對平板顯示(FPD)的主動元件進行特征分析類似于半導(dǎo)體集成電路的測試。然而，為了能夠最優(yōu)化地提高LCD、OLED和LEP測試的速度和精度，需要對現(xiàn)有的參數(shù)測試系統(tǒng)、連接電纜和測試方法進行適當(dāng)修改。 無序列硅LCD測試 應(yīng)解決超低電流測量問題 無序列硅(a-si)，主動矩陣液晶二極管(AMLCD)的傳統(tǒng)技術(shù)，它仍然主導(dǎo)著一些市場，比如移動電話、桌面顯示器以及大部分的TV。盡管a-si薄膜晶體管(TFT)比新一代的低溫硅聚合物(LTPs)LCD的速度更小，體積更大，需要更多的外部電路，現(xiàn)在在其第五代和第六代產(chǎn)品中，使用a-si基底技術(shù)來制造更大的顯示器，制造商們?nèi)栽谂で鬁p少成本的方法。 成本是主要考慮的因素，所以產(chǎn)品測試時間必須減到最少，一般地在產(chǎn)品階段需要測試的參數(shù)是：Id-Vg曲線掃描、開啟電壓Vth、正向電流、漏電流IL、開關(guān)(響應(yīng))時間、觸點阻抗和電容。 這些測量是在LCD平板的外邊緣周圍數(shù)個測試元素組(TEGs)上進行的。有時，也測量一些工作像素以檢查In-dium/Tin氧化物(ITO)導(dǎo)電層的特性。 典型的系統(tǒng)包括確認FPD中的主動元件部分特性，它包括DC源測量單元(源表)、開關(guān)矩陣(可以使用一套設(shè)備測試多個器件)、探針臺和電纜連接。由于平板的巨大尺寸，F(xiàn)PD產(chǎn)品測試設(shè)備也是相當(dāng)大的，并且是高度自動化的。 LCD-TFT的參數(shù)特性要求能夠?qū)μ幱贠FF狀態(tài)下的漏電流進行高度靈敏的測試。如果開啟電壓和漏電流太高，會對影像產(chǎn)生重要影響，所以電流必須要測至fA量級。柵極漏電流對器件性能的影響也是重要的，和其他低電流現(xiàn)象一樣。 還有一種常見現(xiàn)象，當(dāng)配置好一套FPD特征系統(tǒng)后，測試者往往對DC參數(shù)儀器比較關(guān)注，而忽略了系統(tǒng)的其他部分，比如電纜、探針卡等。事實上，這些部分成了噪聲最主要的來源。 對于超低電流測量，具備一套高度集成的參數(shù)特征分析系統(tǒng)是非常重要的，不僅包括測量系統(tǒng)，也包括測試夾具、探針臺、開關(guān)系統(tǒng)、連接、電纜接地和屏蔽等方方面面。即使系統(tǒng)裝好之后，下面這些因素依然影響著測量噪聲，精度和測試速度：電纜和寄生電容、分流阻抗、接地/屏蔽/保護、開關(guān)矩陣的漂移和漏電、探針卡和測試頭設(shè)計、儀器噪聲和設(shè)置時間及環(huán)境電氣噪聲等。 低溫聚合硅顯示 要求更多測試 早期的聚合石英硅要求有高的沉積溫度，然而這對于在玻璃上LCD的制造是不切實際的。然而，今天的LTPS技術(shù)已經(jīng)克服了制造中的很多問題，其固有的較高速度給顯示技術(shù)帶來了可以看見的好處。玻璃上p-si技術(shù)的另一個優(yōu)點是在同一工藝過程中也能生產(chǎn)驅(qū)動切片，這節(jié)省了成本和空間，改善了可靠性。作為低溫p-si顯示技術(shù)發(fā)展所帶來的低成本生產(chǎn)技術(shù)，它將繼續(xù)在尖端技術(shù)和市場份額中占有一席之地。它們迅速發(fā)展，成為具有高附加值的顯示器。這些"在玻璃上的系統(tǒng)"的FPD功耗小，會產(chǎn)生更明亮的圖像，具有較快的響應(yīng)速度、更高的分辨率，對外部電路要求較少。 LTPs顯示要求能有更多的測試，因為它們引入了其他的控制器件，并且要在視頻下操作。這些測試包括驅(qū)動器IC上的測量帶有時鐘信號的數(shù)字測試、高頻率操作下的檢測等。因此，和傳統(tǒng)的a-si產(chǎn)品比較起來，要能夠有更高的測試速度。假設(shè)p-si主動器件相對較小，并且經(jīng)常是在較低電流下工作，測試它們可能要求有更高的靈敏度。此外，在p-siFPD上進行類似的參數(shù)測試，會遇到在a-si測試中同樣的問題。然而，其他的信號源和儀器使得LTPs測試系統(tǒng)的集成成為了一個問題。這包括參數(shù)測試儀接口問題、同步問題以及軟件兼容性問題。 有機發(fā)光(OEL)FPD材料 評估很關(guān)鍵 光發(fā)射聚合物(LEP)器件是在布魯赫斯大學(xué)和英國劍橋大學(xué)的工作人員在研究大分子聚合物技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。這種技術(shù)主要用在小面積及低速/分辨率的應(yīng)用。聚合物顯示的主要優(yōu)點是它能夠?qū)⑼繉痈采w在玻璃基底上。在某些情況下，將感光物質(zhì)加入到薄膜中，因此，理論上非常容易做成簡單的、低成本的主動矩陣顯示。 OLED器件是基于Kodak公司的小分子技術(shù)發(fā)展起來的，它與大部分半導(dǎo)體工藝流程技術(shù)是相同的，但是遠比LEP制造復(fù)雜。然而，它們是高信息容量的弄潮兒，比如寬頻顯示器、監(jiān)視器、TV等。在這些應(yīng)用中，它們幾乎取代了LCD，因此，有很多研究者和公司熱衷于此項技術(shù)。 材料壽命仍然是限制OELFPD技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵因素，所以測試集中于評估材料、工藝過程以及光輸出與工作壽命的關(guān)系。在產(chǎn)品生產(chǎn)和過程期間，器件特性測試系統(tǒng)能夠有助于生產(chǎn)者為提高產(chǎn)量和質(zhì)量而對工藝進行修正。與OLED測試有關(guān)的一個問題是這些系統(tǒng)中的較高的電容值。盡管很多測量與AMLCD器件相同，但在測試過程中必須在不額外增加測試時間的情況下處理這個電容。而且，如果OELFPD像素是主動發(fā)光器件，在DC和脈沖DC工作的條件下確認LIV特性，會增加測試的復(fù)雜性。 相關(guān)鏈接 FPD的發(fā)展趨勢 FPD的制造商們正在著重于新技術(shù)的應(yīng)用以滿足市場應(yīng)用的需要。顯示技術(shù)從無序列的LTPs、LCD顯示器發(fā)展到高能發(fā)射的有機OLED，這些高速發(fā)展的技術(shù)帶來了高附加值的產(chǎn)品，但也增大了投資成本，目的是縮短進入市場的時間，啟動新的產(chǎn)品線，同時提高產(chǎn)量，所有這些均要求不管是在研發(fā)和生產(chǎn)階段，儀器系統(tǒng)要能夠進行有效率的測試，為更高的產(chǎn)量和精度提供保障。