d進(jìn)行操作， 諸如像素 l〇4a-d的每兩行。電壓數(shù)據(jù)線將指示像素104中的每個(gè)發(fā)光器件的亮度的電壓 編程信息輸送至每個(gè)像素104。每個(gè)像素104中的諸如電容器等存儲(chǔ)元件存儲(chǔ)電壓編程信 息，直到發(fā)光或驅(qū)動(dòng)循環(huán)開啟發(fā)光器件為止?？蛇x電源電壓驅(qū)動(dòng)器114在控制器112的控 制下控制電源電壓（EL_Vdd)線，電源電壓線用于像素陣列102中的像素104a-d的每行。
[0047] 顯示系統(tǒng)100還可包括提供電流偏置線上的固定電流的電流源電路。在一些構(gòu)造 中，能夠?qū)⒖茧娏魈峁┲岭娏髟措娐?。在這種構(gòu)造中，電流源控制器控制電流偏置線上的 偏置電流的施加時(shí)序。在參考電流沒有被提供至電流源電路的構(gòu)造中，電流源地址驅(qū)動(dòng)器 控制電流偏置線上的偏置電流的施加時(shí)序。
[0048] 眾所周知，顯示系統(tǒng)100中的每個(gè)像素104a_d都需要利用指示像素104a_d中的 發(fā)光器件的亮度的信息來進(jìn)行編程。幀（frame)限定了包括編程周期或階段以及驅(qū)動(dòng)或 發(fā)光周期或階段的時(shí)間周期，其中在所述編程周期內(nèi)利用指示亮度的編程電壓對(duì)顯示系統(tǒng) 100中的每個(gè)像素進(jìn)行編程，且在所述驅(qū)動(dòng)周期內(nèi)每個(gè)像素中的每個(gè)發(fā)光器件被開啟從而 以與存儲(chǔ)元件中所存儲(chǔ)的編程電壓相應(yīng)的亮度發(fā)光。因此，幀是構(gòu)成顯示系統(tǒng)100上所顯 示的完整運(yùn)動(dòng)圖像的許多靜態(tài)圖像之中的一個(gè)靜態(tài)圖像。用于編程并驅(qū)動(dòng)像素的方案至少 有兩種：逐行（row-by-row)或逐幀（frame-by-frame)。在逐行編程中，一行像素被編程并 然后被驅(qū)動(dòng)，然后下一行像素被編程并被驅(qū)動(dòng)。在逐幀編程中，首先對(duì)顯示系統(tǒng)100中的所 有行的像素進(jìn)行編程，然后逐行地對(duì)所有的幀進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。任一種方案都能夠使用在每幀的 開始或結(jié)束處的短暫的垂直消隱時(shí)間，在垂直消隱時(shí)間內(nèi)既不對(duì)像素進(jìn)行編程也不對(duì)像素 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。
[0049] 在布置有像素陣列102的同一物理基板上，位于像素陣列102外部的部件可以被 布置在像素陣列102周圍的周邊區(qū)域106中。這些部件包括柵極驅(qū)動(dòng)器108、源級(jí)驅(qū)動(dòng)器 110和可選電源電壓控制器114?；蛘?，周邊區(qū)域中的一些部件可以被布置在與像素陣列 102相同的基板上，而其它部件被布置在不同的基板上，或者周邊區(qū)域中的所有部件都被布 置在與布置有像素陣列102的基板不同的基板上。柵極驅(qū)動(dòng)器108、源級(jí)驅(qū)動(dòng)器110、電源電 壓控制器114共同構(gòu)成顯示驅(qū)動(dòng)電路。一些構(gòu)造中的顯示驅(qū)動(dòng)電路可包括柵極驅(qū)動(dòng)器108 和源級(jí)驅(qū)動(dòng)器110,但不包括電源電壓控制器114。
