CN105702186B - Amoled的像素测试电路的量测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种利用具有4个独立探针的TEG量测机台对AMOLED的nTmC结构的像素测试电路进行量测的量测方法，通过分成补偿步骤，缓冲步骤，发光步骤等多个阶段地进行量测，能够无需另外配置探针，也无需选购配置有足够多的独立探针的量测机台，即能够对像素测试电路进行量测，从而能够实现一般的TEG量测机台的通用性，节约用于测试的配套设备成本。

Description

AMOLED的像素测试电路的量测方法

技术领域

本发明涉及一种用于对AMOLED产品中的像素测试电路(testkey)进行量测的量测方法。

背景技术

有机发光二极管(OLED)由于具有低成本、低功耗、高亮度、自发光、全彩色、宽视角和易于制作在柔性衬底上等的优点，引起人们广泛的兴趣。在有机发光二极管显示器中，AMOLED(Active Matrix/Organic Light Emitting Diode：有源矩阵有机发光二极体面板)产品采用薄膜场效应晶体管(TFT，以下简称为晶体管)形成像素电路，来实现有机发光二极管的画面显示。

在现行的AMOLED产品设计中，AA区(Active Area：有效显示区域)的像素电路采用nTmC(n≥4，m≥1，m、n均为正整数)的结构，例如，一般采用4T1C/4T2C/5T1C/6T1C/6T2C/7T1C等的电路设计，其中，T表示晶体管，C表示电容，因此，在进行高解析度产品设计时，对制造工艺的要求比较严格。为了更加及时、准确地监控产品，通常在AMOLED产品中设置与各元件相对应的具有测试点的测试电路(testkey)，通过对各个测试电路(testkey)进行量测，来获取各元件的参数。

图1示出了一个较为复杂的6T1C结构的像素测试电路为例子，该像素测试电路包括：有机发光二极管OLED、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5、第六晶体管T6、电容C，这些晶体管均为PMOS晶体管。其中，第一晶体管T1的源极连接数据信号输入端DM，其栅极连接当前扫描信号输入端SN以及第五晶体管T5的栅极，其漏极连接第三晶体管T3的漏极以及第二晶体管T2的源极；第二晶体管T2的漏极连接第四晶体管T4的源极以及第五晶体管T5的漏极，其栅极连接第五晶体管T5的源极、第六晶体管T6的源极以及电容的一端；电容的另一端连接电源端VDD以及第三晶体管T3的源极；第三晶体管T3的栅极连接发光控制信号输入端EN以及第四晶体管T4的栅极；第四晶体管T4的漏极连极连接有机发光二极管OLED的阳极，该有机发光二极管OLED的阴极连接信号输出端Output；第六晶体管T6的栅极连接前排扫描信号输入端SN-1，其漏极连接预设电压端VIN。

图2示出了模拟AA区的像素电路的发光控制信号和扫描信号的时序波形图。随着发光控制信号和扫描信号的迁移，通过从数据信号输入端DM写入数据，改变驱动有机发光二极管OLED发光的亮度控制晶体管(图中为第二晶体管T2)的栅源电压，来使该亮度控制晶体管导通，从而进行画面显示。

在利用TEG(test element goup：测试元件组)量测机台对上述6T1C结构的像素测试电路进行量测时，为了同时检测(监视)数据信号、当前扫描信号、前排扫描信号、电源电压、预设电压、发光控制信号以及输出信号，需要7个独立的探针来完成量测工作。而且，随着电路复杂程度的升高，所需的独立探针数有随之增加的可能性。

然而，通常，大部分液晶面板厂或者研究机构所使用的TEG量测机台为具有4个独立探针的量测机台，因此，若要使用这种一般的TED量测机台来量测nTmC结构(例如，6T1C结构)的像素测试电路，则需要另外配备必要数目(在为6T1C的情况下，需要另外配置3个)的探针，或者，需要选购配置有足够多的独立探针的量测机台。由此一来，需要针对不同的像素测试电路准备相应数量的探针或相应的TEG量测机台，从而增加配套设备的成本。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而提出的，本发明的目的在于，提供一种不用额外增加探针即能够对nTmC结构的像素测试电路进行量测的量测方法。

