用于amoled显示器的像素电路的缺陷检测及修正的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明大体上涉及有源矩阵有机发光器件（AMOLED)显示器，并具体地涉及确定 要求对这类显示器的像素进行补偿的老化条件，以及用于检测这类显示器中的缺陷和不均 匀性的检测系统。
【背景技术】
[0002] 当前需要用于提供显示器时间和空间信息的精确测量的技术以及应用这样的信 息来提高AMOLED显示器中的显示均匀性的方法。出于老化补偿的目的，也需要精确地确定 像素特性的基线测量。
[0003] AMOLED显示器中使用的OLED和薄膜晶体管（TFT)都会因生产问题而在显示面板 上呈现出不均匀的表现。如果在生产面板时（例如，在制造期间或紧随制造之后）能够识 别出缺陷和不均匀性，那么就能够解决这类问题。
【发明内容】
[0004] 根据一个实施例，提供了一种用于通过如下方式在基于阵列的半导体器件的制造 期间检测所述半导体器件的缺陷的系统：(a)在制造形成所述半导体器件的多种类型的实 体的中间阶段检测形成所述半导体器件的所述实体中的缺陷；(b)确定检测到的缺陷是否 超过了检测出缺陷的所述实体的类型的预选阀值；(C)如果所述检测到的缺陷没有超过所 述预选阀值，则继续所述半导体器件的制造；以及（d)如果所述检测到的缺陷超过所述预 选阀值，则对所述检测到的缺陷的类型进行识别，修复识别出的缺陷并且继续所述半导体 器件的制造。
[0005] 在一个实施例中，所述基于阵列的半导体器件是有源矩阵有机发光器件（AMOLED) 显示面板，且多种类型的主体至少包括驱动晶体管、OLED和信号线。所述预选阀值可随着 所述检测到的缺陷的数目的增大而变化，并且通过根据检测出缺陷的所述实体的类型而定 制的测试来对缺陷的所述类型进行识别。可以通过下述方式在所述实体中检测缺陷：测量 单个像素中的电压或电流并将测量值与所述电压或电流的预选阀值进行比较。测量的所述 电流可以是流至像素的发光器件的电流，且测量的所述电压可以是在像素电路与所述像素 的发光器件的连接处的电压。可以通过下述方式在所述实体中检测缺陷：基于正常像素中 的电流或电压的最低电平来预选电流或电压的参考电平，并且将测量的电流或电压与对应 的预选的所述参考电平进行比较。
[0006] 根据参考附图（接下来将对它们进行简要说明）对各种实施例和/或各方面进行 的详细说明，对本领域技术人员而言，本发明的前述的和附加的方面及实施例将是显而易 见的。
【附图说明】
[0007] 在阅读下面的详细说明并参考附图后，本发明的前述的和其他的优点对本领域技 术人员而言将是显而易见的。
[0008] 图1是具有用于修正参数补偿控制的数据的参考像素的AMOLED显示器的框图；
[0009] 图2A是AMOLED的可进行老化参数的测试的一个像素的的驱动电路的框图；
[0010] 图2B是AMOLED的像素中的一个像素的驱动电路的电路图；
[0011]图3是用于确定被测装置的基线老化参数之一的系统的框图；
[0012] 图4A是图3中的用于将参考电流电平与用于老化补偿的被测装置进行比较的电 流比较器的框图；
[0013] 图4B是图4A中的电流比较器的详细电路图；
[0014] 图4C是与图4A中的电流比较器连接的图3中的被测装置的详细框图；
[0015] 图5A是在确定被测装置的电流输出的过程中用于图3-4中的电流比较器的信号 的信号时序图；
[0016] 图5B是图3至4中的电流比较器的用于校正偏置电流的信号的信号时序图；
[0017] 图6是用于补偿图1中的AMOLED显示器的老化的参考电流系统的框图；
[0018] 图7是用于在不同情况下调整显示器所使用的多个亮度文件的系统的框图；
[0019] 图8是用于显示器中的像素的校准的视频帧的框图；以及
[0020] 图9示出了用于更精确的老化补偿的施加至参考像素的小电流的使用。
[0021] 图10是具有包括参考像素的行的像素矩阵的显示器的示意图。
[0022] 图11是通过在编程之前施加重置循环而进行的老化补偿的时序图，在重置循环 期间使用重置值对像素进行编程。
[0023] 图12A是具有IR降补偿的像素电路的电路图。
[0024] 图12B是图12A的像素电路的正常操作的时序图。
