专利名称：有源矩阵显示板的检验设备、方法和有源矩阵有机发光二极管显示板的制造方法
技术领域：
本发明涉及用于有源矩阵有机发光二极管(OLED)显示板的检验设备和类似设备，更具体地涉及用于在OLED形成工艺之前对薄膜晶体管(TFT)阵列进行性能检验的检验设备。
背景技术：
OLED(也称为有机电致发光器，有机场致发光器(EL))用于在荧光有机化合物上传导直流，电场的作用激发荧光有机化合物，从而使之发光。由于其小的外形、宽的视角、宽的色域(gamut)等性能，作为下一代显示器件，OLED正在吸引人们的注意。而OLED的驱动方法包括无源型和有源型。考虑到涉及材料、寿命和串扰的各个方面，有源型适合实现大屏幕和高清晰显示。这种有源型驱动要求进行薄膜晶体管(TFT)驱动。对于这种用途，应用低温多晶硅或者非晶硅(α-Si)的TFT阵列正在吸引人们的注意。
对于液晶显示器(LCD)中的TFT阵列，已经有一种传统的检验方法。该方法被配置为在像素电容器中写入电压之后使用积分电路观测在像素电容器中累积的电荷，从而检验该电压是否被正确地写入了(例如见专利文献1)。同时，还公开了一种使用光电元件对像素电容器的写入进行光学检验的方法(例如见专利文献2)。另外，还公开了一种检验写入的方法在用电子束使像素电极上流过电流的同时测量像素电极的电位。
〔专利文献1〕美国专利5,179,345(第3-5页，图2)；〔专利文献2〕美国专利4,983,911(第2-4页，图1-3)。
下面对有源矩阵OLED(AMOLED)和有源矩阵液晶显示器(AMLCD)进行比较。图21A和21B是用于比较和说明AMOLED和AMLCD的像素电路的示意图。图21A图示了AMOLED的像素电路，图21B图示了AMLCD的像素电路。在图21B中，TFT阵列的像素电路是由连接到数据线(Data)和栅极线(Gate)的TFT 310形成的。同时，在图21A所示的AMOLED中，作为漏极开路驱动晶体管的驱动TFT 302相邻地连接到类似于图21B所示电路的像素电容器，作为发光元件的OLED 301连接到该驱动TFT 302。
AMLCD通过生成TFT 310上的电压只能改变灰度。相反，在AMOLED中，当向驱动TFT 302施加预定电压时，响应于在OLED301上流动的电流的值，OLED 301的亮度被改变。即使对过程进行调整，也可能对这些驱动TFT 302的阈电压Vth造成不均匀。当阈电压不均匀时，即使对TFT施加相同的电压，在TFT上流动的电流也可能变化，从而可能出现不均匀的亮度。因此，在用于AMOLED显示板的TFT阵列的性能检验中，除了检验布线中的开路/短路缺陷外，重要的是要检验在整个显示板上，用于驱动OLED 301的驱动TFT302的性能是否均匀一致。由于用于驱动TFT 302的补偿电路的功能，这样的均一性检验对应于对显示板上的驱动TFT 302中阈电压Vth的均一性的确认。
这里，为了降低当前的AMOLED显示板的制造成本，需要对独立的TFT阵列进行性能测试，仅将没有缺陷的产品送到下一个工序。在AMOLED显示板的制造中安装OLED 301之前，希望测量驱动TFT302的阈电压Vth，这是因为当前用于AMOLED显示板的TFT阵列的成品率不足够高；OLED 301的原材料成本高；形成OLED 301的工艺在整个制造工艺中占用相对较长的时间，等等。另外，在安装OLED 301之前，需要确认经过蚀刻的像素电极的蚀刻状态，以在形成OLED 301之前将具有蚀刻缺陷的TFT阵列去除。
但是，在单独的TFT阵列中，没有安装作为像素电路的组成部分的OLED，驱动TFT被设置在漏极开路状态。也就是，在安装OLED之前的工艺中，图21A中虚线所指的OLED 301没有连接，因此还没有建立正常的电路。因此，从根本上讲，如果什么都不做的话，就不可能在驱动TFT 302上通过电流，不可能进行Vth补偿电路的性能检验、TFT阵列的性能检验或者像素电极的图案化状态的检验。
上述的专利文献1和2只是说明了用于如图21B所示的AMLCD的TFT阵列的像素电路的检验方法，没有公开向如图21A所示的驱动TFT 302提供电流的机制。结果，就不可能使用在专利文献1和2中公开的技术对设置为漏极开路状态的驱动TFT 302进行Vth测量。另外，也可以想到通过将布线连接到驱动TFT的漏极并在上面通过电流来进行检验的方法。但是，这样的方法看起来不太现实，因为通过这样的布线连接存在污染或者损坏TFT阵列的风险。
发明内容
本发明就是为了解决上述技术问题。本发明的一个目的是在形成OLED的工艺之前对用于AMOLED显示板的TFT阵列进行性能检验。
本发明的另一个目的是不用在像素中准备特殊的附加电路来对用于AMOLED显示板的TFT阵列进行性能检验。
本发明的又一个目的是进行驱动TFT的Vth补偿电路的性能检验、Vth值不均匀性的检验或者像素电极的图案化状态的检验，而不需要将电流源端子连接到驱动TFT的漏电极。
为了实现上述目的，应用本发明的有源矩阵显示板(TFT阵列)的检验设备包括对电极(counter electrode)，在形成有机发光二极管(OLED)之前，它被设置在有源矩阵显示板的暴露出OLED连接电极的一个面的附近；微电容形成装置，用于利用所述对电极在构成有源矩阵显示板的驱动薄膜晶体管(TFT)的OLED连接电极和电源之间形成微电容Cm；检验装置，用于根据所述微电容形成装置所形成的微电容Cm来检验所述有源矩阵显示板；以及夹断电压估算装置，用于使用像素电路中存在的像素电容Cs和所述微电容Cm配置电荷泵电路，并在补偿阈电压Vth之后估算夹断电压Vp。
这里，所述检验装置被配置为通过估算驱动TFT的阈电压Vth来检验有源矩阵显示板。更具体地，检验装置这样估算驱动TFT的阈电压Vth将来自电源的电压改变一个相当于给定电位差的量，然后通过所述微电容形成装置形成的微电容Cm在驱动TFT的漏极和源极之间通过瞬态电流，然后观测从驱动TFT输出的电流波形。另外，还可以将检验装置配置为使用设置在驱动TFT的源极侧的积分电路观测流过的电荷量，基于微电容Cm和给定的电位差估算阈电压Vth。
同时，所述检验装置可以被配置为估算构成有源矩阵显示板的每一个像素的微电容Cm，并评估像素之间所述微电容Cm的不均匀性。另外，假设电源电压的电位差为Vd，直到夹断时间点之前流过设置在驱动TFT的源极侧的积分电路的电荷量是Qp，所述微电容是Cm，则所述检验装置可以被配置为用等式Vp＝Vd-Qp/Cm来计算夹断电压，并基于计算出的夹断电压Vp检验有源矩阵显示板。
本发明的另一方面是用于有源矩阵显示板的检验方法，其被配置为在形成OLED之前检验有源矩阵显示板，该方法包括下列步骤在有源矩阵显示板的暴露出OLED连接电极的一个面的附近设置对电极；在该有源矩阵显示板中选择要测量的像素；将连接到所述对电极的电源设置到驱动电位，在要测量的像素的驱动TFT的漏极和源极之间施加给定电压Vd；观测在要测量的像素的驱动TFT上流动的电流。