根据本发明的一个技术方案，提供一种AMOLED的像素测试电路的量测方法，其利用具有多个探针的量测机台进行量测，其包括：补偿步骤，将所述多个探针分别与位于亮度控制晶体管的栅极与电容之间的测试端、电源端、当前扫描信号输入端以及数据信号输入端连接，将与从所述数据信号输入端输入的灰阶数据对应的开启电压存储在电容中；缓冲步骤，将所述量测机台的探针分别与所述测试端、所述电源端、发光控制信号输入端以及信号输出端连接，从所述测试端输入与在补偿步骤中获得的开启电压相同的电压，以保持像素测试电路的稳定状态；以及发光步骤，保持所述缓冲步骤中的连接状态，通过使所述发光控制信号有效，来利用存储在所述电容内的所述开启电压使亮度控制晶体管导通，由此，驱动有机发光二极管发光，从而测量像素测试电路的元件册数。

优选地，在所述补偿步骤之前，还包括重置步骤，将所述量测机台的探针分别与所述测试端、所述电源端、所述当前扫描信号输入端以及所述数据信号输入端连接，在使所述当前扫描信号有效的情况下，利用重置电压，经由所述测试端对所述电容进行预充电以将所述电容初始化。

优选地，在所述重置步骤之前，还包括重置前置步骤，将所述量测机台的探针分别与所述测试端、所述电源端、所述前排扫描信号输入端以及所述预设电压端连接，通过使前排扫描信号有效，来对所述电容进行预充电以将所述电容初始化，并且，经由测试端获得对所述电容进行预充电的准确的重置电压。

优选地，所述量测机台具有四个探针。

优选地，所述像素测试电路具有六个薄膜场效应晶体管和一个电容。

优选地，六个所述薄膜场效应晶体管为PMOS。

根据本发明，无需另外配置必要数目的探针，也无需选购配置有足够多的独立探针的量测机台，仅利用通用的具有4个独立探针的TEG量测机台，就能够对该像素测试电路进行量测，能够实现一般的TEG量测机台的通用性，节约用于测试的配套设备成本。

附图说明

图1是表示一种现有技术中的有机发光二极管显示器的像素测试电路的电路图。

图2是表示模拟AA区的像素电路的发光控制信号和扫描信号的时序波形图。

图3是表示根据本实施方式的量测方法而在图1所示的像素测试电路中增加一个测试点的电路图。

图4是表示本实施方式的量测方法的流程图。

图5是表示在利用本实施方式的量测方法进行量测时，发光控制信号和扫描信号以及各个晶体管的工作状态的变化的图。

图6是表示另一种现有技术中的有机发光二极管显示器的像素测试电路的电路图。

其中，附图标记说明如下：

VDD 电源端，

Output 信号输出端，

VIN 预设电压端，

OLED 有机发光二极管，

DM 数据信号输入端，

SN-1 前排扫描信号输入端，

SN 当前扫描信号输入端，

EN 发光控制信号输入端，

T 测试点，

C 电容，

T1～T6 晶体管。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的实施方式进行说明。

图3是表示根据本实施方式的量测方法而在图1所示的像素测试电路中增加一个测试点的电路图。具体来说，在第二晶体管T2的栅极与电容C之间的连接线DL上增加一个测试点T，在实际产品的配线图中，增加一个能够与连接线DL的配线层接触的接触孔，并在该接触孔处形成由氧化铟锡或银等接触点。在对该像素测试电路进行量测时，可以通过使探针与该测试点T接触来量测或输入电压信号。

图4是表示本实施方式的量测方法的流程图。在本实施方式中，仍旧以6T1C结构的像素测试电路为例，利用通用的具有4个独立探针的TEG量测机台来进行量测。通过将量测机台的4个探针与各个测试点连接，来模拟图2示出的像素电路的控制过程。图5是表示在利用本实施方式的量测方法进行量测时，发光控制信号和扫描信号以及各个晶体管的工作状态的变化的图。参照图5能够直观地了解到在进行下述的不同步骤中，与发光控制信号或扫描信号对应的各个晶体管的工作状态。