[0050] 顯示系統(tǒng)100還包括從數(shù)據(jù)輸出線VD [k]和VD [k+Ι]等讀取輸出數(shù)據(jù)的電流供給 和讀出電路120,數(shù)據(jù)輸出線用于像素陣列102中的每列像素104a和104c。在像素陣列 102的邊緣處，一組列參考像素130被裝配在每列（諸如像素104a和104c的列）的端部。 列參考像素130還可從控制器112接收輸入信號(hào)并將數(shù)據(jù)信號(hào)輸出至電流供給和讀出電路 120。列參考像素130包括驅(qū)動(dòng)晶體管和0LED，但不是顯示圖像的像素陣列102的一部分。 如下面將進(jìn)行說明的，列參考像素130在多數(shù)編程周期中不被驅(qū)動(dòng)，這是因?yàn)樗鼈儾皇秋@ 示圖像的像素陣列102的一部分，并且因此與像素104a和104c相比不會(huì)因編程電壓的持 續(xù)施加而老化。雖然在圖1中僅示出了一個(gè)列參考像素130,但是應(yīng)當(dāng)理解的是，可以有任 意數(shù)量的列參考像素，盡管在本示例中的每列像素可使用二到五個(gè)這樣的參考像素。陣列 102中的每行像素還包括位于每行像素104a-d (諸如像素104a和104b)的末端處的行參考 像素132。行參考像素132包括驅(qū)動(dòng)晶體管和0LED，但不是顯示圖像的像素陣列102的一 部分。如將進(jìn)行說明地那樣，行參考像素132具有提供像素的亮度曲線的基準(zhǔn)檢查的功能， 所述像素的亮度曲線是在生產(chǎn)時(shí)被確定的。
[0051 ] 圖2A示出了圖1的像素104的驅(qū)動(dòng)電路200的框圖。驅(qū)動(dòng)電路200包括驅(qū)動(dòng)裝 置202、有機(jī)發(fā)光器件（"OLED") 204、存儲(chǔ)元件206和開關(guān)裝置208。電壓源212連接至驅(qū) 動(dòng)裝置202。選擇線214連接至開關(guān)裝置以激活驅(qū)動(dòng)電路200。數(shù)據(jù)線216使編程電壓被 施加至驅(qū)動(dòng)裝置202。監(jiān)控線218使OLED 204和/或驅(qū)動(dòng)裝置202的輸出被監(jiān)控?；蛘撸?監(jiān)控線218和數(shù)據(jù)線216可被合并成一條線（即，Data/Mon)，以通過這一條線既執(zhí)行編程 功能又執(zhí)行監(jiān)控功能。
[0052] 圖2B示出了實(shí)施圖2A中的驅(qū)動(dòng)電路200的電路的一個(gè)示例。如圖2B所示，驅(qū)動(dòng) 裝置202是驅(qū)動(dòng)晶體管，在本示例中，該驅(qū)動(dòng)晶體管是由非晶娃制成的薄膜晶體管。在本示 例中，存儲(chǔ)元件206為電容器。開關(guān)裝置208包括將不同的信號(hào)切換至驅(qū)動(dòng)電路200的選擇 晶體管226和監(jiān)控晶體管230。選擇線214連接至選擇晶體管226和監(jiān)控晶體管230。在 讀出時(shí)間期間，選擇線214被拉高。可經(jīng)由編程電壓輸入線216施加編程電壓?？蓮呐c監(jiān) 控晶體管230連接的監(jiān)控線218讀取監(jiān)控電壓?？膳c像素編程周期平行地發(fā)送信號(hào)至選擇 線214。如下面將進(jìn)行說明的那樣，可通過將參考電壓施加至驅(qū)動(dòng)晶體管的柵極來周期性地 測(cè)試驅(qū)動(dòng)電路200。
[0053] 有幾種用于從諸如顯示系統(tǒng)100等被測(cè)裝置（DUT)提取電特性數(shù)據(jù)的技術(shù)。被測(cè) 裝置（DUT)可以是包括（但不限于）發(fā)光二極管（LED)或OLED的任何材料（或器件）。這 種測(cè)試可以有效地確定由諸如圖1中的陣列102等像素陣列組成的面板中的OLED的老化 (和/或均勻性）。在圖1中的控制器112中的存儲(chǔ)器中，可將此