對平板顯示(FPD)的主動元件進行特征分析類似于半導體集成電路的測試。然而，為了能夠最優化地提高LCD、OLED和LEP測試的速度和精度，需要對現有的參數測試系統、連接電纜和測試方法進行適當修改。
無序列硅LCD測試 應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)的傳統技術，它仍然主導著一些市場，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，現在在其第五代和第六代產品中，使用a-si基底技術來制造更大的顯示器，制造商們仍在努力尋求減少成本的方法。
成本是主要考慮的因素，所以產品測試時間必須減到最少，一般地在產品階段需要測試的參數是：Id-Vg曲線掃描、開啟電壓Vth、正向電流、漏電流IL、開關(響應)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)導電層的特性。
典型的系統包括確認FPD中的主動元件部分特性，它包括DC源測量單元(源表)、開關矩陣(可以使用一套設備測試多個器件)、探針臺和電纜連接。由于平板的巨大尺寸，FPD產品測試設備也是相當大的，并且是高度自動化的。
LCD-TFT的參數特性要求能夠對處于OFF狀態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，和其他低電流現象一樣。
還有一種常見現象，當配置好一套FPD特征系統后，測試者往往對DC參數儀器比較關注，而忽略了系統的其他部分，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特征分析系統是非常重要的，不僅包括測量系統，也包括測試夾具、探針臺、開關系統、連接、電纜接地和屏蔽等方方面面。即使系統裝好之后，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、開關矩陣的漂移和漏電、探針卡和測試頭設計、儀器噪聲和設置時間及環境電氣噪聲等。
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技術已經克服了制造中的很多問題，其固有的較高速度給顯示技術帶來了可以看見的好處。玻璃上p-si技術的另一個優點是在同一工藝過程中也能生產驅動切片，這節省了成本和空間，改善了可靠性。作為低溫p-si顯示技術發展所帶來的低成本生產技術，它將繼續在尖端技術和市場份額中占有一席之地。它們迅速發展，成為具有高附加值的顯示器。這些"在玻璃上的系統"的FPD功耗小，會產生更明亮的圖像，具有較快的響應速度、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。這些測試包括驅動器IC上的測量帶有時鐘信號的數字測試、高頻率操作下的檢測等。因此，和傳統的a-si產品比較起來，要能夠有更高的測試速度。假設p-si主動器件相對較小，并且經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測試系統的集成成為了一個問題。這包括參數測試儀接口問題、同步問題以及軟件兼容性問題。
有機發光(OEL)FPD材料 評估很關鍵
光發射聚合物(LEP)器件是在布魯赫斯大學和英國劍橋大學的工作人員在研究大分子聚合物技術的基礎上發展起來的。這種技術主要用在小面積及低速/分辨率的應用。聚合物顯示的主要優點是它能夠將涂層覆蓋在玻璃基底上。在某些情況下，將感光物質加入到薄膜中，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公司的小分子技術發展起來的，它與大部分半導體工藝流程技術是相同的，但是遠比LEP制造復雜。然而，它們是高信息容量的弄潮兒，比如寬頻顯示器、監視器、TV等。在這些應用中，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。
材料壽命仍然是限制OELFPD技術應用的關鍵因素，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系。在產品生產和過程期間，器件特性測試系統能夠有助于生產者為提高產量和質量而對工藝進行修正。與OLED測試有關的一個問題是這些系統中的較高的電容值。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，會增加測試的復雜性。
相關鏈接 FPD的發展趨勢
FPD的制造商們正在著重于新技術的應用以滿足市場應用的需要。顯示技術從無序列的LTPs、LCD顯示器發展到高能發射的有機OLED，這些高速發展的技術帶來了高附加值的產品，但也增大了投資成本，目的是縮短進入市場的時間，啟動新的產品線，同時提高產量，所有這些均要求不管是在研發和生產階段，儀器系統要能夠進行有效率的測試，為更高的產量和精度提供保障。