这里，最好该方法还包括下述步骤估算要在所述对电极和驱动TFT之间形成的微电容Cm；根据所估算的微电容Cm确定有源矩阵显示板中的缺陷部分。特别地，最好，确定缺陷部分的步骤被配置为根据关于所估算的微电容Cm是否超过预定范围的判断来确定缺陷部分，因为该检验方法能够容易地发现可归因于过度蚀刻的像素面积下降或者相邻像素电极间可归因于不充分蚀刻的短路导致的缺陷。
另外，最好，所述检验方法还包括下述步骤估算驱动TFT的阈电压Vth，基于所估算的阈电压Vth确定有源矩阵显示板中的缺陷部分，因为该方法能够利用单独的TFT阵列评估用于驱动OLED的驱动TFT。
另外，所述估算阈电压Vth的步骤可以被配置为利用设置在驱动TFT的源极侧的积分电路观测流过的电荷量，通过从直到达到夹断状态之前流过驱动TFT的电荷量获得夹断电压Vp来估算阈电压Vth。另外，该检验方法可以进一步包括下述步骤对构成有源矩阵显示板的像素获得阈电压Vth和夹断电压Vp中的任何一个，并基于阈电压Vth和夹断电压Vp中的任何一个的电压范围或者不均匀性来判断有源矩阵显示板是否有缺陷。
从另一个视角来看，应用本发明的有源矩阵OLED显示板的制造方法包括在衬底上形成TFT阵列从而制造有源矩阵显示板的阵列工艺，检验制造出来的有源矩阵显示板的性能的检验工艺，以及在所述检验工艺中被判断为没有缺陷的有源矩阵显示板上安装OLED的单元工艺。这里，检验工艺被配置为在阵列工艺制造的有源矩阵显示板的暴露出OLED连接电极的一个面的附近设置对电极，并观测在要测量的构成有源矩阵显示板的像素上流动的电流。
这里，所述检验工艺可以被配置为这样检验有源矩阵显示板的性能设置所述对电极，以在构成有源矩阵显示板的驱动TFT的漏极和电源之间形成微电容Cm，通过该微电容Cm在驱动TFT上通过瞬态电流，并观测来自驱动TFT的输出波形。具体地，可以这样确定像素电极的缺陷部分估算构成有源矩阵显示板的每一个像素的微电容Cm，并评估像素之间微电容Cm的不均匀性。另外，该检验工艺可以被配置为这样检验有源矩阵显示板的性能观测驱动TFT的输出波形，估算驱动TFT的阈电压Vth。另外，该检验工艺可以被配置为在驱动TFT的源极侧设置积分电路，以基于在该积分电路上流动的电荷量来计算夹断电压Vp，并针对构成有源矩阵显示板的像素基于阈电压Vth或者夹断电压Vp判断有源矩阵显示板是否有缺陷。另外，该检验方法可以被配置为对于有源矩阵显示板上的所有像素，获取在对驱动TFT施加给定电压时的饱和电流，并评估取决于驱动TFT的特性的不均匀性。
为了更完备地理解本发明及其优点，需要阅读下面参照附图进行的说明。附图中图1的视图用于说明应用本发明的一种实施方式的OLED显示板的制造工艺；图2的示意图用于说明用在检验工艺中的测试设备的配置；图3A和3B的示意图用于说明TFT阵列上微电容Cm的形成；图4A和4B的示意示了应用最简单的双TFT结构的电压编程模式的像素电路的例子；图5A和5B的示意示了应用四TFT结构的电压编程模式的像素电路的例子，所述四TFT结构包含了Vth补偿功能；图6是测量流程的流程图；图7的流程图详细描绘了估算阈电压Vth的处理；图8的电路示了用于观测在驱动TFT上流动的电流的积分电路的一个例子；图9的示意示了该积分电路的输出的一个例子；图10的流程示了利用电荷泵运进行Vth设置的流程图，以升高和降低国电容器的电压，这是在估算夹断电压Vp的处理的前半部执行的；图11A和11B的视图用于说明电荷泵运操作；图12的流程图用于说明测量(估算)夹断电压Vp的处理；图13的流程示了评估检验结果的流程；图14图示了应用于电压编程显示板的一个例子，其中每一个像素电路包括两个TFT；图15图示了用于双TFT电压编程像素电路中的测量的驱动波形；图16图示了实现每一个像素电路包括四个TFT的电压编程显示板的一个例子；图17图示了在初始化操作(序列1到4)和Vth写操作(序列5到11)中的驱动波形；图18图示了电荷泵运操作中的驱动波形；图19图示了检验操作中的驱动波形；图20A和20B的示意图分别用于说明可归因于像素电极的预测到的有缺陷蚀刻的缺陷的一个例子，以及估算微电容Cm的一个例子；图21A和21B的示意图用于比较和说明AMOLED和AMLCD中的像素电路。
具体实施例方式
下面结合附图基于一种实施方式来详细描述本发明。
图1用于说明应用本发明的一种实施方式的有机发光二极管(OLED)显示板的制造工艺。应用该实施方式的OLED显示板的制造方法包括制造作为OLED的驱动电路的薄膜晶体管(TFT)阵列(有源矩阵显示板)的阵列工艺1，以及对这样制造的单独的TFT阵列进行性能测试的检验工艺2。在该检验工艺2中，进行检验，以检查布线的开路/短路缺陷是否在预定条件以下，以及在整个显示板上TFT的性能是否均一。在此检验工艺2中被判定为缺陷产品的TFT阵列不会被送到下一个工序，而是被取消。被判定为没有缺陷的产品的TFT阵列会被送到在TFT阵列上形成OLED的单元工艺3，然后到最后的检验工艺4。在该最后检验工艺4中，将产品最终分类为无缺陷产品和缺陷产品。在该实施方式中，检验工艺2在单元工艺3之前。因此，可以在安装OLED之前移除具有不均匀的驱动TFT的TFT阵列。这样的检验的对象包括用作个人手持电话系统(PHS)和蜂窝电话等的显示屏的有源矩阵(AM)显示板，以及各种有源矩阵OLED(AMOLED)显示板。
下面详细说明检验工艺2。
图2用于说明用于检验工艺2的测试设备10的配置。该测试设备10包括存储设备(数据库)11、计算机(PC)12、测量控制电路(控制电路)13、信号生成和信号测量电路(驱动/感测电路)14、探针(数据探针)15、信号生成和信号测量电路(驱动/感测电路)16、探针(栅极探针)17、具有微电容的对电极(电源电极)18以及微电容对电极控制电路(电源控制电路)19。
测试设备10的存储设备11存储判断作为检验对象的TFT阵列是否有缺陷所需的信息，还存储测量所需的信息。计算机12由个人计算机(PC)构成，例如被配置为根据存储设备11中存储的信息响应于输入数据执行判断处理。测量控制电路13管理后面要描述的检验方法的测量工序。同时，信号生成和信号测量电路14和16是模拟电路，被配置为生成AMOLED的驱动信号、从TFT阵列获得测量波形。后面要描述的积分电路被安装在这些信号生成和信号测量电路14和16上。探针15和17将信号生成和信号测量电路14和16生成的AMOLED驱动信号提供给作为测量对象的TFT阵列，也从TFT阵列获得测量波形。具有微电容的对电极18被设置在作为测量对象的TFT阵列的显示板表面(暴露OLED连接电极的面)附近(例如，大约10微米的距离)，在驱动TFT的漏极和电源之间形成微电容Cm。对电极18由具有低电阻的高度平坦的金属片比如铜片构成。另外，所述微电容对电极控制电路19控制要提供给对电极18的电源电压。