[0025] 图12C是图12A的像素电路的直接TFT读出的时序图。
[0026] 图12D是图12A的像素电路的直接OLED读出的时序图。
[0027] 图13A是具有电荷基补偿的像素电路的电路图。
[0028] 图13B是图13A的像素电路的正常操作的时序图。
[0029] 图13C是图13A的像素电路的直接TFT读出的时序图。
[0030] 图13D是图13A的像素电路的直接OLED读出的时序图。
[0031] 图13E是图13A的像素电路的间接OLED读出的时序图。
[0032] 图14是偏置像素电路的电路图。
[0033] 图15A是具有与OLED和像素电路连接的信号线的像素电路的电路图。
[0034] 图15B是具有作为信号线而被图案化的ITO电极的像素电路的电路图。
[0035] 图16是用于面板的探测的焊盘布置的示意图。
[0036] 图17是用于背板测试的像素电路的电路图。
[0037] 图18是用于全显示器测试的像素电路的电路图。
[0038] 图19是适于接收探针卡（probe card)的显示面板的示意性立体图。
[0039] 图20是图1中所示的显示面板的示意性正视图，该图示出了用于接收探针卡的探 针焊盘的位置。
[0040] 图21示出了连接至用于将探针信号提供至探针焊盘的多路复用器的一对探针焊 盘。
[0041] 图22是图3中所示的被连接用来接收显示信号的一个探针焊盘的示意性电路图。
[0042] 图23是用于进行AMOLED面板的测量以及各种的修正动作的检测系统的示意图， 所述修正可用来修复通过该测量的分析而识别出的缺陷。
[0043] 图24是具有信号WR的像素电路的示意性电路图。
[0044] 图25是适于检测的一对像素电路的电路图。
[0045] 本发明能够具有各种修改和替代形式，已通过附图中的示例示出了具体实施例并 将在本文中详细地对它们进行说明。然而，应当理解的是，本发明并不限于所披露的特定形 式。本发明能够覆盖在如本发明所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围内的所有的 修改、等同物及替代物。
【具体实施方式】
[0046] 图1是具有有源矩阵区或像素阵列102的电子显示系统100,其中，有效像素 104a_d的阵列以行和列的构造排列。为了便于说明，仅示出了两行和两列。有源矩阵区（像 素阵列102)的外部是布置有用于驱动和控制像素阵列102的区域的周边电路的周边区域 106。周边电路包括栅极或地址驱动电路108、源级或数据驱动电路110、控制器112以及可 选电源电压（例如，Vdd)驱动器114。控制器112控制栅极驱动器108、源级驱动器110和 电源电压驱动器114。在控制器12的控制下，栅极驱动器108对地址或选择线SEL[i]和 SEL[i+l]等进行操作，地址或选择线用于像素阵列102中的像素104的每行。在下述的像 素共享构造中，栅极或地址驱动电路108也可选择地对全局选择线GSEL[j]和/GSEL[j]进 行操作，全局选择线GSEL[j]和/GSEL[j]对像素阵列102中的多行像素104a-d进行操作， 诸如像素 l〇4a-d的每两行。电压数据线将指示像素104中的每个发光器件的亮度的电压 编程信息输送至每个像素104。每个像素104中的诸如电容器等存储元件存储电压编程信 息，直到发光或驱动循环开启发光器件为止。可选电源电压驱动器114在控制器112的控 制下控制电源电压（EL_Vdd)线，电源电压线用于像素阵列102中的像素104a-d的每行。
[0047] 显示系统100还可包括提供电流偏置线上的固定电流的电流源电路。在一些构造 中，能够将参考电流提供至电流源电路。在这种构造中，电流源控制器控制电流偏置线上的 偏置电流的施加时序。在参考电流没有被提供至电流源电路的构造中，电流源地址驱动器 控制电流偏置线上的偏置电流的施加时序。