無序列硅LCD測試 應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)的傳統技術，它仍然主導著一些市場，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，現在在其第五代和第六代產品中，使用a-si基底技術來制造更大的顯示器，制造商們仍在努力尋求減少成本的方法。
成本是主要考慮的因素，所以產品測試時間必須減到最少，一般地在產品階段需要測試的參數是：Id-Vg曲線掃描、開啟電壓Vth、正向電流、漏電流IL、開關(響應)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)導電層的特性。
典型的系統包括確認FPD中的主動元件部分特性，它包括DC源測量單元(源表)、開關矩陣(可以使用一套設備測試多個器件)、探針臺和電纜連接。由于平板的巨大尺寸，FPD產品測試設備也是相當大的，并且是高度自動化的。
LCD-TFT的參數特性要求能夠對處于OFF狀態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，和其他低電流現象一樣。
還有一種常見現象，當配置好一套FPD特征系統后，測試者往往對DC參數儀器比較關注，而忽略了系統的其他部分，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特征分析系統是非常重要的，不僅包括測量系統，也包括測試夾具、探針臺、開關系統、連接、電纜接地和屏蔽等方方面面。即使系統裝好之后，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、開關矩陣的漂移和漏電、探針卡和測試頭設計、儀器噪聲和設置時間及環境電氣噪聲等。
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技術已經克服了制造中的很多問題，其固有的較高速度給顯示技術帶來了可以看見的好處。玻璃上p-si技術的另一個優點是在同一工藝過程中也能生產驅動切片，這節省了成本和空間，改善了可靠性。作為低溫p-si顯示技術發展所帶來的低成本生產技術，它將繼續在尖端技術和市場份額中占有一席之地。它們迅速發展，成為具有高附加值的顯示器。這些"在玻璃上的系統"的FPD功耗小，會產生更明亮的圖像，具有較快的響應速度、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。這些測試包括驅動器IC上的測量帶有時鐘信號的數字測試、高頻率操作下的檢測等。因此，和傳統的a-si產品比較起來，要能夠有更高的測試速度。假設p-si主動器件相對較小，并且經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測試系統的集成成為了一個問題。這包括參數測試儀接口問題、同步問題以及軟件兼容性問題。
有機發光(OEL)FPD材料 評估很關鍵
光發射聚合物(LEP)器件是在布魯赫斯大學和英國劍橋大學的工作人員在研究大分子聚合物技術的基礎上發展起來的。這種技術主要用在小面積及低速/分辨率的應用。聚合物顯示的主要優點是它能夠將涂層覆蓋在玻璃基底上。在某些情況下，將感光物質加入到薄膜中，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公司的小分子技術發展起來的，它與大部分半導體工藝流程技術是相同的，但是遠比LEP制造復雜。然而，它們是高信息容量的弄潮兒，比如寬頻顯示器、監視器、TV等。在這些應用中，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。
材料壽命仍然是限制OELFPD技術應用的關鍵因素，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系。在產品生產和過程期間，器件特性測試系統能夠有助于生產者為提高產量和質量而對工藝進行修正。與OLED測試有關的一個問題是這些系統中的較高的電容值。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，會增加測試的復雜性。
相關鏈接 FPD的發展趨勢
FPD的制造商們正在著重于新技術的應用以滿足市場應用的需要。顯示技術從無序列的LTPs、LCD顯示器發展到高能發射的有機OLED，這些高速發展的技術帶來了高附加值的產品，但也增大了投資成本，目的是縮短進入市場的時間，啟動新的產品線，同時提高產量，所有這些均要求不管是在研發和生產階段，儀器系統要能夠進行有效率的測試，為更高的產量和精度提供保障。
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來源：中國儀器儀表信息網
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本文鏈接：平板顯示測試新技術各有所長
http:m.mangadaku.com/news/2005-5/20055179736.html
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