在测试设备10中，下面要描述的检验方法的测量次序由测量控制电路13管理，信号生成和信号测量电路14和16生成的AMOLED驱动信号被通过探针15和17提供给TFT阵列。另外，TFT阵列的测量波形通过用于观测的探针15和17被输入到信号生成和信号测量电路14和16。所观测到的信号由测量控制电路13转换为数字化数据，然后输入计算机12。计算机12参考存储在存储设备11中的信息对测量数据进行处理，并判别缺陷产品。
下面描述在检验工艺2中要由测试设备10执行的对驱动TFT的检验方法。
图3A和3B的视图用于说明TFT阵列(有源矩阵显示板)上微电容Cm的生成。图3A图示了TFT阵列(有源矩阵显示板)100，图3B图示了相邻于TFT阵列100设置对电极18的状态。在TFT阵列100中，在衬底110上形成像素101的集合。TFT102被形成为对应于各像素101，各像素电极被形成为对应于各像素101。如图3B所示，连接到电源的对电极108被设置在作为AMOLED显示板的TFT阵列100的一个表面(暴露OLED连接电极的一面)附近，在驱动TFT的漏极(OLED连接电极)和电源之间形成微电容Cm。可以想到，用于限定要在对电极18一侧或者TFT阵列100一侧形成的距离的高精度距离传感器(未图示)或者隔离体(未图示)可以用作接近设置所述对电极18的对电极设置装置。
图4A到5B图示了其中形成有微电容的像素电路的例子。图4A和4B图示了应用如图21A所示的最简单的双TFT结构的电压编程模式的像素电路的例子。图5A和5B图示了应用四TFT结构以结合进Vth补偿功能的电压编程模式的像素电路的例子。图4A和图5A分别图示了安装了OLED 120的状态，图4B和5B分别图示了取代OLED120的安装而形成微电容Cm的像素电路。在图4A和4B中，当将灰度级电压写入像素电容器Cs时，由选择线(Select)开启开关SW1。同时，附图标记Tr.d表示驱动TFT，在这里是n沟道TFT。在将灰度级电压写入像素电容器Cs1时，图5A和5B中的开关SW1由选择线(Select)打开。开关SW2和SW3构成对驱动TFT(Tr.d)进行Vth补偿的电路。开关SW2由Vth补偿控制线(Vth cnt.)控制，开关SW3由电流开关控制线(Current cnt.)控制，阈电压Vth存储在像素电容器Cs2中。
阈电压Vth是当用TFT驱动OLED 120时的标准电压。假设约1.5V的电压被定义为阈电压Vth的优选值，例如，当阈电压Vth上升时，如果施加同样值的栅电压Vgs则漏极电流值下降，屏幕因此变暗。另外，在灰度显示的情况下，接近黑的灰度级部分会恶化。另一方面，当阈电压Vth下降时，如果施加同样值的栅电压Vgs，则漏极电流值上升，屏幕因此变亮。因此，在检验工艺2中，估算阈电压Vth，并将估算的阈电压Vth用作判断缺陷显示板的指标。
下面描述要在检验工艺2中执行的处理。
如图4A和4B所示，该实施方式对电压编程像素电路进行检验时不用Vth补偿功能，如图5A和5B所示，对电压编程像素电路进行检验时使用Vth补偿功能。图4A和4B所示的像素电路代表一种典型配置，其允许从数据线(Data)直接设置驱动TFT的Vgs，这样的电路不仅仅限于图4A和4B所示的像素电路。图5A和5B所示的像素电路代表一种典型配置，其中，微电容Cm和像素电容器Cs通过Vth补偿控制开关连接，并且这样的电路不仅仅限于图5A和5B所示的像素电路。这里，为了解释测量原理，忽略了可归因于控制信号驱动的偏移电压。在后面要描述的例子中会考虑偏移电压。
图6的流程示了测量流程。在检验开始，首先判断像素电路是否包括补偿阈电压Vth的功能(步骤S101)。如果电路不包括Vth补偿功能，则执行估算Vth的处理(步骤S102)。如果电路包括Vth补偿功能，如图5B所示，则通过电荷泵运设置阈电压Vth，然后执行估算不能补偿的Vth(夹断电压Vp)的处理(步骤S103)。在上述处理之后，执行评估检验结果的处理(步骤S104)，完成检验。
图7的流程图用于详细描述图6的步骤S102所示的用于估算阈电压Vth的处理。这里图示了没有Vth补偿功能的电压编程像素电路的Vth测量流程。在估算Vth的处理中，步骤S111到S113首先执行，以作为测量的准备工作。
之后，当向驱动TFT施加已知的微小电压Vgs时观测电流。也就是，在步骤S114和S115，观测Vgs≈Vth时驱动TFT的工作特性。这里，Vgs是驱动TFT的栅极和源极之间的电压。之后，如果微电容Cm未知，则在步骤S117到S119执行对微电容Cm的估算。同时，如果该微电容已知或者在估算微电容Cm之后，在步骤S120到S123执行使用该微电容Cm的测量值(估算值)来估算Vth。
在图7所示的估算阈电压Vth的处理中，通过向要从之开始的选择线(Select)施加导通(ON)电位来选择要测量的线(步骤S111)。在图4B所示的例子中，使开关SW1导通。接下来，对数据线(Data)施加足以使驱动TFT Tr.d导通的电压，要连接到所述微电容Cm的电源被设置为地(GND)电位(步骤S112)。这样，在图4B中，Tr.d被导通，Cm两端的电位被设置为GND，从而Cm的电荷被释放而成为0。之后，对数据线(Data)施加足以关断驱动TFT的电压，将连接到微电容Cm的电压设置为驱动电位(步骤S113)。这样，就可以向Vds施加一个电压，同时保持驱动TFT关断。在图4B中，在Tr.d的漏极和源极之间施加电压Vd。通过上面描述的流程就完成了测量的准备。
接下来，向数据线(Data)施加足以导通驱动TFT的微小导通(ON)电位Vgs。同时，向不被测量的像素的数据线(Data)施加关断(OFF)电位(步骤S114)。这样，驱动TFT开始了导通，驱动TFT一侧的微电容Cm的电极的电位向GND电位变化。在这种情况下，驱动TFT流过由Vgs所确定的恒流。在图4B中，驱动TFT Tr.d使该恒流流过Cm。然后，通过将积分电路连接到驱动TFT的源极所连接的布线，就可以使用该积分电路观测在驱动TFT上流动的电流(步骤S115)。通过上述流程，就完成了对Vgs≈Vth时驱动TFT的工作特性的观测。
图8的视示了用于观测在驱动TFT上流动的电流的积分电路的一个例子。图8图示的情况是积分电路130连接到图4B所示的电路。这样的积分电路130被提供给图2所示的每一个信号生成和信号测量电路14和16。图8所示的积分电路130包括运算放大器131、电容器Ci以及复位开关SWreset。这里，由于想像积分电路130造成了短路，驱动TFT Tr.d的源极侧被设置为GND电位。注意，积分电路130的工作情况也在美国专利5,179,345中进行了详细描述。积分电路130可以类似地连接到其它像素电路。积分电路130的输出被A/D转换器电路转换为数字化数据，以被提供给图2所示的测量控制电路13，并输入计算机12。这样，后续的评估处理就变为可能。