在步骤S1中，将4个探针分别与测试点T、电源端VDD、前排扫描信号输入端SN-1以及预设电压端VIN连接，并且使前排扫描信号有效(低电平)，模拟图2中的第一阶段t1中的前排扫描信号。此时，由于前排扫描信号为低电平，所以第六晶体管T6导通(ON)，第六晶体管T6的源极电压下降至与预设电压大致相等的电压，从而利用施加给电源端VDD的电源电压给电容C预充电(重置)，以对该电容C两端的电压进行初始化。其中，预设电压可以为接地电压。通过与测试点T连接的探针测定出第六晶体管T6的源极电压，也就是电容的重置电压，即，能够测定出预充电信号的电压降，并且，将该重置电压存储到量测机台内部或者外部的存储器中。此外，通过监视电源电压和第六晶体管T6的源极电压，能够获得电容C伴随时间的推移的充电状况。

接着，进行作为改变4个探针的位置之后保持电路稳定的缓冲过程的步骤S2，在步骤S2中，将4个探针分别与测试点T、电源端VDD、当前扫描信号输入端SN以及数据信号输入端DM连接，并且使当前扫描信号无效(高电平)，模拟图2中的第一阶段t1中的当前扫描信号。在此，测试点T作为输入端，输入与在步骤S1中测定出的重置电压(可以从存储器中读取该重置电压)相等的电压，以继续对电容C充电。此时，由于全部的晶体管都截止(OFF)，所以无法写入来自数据信号输入端DM的光的亮度、灰度之类的灰阶数据。

在保持步骤S2中的各个探针的量测位置的情况下，连续地进行步骤S3，在步骤S3中，使当前扫描信号有效(低电平)，模拟图2中的第二阶段t2中的当前扫描信号。电源电压与数据信号不变，测试点T再次作为检测端，检测在该点的电压。此时，第一晶体管T1以及第五晶体管T5导通(ON)，第一晶体管T1的源极电压与其漏极电压大致相等，第五晶体管T5的源极电压与其漏极电压大致相等。由此，栅极与第五晶体管T5的源极连接并且漏极与第五晶体管T5的漏极连接的第二晶体管T2也导通，该第二晶体管T2的源极电压与其漏极电压也大致相等。因此，第一晶体管T1的源极电压与第二晶体管T2的栅极电压大致相等。换言之，从数据信号输入端DM写入光的亮度、灰度之类的灰阶数据，经由连接线(数据线)DL几乎无损失地传传递至与第二晶体管T2的栅极连接的测试点T，由此，补偿了在该测试点T的电压值(以下，称为工作电压)，即补偿了电容C两端的电压，实现将表示灰阶数据的电压暂时存储到电容C内，该表示灰阶数据的电压在后续的步骤中，用作驱动第二晶体管T2的开启电压。

接着，连续进行步骤S4，该步骤S4与上述步骤S2同样地，为改变4个探针的位置之后保持电路稳定的缓冲过程，将4个探针分别与测试点T、电源端VDD、发光控制信号输入端EN以及信号输出端Output连接，并且使发光控制信号无效(高电平)，模拟图2中的第二阶段t2中的发光控制信号。此时，由于全部的晶体管都截止(OFF)，测试点T再次作为输入端，输入与在步骤S3中获得的上述稳定的工作电压。

在保持步骤S4中的各个探针的量测位置的情况下，连续地进行步骤S5，在步骤S5中，使发光控制信号有效(低电平)，模拟图2中的第三阶段t3中的发光控制信号。在此，与测试点T连接的探针用于检测在该点的电压变化(衰减)信号。由于发光控制信号为低电平，所以第三晶体管T3以及第四晶体管T4导通(ON)，与第三晶体管T3的漏极连接的第二晶体管T2的源极的电压大致等于电源电压，由此，将作为保持电容的电容C的两端电压即上述的保存在电容C内的开启电压加载到第二晶体管T2的源极和栅极，基于步骤3中写入的灰阶数据，开启第二晶体管T2。在此，第二晶体管T2作为驱动有机发光二极管OLED发光的亮度控制晶体管起作用。此时，由于第四晶体管T4也导通，所以形成了从电源端VDD到信号输出端Output的电流流路，该电流经由基于灰阶数据的第二晶体管T2的亮度控制，驱动有机发光二极管OLED发光。

另外，本发明的量测方法中的上述步骤S1、S2为对电容C的两端电压进行初始化的步骤，在为较简单的像素测试电路的情况下，可以不设置用于对电容C进行预充电的第六晶体管T6，因此，这两个步骤可以省略。