[0048] 众所周知，显示系统100中的每个像素104a_d都需要利用指示像素104a_d中的 发光器件的亮度的信息来进行编程。帧（frame)限定了包括编程周期或阶段以及驱动或 发光周期或阶段的时间周期，其中在所述编程周期内利用指示亮度的编程电压对显示系统 100中的每个像素进行编程，且在所述驱动周期内每个像素中的每个发光器件被开启从而 以与存储元件中所存储的编程电压相应的亮度发光。因此，帧是构成显示系统100上所显 示的完整运动图像的许多静态图像之中的一个静态图像。用于编程并驱动像素的方案至少 有两种：逐行（row-by-row)或逐帧（frame-by-frame)。在逐行编程中，一行像素被编程并 然后被驱动，然后下一行像素被编程并被驱动。在逐帧编程中，首先对显示系统100中的所 有行的像素进行编程，然后逐行地对所有的帧进行驱动。任一种方案都能够使用在每帧的 开始或结束处的短暂的垂直消隐时间，在垂直消隐时间内既不对像素进行编程也不对像素 进行驱动。
[0049] 在布置有像素阵列102的同一物理基板上，位于像素阵列102外部的部件可以被 布置在像素阵列102周围的周边区域106中。这些部件包括栅极驱动器108、源级驱动器 110和可选电源电压控制器114。或者，周边区域中的一些部件可以被布置在与像素阵列 102相同的基板上，而其它部件被布置在不同的基板上，或者周边区域中的所有部件都被布 置在与布置有像素阵列102的基板不同的基板上。栅极驱动器108、源级驱动器110、电源电 压控制器114共同构成显示驱动电路。一些构造中的显示驱动电路可包括栅极驱动器108 和源级驱动器110,但不包括电源电压控制器114。
[0050] 显示系统100还包括从数据输出线VD [k]和VD [k+Ι]等读取输出数据的电流供给 和读出电路120,数据输出线用于像素阵列102中的每列像素104a和104c。在像素阵列 102的边缘处，一组列参考像素130被装配在每列（诸如像素104a和104c的列）的端部。 列参考像素130还可从控制器112接收输入信号并将数据信号输出至电流供给和读出电路 120。列参考像素130包括驱动晶体管和0LED，但不是显示图像的像素阵列102的一部分。 如下面将进行说明的，列参考像素130在多数编程周期中不被驱动，这是因为它们不是显 示图像的像素阵列102的一部分，并且因此与像素104a和104c相比不会因编程电压的持 续施加而老化。虽然在图1中仅示出了一个列参考像素130,但是应当理解的是，可以有任 意数量的列参考像素，尽管在本示例中的每列像素可使用二到五个这样的参考像素。阵列 102中的每行像素还包括位于每行像素104a-d (诸如像素104a和104b)的末端处的行参考 像素132。行参考像素132包括驱动晶体管和0LED，但不是显示图像的像素阵列102的一 部分。如将进行说明地那样，行参考像素132具有提供像素的亮度曲线的基准检查的功能， 所述像素的亮度曲线是在生产时被确定的。
[0051 ] 图2A示出了图1的像素104的驱动电路200的框图。驱动电路200包括驱动装 置202、有机发光器件（"OLED") 204、存储元件206和开关装置208。电压源212连接至驱 动装置202。选择线214连接至开关装置以激活驱动电路200。数据线216使编程电压被 施加至驱动装置202。监控线218使OLED 204和/或驱动装置202的输出被监控。或者， 监控线218和数据线216可被合并成一条线（即，Data/Mon)，以通过这一条线既执行编程 功能又执行监控功能。
[0052] 图2B示出了实施图2A中的驱动电路200的电路的一个示例。如图2B所示，驱动 装置202是驱动晶体管，在本示例中，该驱动晶体管是由非晶娃制成的薄膜晶体管。在本示 例中，存储元件206为电容器。开关装置208包括将不同的信号切换至驱动电路200的选择 晶体管226和监控晶体管230。选择线214连接至选择晶体管226和监控晶体管230。在 读出时间期间，选择线214被拉高。可经由编程电压输入线216施加编程电压。可从与监 控晶体管230连接的监控线218读取监控电压。可与像素编程周期平行地发送信号至选择 线214。如下面将进行说明的那样，可通过将参考电压施加至驱动晶体管的栅极来周期性地 测试驱动电路200。
[0053] 有几种用于从诸如显示系统100等被测装置（DUT)提取电特性数据的技术。被测 装置（DUT)可以是包括（但不限于）发光二极管（LED)或OLED的任何材料（或器件）。这 种测试可以有效地确定由诸如图1中的阵列102等像素阵列组成的面板中的OLED的老化 (和/或均匀性）。在图1中的控制器112中的存储器中，可将此