回到图7，后续处理的分支取决于微电容Cm的值是已知的还是未知的(步骤116)。例如，如果可以精确地控制TFT阵列100和靠近该TFT阵列100的对电极18之间的距离，并且电极的平坦度足够高，则可以想到重复地使用计算出来的Cm值或者执行一次的Cm测量的结果。这种情况被认为是Cm已知的情况。如果微电容Cm如上所述是已知的，则根据步骤120及其后续步骤进行估算Vth的处理。如果微电容Cm未知，则根据步骤117到119执行估算Cm的处理。这里，获得被输入计算机12的积分波形变平坦处的输出电压Va(步骤S117)，从积分电路的电容器Ci计算通过驱动TFT的总电量Qa。更确切地说，使用下述等式计算总电荷量QaQa＝Ci×Va这样计算得到的总电荷量Qa被除以施加给微电容Cm的电压(在图4中等于Vd)，从而估算该微电容Cm的值(步骤S119)。具体地，当电源的幅值电压为Vdrv时，微电容Cm的值可以用下述等式估算Cm＝Qa/Vdrv图9的曲线示了图8的积分电路130的输出的一个例子。横轴表示时间，纵轴表示电压。在开始测量后，在驱动TFT导通恒定电流(饱和区)的期间生成具有恒定斜率的电压。之后，斜率在一个斜率变化点开始变化。当电流值为0时，也就是，当驱动TFT停止导通电流时，输出波形的斜率变平坦。该斜率变化点被视为驱动TFT的工作点从饱和区转为线性区的点。获得积分波形的斜率改变(夹断)的输出电压Vop和积分波形变平坦处的输出电压Va，用这些值来估算微电容Cm和如上所述的阈电压Vth。这里，如图9所示的积分电路输出曲线被计算机12微分，以获得每单位时间的电压变化量，从而确定斜率变化点。此点的积分电路输出电压为Vop。但是，应当注意，图9只是用于说明原理，图示的情况是偏移电压为0V的情况。偏移电压是可归因于下述电荷的电压当驱动控制信号比如下面要描述的Vout(图15)时，通过寄生电容进入连接到控制信号布线或者从控制信号接出的GND接线，或者从该GND接线流出的电荷。在实际的检验设备中，进行计算时要考虑偏移电压，就如图14及其以后的附图所图示的例子一样。在这里，该偏移电压被忽略，以方便对原理的说明。
回到图7，之后进行估算Vth的处理。更确切地，如图9所述获得积分波形的斜率改变处的点(斜率变化点)，并获得积分电路130在该点处的输出电压Vop(步骤S120)。利用所获得输出电压Vop和积分电路130的电容Ci获得直到到达夹断状态之前驱动TFT流过的电荷量Qp(步骤S121)，这由下述等式计算Qp＝Ci*Vop将该值除以Cm所获得电压和施加到微电容Cm的电压(等于图4B中的Vd)之间的差表示驱动TFT的夹断电压Vp。也就是，当使用电源的幅值电压Vdrv时，可以获得夹断电压Vp如下(步骤S122)Vp＝Vdrv-Qp/Cm这里，如果获得施加给数据线(Data)的足以使驱动TFT导通的微小导通(ON)电压Vgs和夹断电压Vp之间的差，则可以获得驱动TFT的Vth(步骤S123)，也就是Vth＝Vgs-Vp通过上述流程可以估算阈电压Vth。之后，向选择线(Select)提供关断(OFF)电位，释放用于测量的线(步骤S124)。这样，就完成了用于Vth估算的系列处理。
下面描述在像素电路具有Vth补偿功能的情况下估算夹断电压Vp的处理，这对应于图6所示的步骤S103。
图10的流程示了利用通过电容器升高或者降低电压的电荷泵运来进行Vth设置的流程，这是在估算夹断电压Vp的处理的前半部执行的。更确切地说，该处理设有如图5B所示具有Vth补偿功能的电压编程像素电路执行的。这里，首先执行步骤S201到S205，作为测量的准备。之后，在步骤S208到S210执行电荷泵运操作，在步骤S211到S213执行Vth补偿处理。之后，在步骤S214执行夹断电压Vp的测量。
下面结合图5B描述图10所示的流程图。首先，对于测量的准备，通过向选择线(Select)施加导通(ON)电位从而使开关SW1进入导通状态来选择要测量的线(步骤S201)。同时，要连接到微电容Cm的电源被设置为GND电位，向电流SW控制线(Current cnt.)和数据线(Data)施加关断(OFF)电位(向不被测量的像素的数据线(Data)施加导通(ON)电位)，从而完成了用于初始化像素电容器Cs的准备(步骤S202)。在这种状态中，导通(ON)电位被施加给Vth补偿控制线(Vth cnt.)一个设定的期间(仅仅是一定的期间)，从而将像素电容器Cs初始化(步骤S203)。同时，导通(ON)电位被施加给数据线(Data)(关断(OFF)电位被施加给不被测量的像素的数据线(Data))，从而完成对Vth补偿的准备(步骤S204)。之后，向Vth补偿控制线(Vth cnt.)施加导通(ON)电位一段设定的期间(仅仅是一定的期间)，从而执行Vth补偿(步骤S205)。向数据线(Data)施加导通(ON)电位的原因是要尽可能高地提高驱动TFT(Tr.d)的栅极电压。这里，通过确认如图8所示的积分电路130的输出中的电流，来判断驱动TFT是否被设置在导通状态(步骤S206)。当驱动TFT处于导通状态时，基于Vth补偿已完成的判断，过程转到步骤S214。当驱动TFT不处于导通状态时，过程转到步骤S207，执行电荷泵运操作。如上所述，在准备测量时，当在步骤S202将导通(ON)电位施加于不被测量的像素的数据线(Data)并且在步骤S203执行Vth补偿时，保持在不被测量的像素的像素电容器Cs中的电压达到最大值的Vth。然后，通过在步骤S204向不被测量的像素的数据线(Data)施加关断(OFF)电位，将不被测量的像素的像素电容器Cs中保持的电压减小到低于Vth的值，低于Vth的幅度是导通(ON)电位和关断(OFF)电位之间的电位差。这样，就可以完全地关断不被测量的像素。
在电荷泵运操作时，首先进行电荷泵运操作的准备向电流SW控制线(Current cnt.)施加导通(ON)电位，向数据线(Data)施加关断(OFF)电位(步骤S207)。然后，在电荷泵运操作中，首先将要连接到微电容Cm的电源设置为驱动电位，将导通(ON)电位作用于Vth补偿控制线(Vth cnt.)一个设定的期间(仅仅是一定的期间)，从而，像素电容器Cs2被充电，驱动TFT(Tr.d)的栅极电压升高(步骤S208)。这里，通过确认如图8所示的积分电路130的输出中的电流，判断驱动TFT是否被设置为导通状态(步骤S209)。当驱动TFT被设置为导通状态时，可以确认在Cs2中产生了比Vth更高的电压，过程转到步骤S211及其以后的Vth补偿处理。如果在步骤S209驱动TFT没有被设置为导通状态，则向数据线(Data)施加导通(ON)电位，以使驱动TFT更接近导通状态。这里，连接到微电容Cm的电源被降低到地电位，微电容Cm中的电荷被释放到地(GND)。然后对数据线(Data)施加关断(OFF)电位(步骤S210)，过程返回步骤S208。重复从步骤S208到步骤S210的处理，直到驱动TFT被设置为导通状态。