此外，在需要对电容C的两端电压进行初始化的情况下，也可以在上述的步骤S2中，直接对测试点T施加与预设电压相等的电压来对电容C进行充电，省略该步骤S1。但是，为了获得准确的重置电压，优选进行上述步骤S1。

在上述的步骤S1～步骤S5中，在模拟了6T1C结构的像素测试电路(Testkey电路)的实际的发光动作的同时，仅利用通用的具有4个独立探针的TEG量测机台，即能够实现对该像素测试电路进行的量测。

图6示出了一种7T1C结构的像素测试电路。就这种构成为7T1C结构的更为复杂的像素测试电路而言，其增加的1个晶体管需搭配外围驱动信号来进行补偿，像这种额外增加的不同功用的元件或模块，都可以针对它的功能单独地进行测试，因此，也能够使用本发明的量测方法来进行量测。

同样地，就其它的nTmC(例如，n≥7、m≥1的情况)结构的像素测试电路而言，与6T1C结构的像素测试电路相比，增加的元件或模块也都可以单独进行测试，同样能够使用本发明的量测方法来进行量测。而且，每个单一模块电路都比较简单，所需的针数较少，因此，仍然能够利用具有4个独立探针的TEG量测机台来完成测试工作。

另外，比6T1C结构的像素测试电路更简单的像素测试电路显然能够应用本发明的量测方法。例如，与本实施方式中使用的像素测试电路相比，构成为4T1C结构的像素测试电路的核心部分，不具有用于对电容C预充电的第六晶体管T6以及在像素显示/不显示的期间内用于连接/断开驱动有机发光二极管OLED发光的电流流路的第四晶体管T4。在该情况下，无需对电容C的两端电压进行初始化，因此可以省略上述步骤S1、S2，采用后续的步骤，对该4T1C的像素测试电路进行量测。

由此以来，无需另外配置必要数目的探针，也无需选购配置有足够多的独立探针的量测机台，即实现了一般的TEG量测机台的通用性，也节约了用于测试的配套设备成本。

虽然已参照典型实施例描述了本申请，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本申请能够以多种形式具体实施，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等同范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种AMOLED的像素测试电路的量测方法，其利用具有多个探针的量测机台进行量测，其特征在于，包括：

补偿步骤，将所述多个探针分别与位于亮度控制晶体管的栅极与电容之间的测试端、电源端、当前扫描信号输入端以及数据信号输入端连接，将与从所述数据信号输入端输入的灰阶数据对应的开启电压存储在电容中；

缓冲步骤，将所述量测机台的探针分别与所述测试端、所述电源端、发光控制信号输入端以及信号输出端连接，从所述测试端输入与在补偿步骤中获得的开启电压相同的电压，以保持像素测试电路的稳定状态；以及

发光步骤，保持所述缓冲步骤中的连接状态，通过使所述发光控制信号有效，来利用存储在所述电容内的所述开启电压使亮度控制晶体管开启，由此，驱动有机发光二极管发光，从而测量像素测试电路的元件参数。

2.如权利要求1所述的量测方法，其特征在于，

在所述补偿步骤之前，还包括重置步骤，将所述量测机台的探针分别与所述测试端、所述电源端、所述当前扫描信号输入端以及所述数据信号输入端连接，在使所述当前扫描信号有效的情况下，利用重置电压，经由所述测试端对所述电容进行预充电以将所述电容初始化。

3.如权利要求2所述的量测方法，其特征在于，

在所述重置步骤之前，还包括重置前置步骤，将所述量测机台的探针分别与所述测试端、所述电源端、前排扫描信号输入端以及预设电压端连接，通过使前排扫描信号有效，来对所述电容进行预充电以将所述电容初始化，并且，经由测试端获得对所述电容进行预充电的准确的重置电压。

4.如权利要求1～3中任一项所述的量测方法，其特征在于，

所述量测机台具有四个探针。

5.如权利要求1～3中任一项所述的量测方法，其特征在于，

所述像素测试电路具有六个薄膜场效应晶体管和一个电容。

6.如权利要求5所述的量测方法，其特征在于，

六个所述薄膜场效应晶体管为PMOS。