图11A和11B的示意图用于说明步骤S207到S210的电荷泵运操作。根据步骤S207和步骤S208的过程，如图11A所示，连接到驱动TFT(Tr.d)的栅极的像素电容器Cs2的电极的电位升高。也就是，向电流SW控制线(Current cnt.)提供导通(ON)电位以使开关SW3导通，数据线(Data)被设置为0V。在此阶段，连接到微电容Cm的电源被设置为驱动电位Vd，向Vth补偿控制线(Vth cnt.)施加一段设定时间的导通(ON)电位以使开关SW2导通。从而，像素电容器Cs2被充电，从而驱动TFT(Tr.d)的栅极电压升高。
同时，如图11B所示，如果驱动TFT(Tr.d)不处于导通状态，则向数据线(Data)施加导通(ON)电位(+V)。然后，向Vth补偿控制线(Vth cnt.)施加关断(OFF)电位以将开关SW2设置为关断状态，那么，连接到微电容Cm的电源被降低到地电位。尽管可能存在这样的情况即使向数据线(Data)施加导通(ON)电位(+V)，驱动TFT(Tr.d)也不导通，但是驱动TFT(Tr.d)的沟道宽度与开关SW2的相比仍然足够大。因此，由于其漏电流，步骤S210的处理成为可能。
在上述的电荷泵运操作之后，在Vth补偿处理过程中，通过将连接到微电容Cm的电源设置到地电位，同时继续施加导通(ON)电位给数据线(Data)，微电容Cm被放电(步骤S211)。施加导通(ON)电位给数据线(Data)的原因是要确保将驱动TFT(Tr.d)设置为导通状态。然后，向数据线(Data)和电流SW控制线(Current cnt.)施加关断(OFF)电位。之后，向数据线(Data)施加导通(ON)电位(对于不被测量的像素向数据线(Data)施加关断(OFF)电位)，以为Vth补偿作准备(步骤S212)。通过向Vth补偿控制线(Vth cnt.)施加一定时间的导通(ON)电位从而在设定的期间内使Vth补偿功能开启，来完成Vth补偿(步骤S213)。之后，过程转到步骤S214，测量夹断电压Vp。
图12的流程示了在步骤S214测量(估算)夹断电压Vp的处理。在测量(估算)夹断电压Vp的处理过程中，在步骤S302和S303中观测Vgs≈Vth时驱动TFT的工作特性。之后，当微电容Cm未知时，在步骤S305到S307进行微电容Cm的估算。同时，如果微电容已知或者在估算了微电容Cm之后，在步骤S308到S310进行夹断电压Vp的估算。
在图12所示的处理中，首先向数据线(Data)施加导通(ON)+微电位，并向电流SW控制线(Current cnt.)施加导通(ON)电位一定时间(步骤S301)，从而将微电容Cm中的电荷释放掉。然后，将驱动电位提供给要连接到微电容Cm的电源电极，将导通(ON)电位施加给电流SW控制线(Current cnt.)，从而将电压Vds施加给驱动TFT的漏极(步骤S302)。这里，用已经利用图8和图9描述的积分电路130观测流出驱动TFT的电荷(步骤S303)。将积分电路130的输出用如图2所示的测量控制电路13中的A/D转换器电路转换为数字化数据，并输入计算机12，从而能够进行后续的评估。
这里，后续处理的分支取决于微电容Cm的值是已知还是未知(步骤S304)。如果微电容Cm未知，则过程转到步骤S305到S307中估算微电容Cm的处理。如果微电容Cm的值已知，则过程直接转到步骤S308到S310的估算夹断电压Vp的处理。参见图9，在估算微电容Cm的处理过程中，获得进入计算机12的积分波形变平坦处的输出电压Va以作为开始(步骤S305)。从所获得的输出电压Va和积分电路的电容Ci如下计算通过驱动TFT的总电荷量Qa(步骤S306)Qa＝Ci×Va然后，通过将总电荷量Qa除以施加给微电容Cm的电源幅值电压Vdrv(等于图5A和5B中的Vd)而估算微电容Cm的值(步骤S307)，也就是用下述公式进行估算Cm＝Qa/Vdrv接下来，在估算夹断电压Vp时，首先获得如图9所示的积分波形的斜率变化(夹断)处的输出电压Vop(步骤S308)。然后，利用该点的积分电路130的输出电压Vop以及积分电路130的电容Ci的值获得直到达到夹断状态之前驱动TFT流过的电荷量Qp(步骤S309)。该电荷量用下式计算Qp＝Ci×Vop将电荷量Qp的值除以Cm所获得电压和电源幅值电压Vdrv(等于图5A和5B中的Vd)之间的差代表驱动TFT的夹断电压Vp。也就是，用下式获得夹断电压Vp(步骤S310)Vp＝Vdrv-Qp/Cm这里，如果Vth补偿电路工作正常，在Vth补偿之后的Vgs应该等于Vth，也就是Vgs＝Vth因此，在理想状态下，所获得的夹断电压Vp被表示为Vp＝Vgs-Vth＝0通过如上所述估算Vth补偿之后的夹断电压Vp，可以判断Vth补偿功能的质量。如果Vth补偿正常进行，则如上所述，夹断电压Vp表现出充分小的电压。
在如上所述执行如图6所示在步骤S102的Vth估算和在步骤S103中对夹断电压Vp的估算之后，在步骤S104评估检验结果。
图13的流程示了评估检验结果的流程。图2所示的计算机12计算估算的Vth或者夹断电压Vp在整个显示板中的分布(步骤S401)。然后，判断所计算出来的分布是否落入在存储设备11中存储的值，也就是是否在预先设定的容限(公差)内(步骤S402)。如果分布不在容限内，则在计算机12的显示器上指示“缺陷”标记(步骤S403)。如果分布在容限内，则在计算机12的显示器上显示“无缺陷”标记(步骤S404)，完成处理。
接下来利用分别有关双TFT电压编程像素电路和四TFT电压编程像素电路的具体例子来更详细地说明该实施方式。
图14的视示了该实施方式应用于每一个像素电路包括两个TFT的电压编程显示板的例子。图15图示了在该双TFT电压编程像素电路中用于测量的驱动波形。图14所示的应用举例图示了作为显示板的一部分的3×3像素。在图14中，被测量的像素是中央的像素，积分电路130连接到被测量的像素的地线。在图15所示的驱动波形中，当向图14的中央(Select 2，Data 2)的作为被测量像素的像素的驱动TFT施加微电位(检验电压)时，可以观测在积分队列输出端Vout上出现的电流的一个方面。通过对所有像素重复上述测量方法而执行实际的测量。这里，在图14所示的积分电路130中，尽管地线象是单独地连接到积分电路130的倒相输入，但是在实践中也有一种情况某些地线(或者所有地线)被束成一个公共线。如果积分电路130的数量为成束地线的组数，则可以对各组并行地进行测量。注意，当应用p沟道驱动TFT时，可以用电源线取代地线。
下面基于图15的最上一行所指示的序列进行描述。
序列1将关断电压写入所有的像素以使显示板无光。
序列3通过将Select 2调为导通来选择存在要测量的像素的行。
序列4向Data 2施加导通(ON)电位(初始化)，并使要测量的像素的Cm中的电荷被释放；序列6向Vd施加驱动电位，向驱动TFT的漏极施加电压。
序列7激活积分电路130以开始测量。
序列8向Data 2施加作为超过Vth的微电位的检验电压，以将驱动TFT设置为微小导通状态(minutely ON state)。在这种情况下，由于Data 2中的电压变化，在积分电路输出Vout中产生偏移电压。
序列9在积分电路输出Vout中观测恒流。由于驱动TFT在饱和区中通过恒流，积分电路输出Vout按恒定的斜率变化。
序列12向Data 2施加关断电位。在这种情况下，由于Data 2中的电压变化，消除了在积分电路输出Vout中出现的偏移电压。
序列13完成测量。
如图2所述，上述序列由计算机12管理，由测量控制电路13基于计算机12向测量控制电路13输出的命令控制各操作。上述序列获得的积分电路130的输出波形(积分电路输出Vout的波形)由测量控制电路13进行A/D转换，由计算机12执行如下计算。
〔电容Cm的测量〕序列12和13之间Vout的电位差(ΔVout)代表从Cm流出的电荷量Qa。按照向线Data 2施加检验电压以及从之去除检验电压(序列8和12)的时序，在Vout中产生偏移电压(Voffset)。这是因为当改变线Data2的电位时，电荷通过寄生电容进出地线。换句话说，序列12和13之间Vout的电位差(ΔVout)代表可归因于流出被测量的像素的Cm的电荷量Qa的电压，也就是Qa＝ΔVout×Ci这里，Ci是积分电路的电容。同时，在序列4的放电之后，在序列8和9中Cm被电压Vd充电。因此，可以通过计算下列等式来估算电容CmCm＝Qa/Vd〔Vth的估算〕从积分电路130的输出获得如图9所示的斜率变化点，在序列11中从Vout后退ΔVout的电位被定义为测量基准电压。当获得该测量基准电压和斜率变化点处的电压之间的电位差(ΔVoutp)时(这是用于消除生成Voffset的电荷，从而只考虑来自Cm的电荷的操作)，Vth可以用下式估算
Vth＝Vgs-(Vd-ΔVoutp×Ci/Cm)可以通过对每一个像素获取该值而评估Vth在显示板中的不均匀性。
〔Vgs-Id特性的评估〕可以通过在序列9中获得Vout斜率来评估在特定Vgs值处驱动电流的不均匀性。当在序列8中选择要施加的多个微电位值时，获得多个对应于Vgs的Id。通过就所有像素比较多个Id，可以评估驱动TFT中特性的不均匀性。
下面描述四TFT电压编程像素电路的例子。
图16的视示了每一个像素电路包括四个TFT的电压编程显示板的例子。图16图解了该显示板的一部分(两个像素)，要测量的像素是在左侧的像素。通过对所有像素重复上述测量方法来执行实际的测量。
图17到19图示了要测量的驱动波形，其代表一系列连续的序列。在要检验的像素的上方和下方的像素的所有选择(Select)、Currentcnt.和V cnt.都被关断。检验程序被宽泛地分类为初始化操作(初始化)、Vth写入操作(Vth写)、电荷泵运操作(电荷泵运)以及检验操作(检验)。类似于图10所示的流程图进行条件的判断。
图17图示了初始化操作(序列1到4)和Vth写入操作(序列5到11)的驱动波形。
(i)初始化操作(序列1到4)序列1初始化像素电容器Cs1；序列3初始化像素电容器Cs2。
(ii)Vth写入操作(序列5到11)序列6要检验的像素的Select(选择线)导通；序列7通过写入稍小于最大值的电压值作为数据，通过像素电容器Cs2升高驱动TFT的栅极电压；序列9当在序列7中可以向驱动TFT的栅极施加等于或者高于Vth的电压时，通过将Vth cnt.导通，可以通过驱动TFT将Cs2的电极电压设置为Vth。在这种情况下，积分电路确认电流。当确认没有电流时，过程转到作为后续处理的电荷泵运操作(序列12)。当确认有电流时，过程转到检验操作(序列25)。
如上所述，在这种情况下，对被测量的像素的驱动TFT施加相当高的数据电压，以打开Vth cnt.。因此，在Cs2的驱动TFT的栅极侧的电极上生成Vth。利用积分电路输出Vout观测是否有溢出电流。
图18图示了电荷泵运操作中的驱动波形。下面根据各序列进行描述。
序列15通过使Vd导通来向Cm施加电压；序列17使Vth cnt.导通，以允许Cm的电荷流进像素电容器Cs2。在这种情况下，当完成电荷泵运时使驱动TFT导通(当向其中写入Vth时)，用积分电路130确认电流。
序列20通过写入数据使驱动TFT的栅电压上升。同时，关断Vd，用来自驱动TFT的泄漏电流将Cm的电位降低至地电位。
重复序列14到22，直到在序列17中确认到电流。在完成电荷泵运操作之后，再次执行Vth写入操作(序列5到11)。该操作反映了对驱动TFT的滞后现象的考虑。在从低电压状态通过泵运写入Vth的情况和从高电压状态写入Vth的情况之间有存在值的偏差的风险。因此，再次执行写入操作，以从高电压状态写入Vth(这是正常操作)。这样，在电荷泵运操作中，通过使Vd导通和关断来通过Cm在Cs2中累积电荷。当写入Vth时使驱动TFT导通，从而确认电流。
图19图示了在检验操作中的驱动波形。下面根据各序列进行说明。
序列26紧跟着Vth写入操作(在写入数据的状态下)之后，进一步写入一个微小电压以进行检验；序列27将电容Cm的电位降到地电位；序列29将Vd上的电压施加到电容Cm；序列31使Current cnt.导通，从Cm提供瞬态电流。在这种情况下，积分电路输出Vout被改变，从而可以确认这个方面。但是，通过使Current cnt.导通产生对应于Current cnt.中的变化的偏移电压。由于在驱动TFT的饱和区中流动的是恒定电流，Vout以恒定斜率变化。
序列32当Cm的电压降到驱动TFT的夹断电压以下时，电流停止，Vout变平坦；序列34当关断Current cnt.时，Current cnt.的偏移电压消失；序列36完成测量。
这样，当对写入Vth的状态额外施加所述微小电压时，从积分电路输出确认了电流方面。
利用上述过程获得的积分电路输出波形执行下面的计算。
〔电容Cm的估算〕图19中序列35和36之间Vout的电位差(ΔVout)代表从Cm流出的电荷量(Qa)。
Qa＝Δvout×Ci其中，Ci是积分电路130的电容。同时，在序列27中放电后，在序列29到32中由电压Vd对Cm充电。因此，可以通过计算下述公式来估算电容CmCm＝Qa/Vd〔夹断电压Vp的估算〕从积分电路130的输出获得如图9所示的斜率变化点，在序列33中从Vout下降ΔVout的电位被定义为测量基准电压。当获得该测量基准电压和所述斜率变化点处的电压之间的电位差(ΔVoutp)(这个操作是为了消除产生Voffset的电荷，从而只考虑来自Cm的电荷)时，可以用下式估算夹断电压VpVp＝Vd-ΔVoutp×Ci/Cm通过对每一个像素获得该值，可以评估显示板中Vp的不均匀性。
〔Vgs-Id特性的估算〕可以通过在序列31中获取Vout的斜率来评估在特定Vgs值时驱动电流的不均一性。当在序列26中选择要施加的多个微电位值时，获得多个对应于Vgs的Id。通过对所有像素比较所述多个Id，可以评估驱动TFT中特性的不均匀性。
〔Vth的估算〕另外，当所施加的电压和驱动TFT的Vgs之间的关联清楚时，可以从所施加的电压和夹断电压Vp获得Vth的绝对值。尤其是，当所施加的电压和Vgs被认为成比例时，如下获得VthVth＝(Vdata1×Vp1-Vdata2×Vp2)/(Vdata1-Vdata2)这里Vdata1和Vdata2是施加给Data的电压，Vp1和Vp2是在施加相应的电压时的夹断电压。
这样，可以对每一个像素估算Vth和Vgs-Id特性，并判断例如Vth补偿电路的效果。通过识别每一个像素的Vth值和Vgs-Id特性，可以在形成OLED之前识别与预定设计值相比具有缺陷的像素。结果，可以识别有源矩阵OLED显示板中的不均匀性，在形成OLED之前取消不好的显示板。
这里，通过对显示板中估算每一个像素的微电容Cm，并评估其不均匀性，可以确定图案化像素电极(连接到驱动TFT漏极侧的电极)中的缺陷部分，并识别缺陷类型(像素电极的形成不当，或者相邻像素之间的短路)。换句话说，通过获知微电容Cm的不连续部分，还可以判断像素电极本身的缺陷。
图20A和20B的视图用于说明可归因于像素电极的有缺陷的蚀刻的预测缺陷的例子，以及估算微电容Cm的例子。图20A是像素电极的预测缺陷的例子，其图示了由于过度蚀刻而未能形成像素电极的例子(像素电极B2)，以及由于不充分蚀刻而在相邻像素电极之间产生短路的例子(像素电极C5和C6)
图20B图示了对于由图20A所示的选择线侧的A到C和数据线侧的0到8所限定的矩阵中的27个像素电极估算的微电容Cm值的例子。在图20B所示的例子中，当像素电极的面积符合设计值时的估算Cm值等于2.0。鉴于由于接近TFT阵列衬底设置的电极和像素电极之间的距离造成的Cm值的不均匀性，预计不均匀性具有轻微的变化。图20B的例子图示了在从1.9到2.1的预定范围内Cm值变得稍微不均匀的方面。在图20A所示的第一缺陷部分(像素电极2B)中，Cm值超过了预定范围，这是由于像素电极面积太小。因此，其中的Cm值不连续地小于相邻像素的Cm值。这样，就可以识别由于过度蚀刻造成的缺陷。另一方面，在图20A的第二缺陷部分(像素电极C5和C6)中，Cm值超过了预定范围，这是因为两个像素电极连在一起了。因此，其中的Cm值不连续地大于相邻像素的Cm值。这样，就可以识别由于短路造成的缺陷。如上所述，就可以通过估算微电容Cm和评估其中的不均匀性确定缺陷部分，并识别缺陷类型。
如上详细所述的，根据该实施方式，在AMOLED显示板的表面(暴露OLED连接电极的面)附近设置要连接到电源的对电极18，在驱动TFT的漏极和电源之间形成微电容Cm。另外，通过将电源电压改变电位差Vd，使瞬态电流通过微电容Cm流过驱动TFT的漏极和源极。之后，通过观测从驱动TFT输出的电流波形，估算驱动TFT的Vth。这里，作为估算驱动TFT的Vth的方法，如上所述设定已知的Vgs值并提供所述瞬态电流，利用设置在驱动TFT源极侧的积分电路130观测流过的电荷量。之后，获得夹断点处的电荷量Qa，从微电容Cm和电位差Vd获得夹断电压Vp。这样，就可以从栅极和源极之间的电压Vgs估算Vth。另外，该实施方式被配置为在从驱动TFT上流动的总电荷量Qa(由积分电路获得)和微电容Cm之间的电位差Vd获得精确的Cm之后，估算Vth。
另外，在该实施方式中，利用像素电路中存在的像素电容Cs和微电容Cm形成所谓的电荷泵运电路，通过使驱动TFT的Vgs升高到高于Vth的电压然后使像素电容器Cs通过驱动TFT放掉电荷，来在电容器Cs中存储Vth，从而估算在Vth补偿之后的夹断电压Vp。在这种情况下，驱动数据线(用于设定灰度的布线)以在连接到微电容Cm的电源正在变化的期间激活Vth补偿电路，以允许Vgs变得接近使驱动TFT导通同时使驱动TFT关断的电压，然后驱动数据线，以在电源被反向向前改变的期间停止Vth补偿电路，同时使驱动TFT导通。重复上述驱动数据线的程序，以在像素电容器Cs生成超过Vth的电压。
这里，作为估算驱动TFT的夹断电压Vp的方法，在像素电容器Cs中存储Vth之后提供瞬态电流，然后利用在驱动TFT的源极侧准备的积分电路130观测流过的电荷量。然后就获得了夹断点的电荷量Qp，然后从微电容Cm和电位差Vd估算夹断电压Vp。在这种情况下，如上所述，在从驱动TFT上流动的总电荷量Qa(积分电路130获得)和微电容Cm之间的电位差Vd获得精确的Cm值之后估算夹断电压Vp。
这样，对于有源矩阵显示板(TFT阵列100)上的每一个像素获得Vth或者夹断电压Vp，利用其电压范围和不均匀性判断显示板的质量。在这种情况下，如果夹断电压Vp为0V，则可以通过向像素电容器Cs写入微小电压并测量在驱动TFT上流动的电流的不均匀性来判断显示板的质量。另外，如果夹断电压Vp为0V，还可以向像素电容器Cs中写入多个微电容值，从每一个施加电压的夹断电压Vp获得Vth，并获得施加电压比。
另外，利用如上所述获得的积分波形，可以通过获得在显示板的每一个像素的驱动TFT上施加特定Vgs值时的饱和电流(积分波形的斜率)来评估驱动TFT的特性的不均匀性。这里，饱和区中驱动TFT的漏极电流(Id)的近似表达式如下Id＝0.5β[中心点](Vgs-Vth)^2，其中β＝μ[中心点]Cox[中心点]W/L，其中，μ是迁移率(根据工艺而定)；
Cox是栅极和沟道之间每单位面积的电容；以及W/L是TFT的沟道宽度和沟道长度之比。
这里的β是由TFT的工艺和结构决定的，是决定Id的大小的重要系数。因此，通过比较饱和电流，可以基于Vth的不均匀性外加β的不均匀性来进行检验。
通过采用如上所述的方案，该实施方式能够测量驱动TFT的阈电压Vth，并在安装OLED之前对TFT显示板在Vth补偿之后测量驱动TFT的夹断电压Vp。另外，通过对显示板中的所有像素进行前述测量，可以找出显示板内驱动TFT的特性中的不均匀性，或者Vth补偿电路的效果的不均匀性。另外，使用该结果可以判断显示屏的质量。这样，可以很大程度上减少被送到后续工序的缺陷产品的数量。从而，可以降低制造显示板的成本。另外，利用图2所示的测试设备进行故障分析，可以在显示板开发阶段缩短开发周期。
虽然上面是就n沟道驱动TFT对该实施方式进行描述，但是本发明也可应用于使用p沟道驱动TFT的情况。如果使用p沟道驱动TFT，则只需要将图8所示的积分电路的非反相输入(图8所示的运算放大器131的正输入)从地电位GND改为电源Vd即可。
如上所述，根据本发明，可以在在显示板上形成OLED的工艺之前对AMOLED显示板的TFT阵列进行性能检验。从而，本发明能够大大缩减制造显示板的成本。
上面详细描述了本发明的优选实施方式。应当理解，在所附权利要求所限定的本发明的实质范围内，可以对所述优选实施方式作出各种变化、替换和改变。
权利要求
1.一种有源矩阵显示板检验设备，包括对电极，在形成有机发光二极管之前，它被设置在有源矩阵显示板的暴露出有机发光二极管连接电极的一面的附近；微电容形成装置，用于利用所述对电极在构成有源矩阵显示板的驱动薄膜晶体管的有机发光二极管连接电极和电源之间形成微电容；以及检验装置，用于根据所述微电容形成装置所形成的微电容来检验所述有源矩阵显示板。
2.如权利要求1所述的有源矩阵显示板检验设备，其中，所述检验装置被配置为通过估算驱动薄膜晶体管的阈电压来检验有源矩阵显示板。
3.如权利要求2所述的有源矩阵显示板检验设备，其中，所述检验装置被配置为以下述方式估算驱动薄膜晶体管的阈电压将来自电源的电压改变一个相当于给定电位差的量，经过由所述微电容形成装置形成的微电容在驱动薄膜晶体管的漏极和源极之间通过瞬态电流，观测从驱动薄膜晶体管输出的电流波形。
4.如权利要求3所述的有源矩阵显示板检验设备，其中，所述检验装置被配置为使用设置在驱动薄膜晶体管的源极侧的积分电路来观测流过的电荷量，基于所述微电容和给定的电位差估算阈电压。
5.如权利要求1所述的有源矩阵显示板检验设备，其中，所述检验装置被配置为估算构成有源矩阵显示板的每一个像素的微电容，并评估像素之间所述微电容的不均匀性。
6.如权利要求1所述的有源矩阵显示板检验设备，其中，假设电源电压的电位差为Vd，直到夹断时间点之前流过设置在驱动薄膜晶体管的源极侧的积分电路的电荷量是Qp，所述微电容是Cm，则所述检验装置被配置为用等式Vp＝Vd-Qp/Cm来计算夹断电压Vp，并基于计算出的夹断电压检验有源矩阵显示板。
7.如权利要求1所述的有源矩阵显示板检验设备，还包括夹断电压估算装置，用于使用像素电路中存在的像素电容和所述微电容配置电荷泵电路，并在补偿阈电压之后估算夹断电压。
8.一种有源矩阵显示板检验方法，用于在形成有机发光二极管之前检验有源矩阵显示板，该方法包括下列步骤在有源矩阵显示板的暴露出有机发光二极管连接电极的一面的附近设置对电极；在该有源矩阵显示板中选择要测量的像素；将连接到所述对电极的电源设置到驱动电位，在要测量的像素的驱动薄膜晶体管的漏极和源极之间施加给定电压；观测在要测量的像素的驱动薄膜晶体管上流动的电流。
9.如权利要求8所述的有源矩阵显示板检验方法，还包括下述步骤估算要在所述对电极和驱动薄膜晶体管之间形成的微电容；根据所估算的微电容确定有源矩阵显示板中的缺陷部分。
10.如权利要求9所述的有源矩阵显示板检验方法，其中，确定缺陷部分的步骤被配置为根据关于所估算的微电容是否超过预定范围的判断来确定缺陷部分。
11.如权利要求8所述的有源矩阵显示板检验方法，还包括下述步骤估算驱动薄膜晶体管的阈电压；以及基于所估算的阈电压确定有源矩阵显示板中的缺陷部分。
12.如权利要求11所述的有源矩阵显示板检验方法，其中，所述估算阈电压的步骤被配置为利用设置在驱动薄膜晶体管的源极侧的积分电路观测流过的电荷量，通过从直到达到夹断状态之前流过驱动薄膜晶体管的电荷量获得夹断电压，来估算阈电压。
13.如权利要求12所述的有源矩阵显示板检验方法，还包括下述步骤对构成有源矩阵显示板的像素获得阈电压和夹断电压中的任何一个，并基于阈电压和夹断电压中的任何一个的电压范围或者不均匀性来判断有源矩阵显示板是否有缺陷。
14.一种有源矩阵有机发光二极管显示板制造方法，包括在衬底上形成薄膜晶体管阵列从而制造有源矩阵显示板的阵列工艺；检验制造出来的有源矩阵显示板的性能的检验工艺；以及在所述检验工艺中被判断为没有缺陷的有源矩阵显示板上安装有机发光二极管的单元工艺；其中，所述检验工艺被配置为在阵列工艺制造的有源矩阵显示板的暴露出有机发光二极管连接电极的一面的附近设置对电极，并观测在要测量的构成有源矩阵显示板的像素上流动的电流。
15.如权利要求14所述的有源矩阵有机发光二极管显示板制造方法，其中，所述检验工艺被配置为以下述方式检验有源矩阵显示板的性能设置所述对电极，以在构成有源矩阵显示板的驱动薄膜晶体管的漏极和电源之间形成微电容，经过该微电容在驱动薄膜晶体管上通过瞬态电流，并观测来自驱动薄膜晶体管的输出波形。
16.如权利要求15所述的有源矩阵有机发光二极管显示板制造方法，其中，该检验工艺被配置为通过下述方式检验有源矩阵显示板的性能观测驱动薄膜晶体管的输出波形，估算驱动薄膜晶体管的阈电压。
17.如权利要求16所述的有源矩阵有机发光二极管显示板制造方法，其中，该检验工艺被配置为在驱动薄膜晶体管的源极侧设置积分电路，以基于在该积分电路上流动的电荷量来计算夹断电压，并针对构成有源矩阵显示板的像素基于阈电压或者计算出来的夹断电压判断有源矩阵显示板是否有缺陷。
18.如权利要求14所述的有源矩阵有机发光二极管显示板制造方法，其中，该检验方法被配置为对于有源矩阵显示板上的所有像素，获取在对构成有源矩阵显示板的驱动薄膜晶体管施加给定电压时的饱和电流，并评估取决于驱动薄膜晶体管的特性的不均匀性。
19.如权利要求14所述的有源矩阵有机发光二极管显示板制造方法，其中，所述检验工艺被配置为以下述方式识别图案化像素电极的缺陷部分估算构成有源矩阵显示板的每一个像素的微电容，并评估所估算的微电容的不均匀性。
全文摘要
本申请涉及有源矩阵显示板的检验设备、方法和有源矩阵有机发光二极管显示板的制造方法。该检验方法包括在衬底上形成薄膜晶体管阵列从而制造有源矩阵显示板的阵列工艺；检验制造出来的有源矩阵显示板的性能的检验工艺；以及在所述检验工艺中被判断为没有缺陷的有源矩阵显示板上安装有机发光二极管的单元工艺。在所述检验工艺中，在阵列工艺制造的有源矩阵显示板的暴露出有机发光二极管连接电极的一面的附近设置对电极，并观测在要测量的构成有源矩阵显示板的像素上流动的电流。
文档编号H01L21/77GK1788297SQ20048001286
公开日2006年6月14日 申请日期2004年4月28日 优先权日2003年5月12日
发明者坂口佳民, 中野大树 申请人:国际商业机器公司