晶体管特性测试结构及采用该结构的测试方法

摘要

本发明公开了一种晶体管特性测试结构及采用该结构的测试方法，涉及显示器技术领域，使得薄膜晶体管特性测试更加简便。该结构包括：用于阵列检测的连接单元；多个晶体管测试导体垫片；所述多个晶体管测试导体垫片包括晶体管栅极导体垫片和晶体管源极导体垫片；所述晶体管栅极导体垫片和晶体管源极导体垫片通过所述连接单元分别连接于栅线和数据线；其方法为：将多个探针与所述多个晶体管测试导体垫片接触，并通过所述连接单元为栅线和数据线提供测试信号的输入，另外使用一个接触头的探针与像素中的薄膜晶体管的漏极或像素电极接触，实现晶体管特性测试。

说明书

技术领域

本发明涉及显示器技术领域，尤其涉及一种晶体管特性测试结构及采用该 结构的测试方法。

背景技术

目前，对于显示器面板中薄膜晶体管特性测试，如图1所示，采用三个运 动轴的马达驱动三个接触头（每个接触头包括至少一个探针）分别对栅线、数 据线和像素电极进行对位接触，从而进行测试。

在每次测试一个指定像素的薄膜晶体管特性时，需要三个接触头分别移动 到位。使得薄膜晶体管特性测试过程复杂。

发明内容

本发明的实施例提供一种晶体管特性测试结构，使得薄膜晶体管特性测试 更加简便。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种晶体管特性测试结构，包括：

用于阵列检测的连接单元；

多个晶体管测试导体垫片；

所述多个晶体管测试导体垫片包括晶体管栅极导体垫片和晶体管源极导体 垫片；

所述晶体管栅极导体垫片和晶体管源极导体垫片通过所述连接单元分别连 接于栅线和数据线。

所述连接单元包括多个阵列检测导体垫片；

所述多个阵列检测导体垫片分别连接于栅线和数据线；

所述多个晶体管测试导体垫片连接于所述多个阵列检测导体垫片。

所述晶体管栅极导体垫片包括第一导体垫片和第二导体垫片；

所述晶体管源极导体垫片包括第三导体垫片和第四导体垫片；

所述多个阵列检测导体垫片包括多个阵列栅极导体垫片和多个阵列源极导 体垫片；

所述多个阵列栅极导体垫片连接于多根栅线；

所述多个阵列源极导体垫片连接于多根数据线；

所述第一导体垫片或/和第二导体垫片通过所述多个阵列栅极导体垫片连接 于栅线；

所述第三导体垫片或/和第四导体垫片通过所述多个阵列源极导体垫片连接 于数据线。

所述多个阵列栅极导体垫片为两个阵列栅极导体垫片；

所述两个阵列栅极导体垫片分别连接于奇数栅线和偶数栅线；

所述第一导体垫片和第二导体垫片分别连接于所述两个阵列栅极导体垫 片。

所述多个阵列源极导体垫片为两个阵列源极导体垫片；

所述两个阵列源极导体垫片分别连接于奇数数据线和偶数数据线；

所述第三导体垫片和第四导体垫片分别连接于所述两个阵列源极导体垫 片。

多个源极测试信号开关管或多个栅极测试信号开关管；

所述多个源极测试信号开关管的漏极分别连接于所述多个阵列源极导体垫 片；

所述多个栅极测试信号开关管的漏极分别连接于所述多个阵列栅极导体垫 片。

所述第一导体垫片连接于所述多个栅极测试信号开关管的源极；

所述第二导体垫片连接于所述多个栅极测试信号开关管的栅极；

所述第三导体垫片连接于所述多个源极测试信号开关管的源极；

所说第四导体垫片连接于所述多个源极测试信号开关管的栅极。

多个源极测试信号开关管和多个栅极测试信号开关管；

所述第一导体垫片连接于所述多个栅极测试信号开关管的源极；

所述第二导体垫片连接于所述多个栅极测试信号开关管的栅极；

所述第三导体垫片连接于所述多个源极测试信号开关管的源极；

所说第四导体垫片连接于所述多个源极测试信号开关管的栅极。

所述测试结构还包括：模拟测试晶体管；

所述第三导体垫片连接于所述模拟测试晶体管的栅极；

所述第二导体垫片和第四导体垫片分别连接于所述模拟测试晶体管的源极 和漏极；

所述第二导体垫片连接于所述多个栅极测试信号开关管的源极；

所述第四导体垫片连接于所述多个源极测试信号开关管的源极；

所述第一导体垫片连接于多个所述源极测试信号开关管和栅极测试信号开 关管的栅极。

本发明实施例还相应提供一种晶体管特性测试方法，

该方法采用上述任一种晶体管特性测试结构，

并将多个探针与所述多个晶体管测试导体垫片接触，并通过所述连接单元 为栅线和数据线提供测试信号的输入，另外使用一个接触头的探针与像素中的 薄膜晶体管的漏极或像素电极接触，实现晶体管特性测试。

将一个包括四个探针的接触头与所述第一导体垫片，第二导体垫片、第三 导体垫片和第四导体垫片分别接触，所述四个导体垫片通过所对应接触的四个 探针分别输入测试信号，并通过所述连接单元为栅线和数据线提供测试信号的 输入，另外使用一个接触头的探针与像素中的薄膜晶体管的漏极或像素电极接 触，实现晶体管特性测试。

在具有模拟测试晶体管的结构中进行像素中的晶体管特性测试时，将一个 包括四个探针的接触头，其中三个探针分别与所述第一导体垫片，第二导体垫 片、和第四导体垫片接触，所述第一导体垫片，第二导体垫片和第四导体垫片 通过所对应接触的探针输入测试信号，并通过所述连接单元为栅线和数据线提 供测试信号的输入，另外使用一个接触头的探针与像素中的薄膜晶体管的漏极 或像素电极接触，实现晶体管特性测试。

在测试像素中的晶体管进行之前对模拟测试晶体管进行测试，将一个包括 四个探针的接触头，其中两个探针分别与所述第二导体垫片、第三导体垫片接 触，所述第二导体垫片，第三导体垫片通过所对应接触的探针输入测试信号， 另外使用一个接触头的探针与第四导体垫片接触，实现模拟测试晶体管测试。

本发明实施例的提供的晶体管特性测试结构和方法，在晶体管特性测试时， 使用一个接触头上的多个探针与多个晶体管测试导体垫片接触，从而通过连接 单元为栅线和数据线提供测试信号的输入，另外使用一个接触头与实际像素中 的薄膜晶体管漏极或像素电极接触，实现晶体管特性测试。由于通过晶体管测 试导体垫片和连接单元与栅线和数据线连接，因此可以同时向所有的栅线和数 据线提供测试信号，从而无需再每次测试一个指定像素的薄膜晶体管特性时都 分别移动三个接触头，只需移动一个接触头即可，从而使得薄膜晶体管特性测 试更加简便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述 中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付 出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中薄膜晶体管特性测试的示意图；

图2为本发明实施例中一种晶体管特性测试结构的示意图；

图3为本发明实施例中另一种晶体管特性测试结构的示意图；

图4为本发明实施例中另一种晶体管特性测试结构的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2所示，本发明实施例提供了一种晶体管特性测试结构，包括：

用于阵列检测的连接单元1；多个晶体管测试导体垫片2；多个晶体管测试 导体垫片2包括晶体管栅极导体垫片2a和晶体管源极导体垫片2b；晶体管栅极 导体垫片2a和晶体管源极导体垫片2b通过连接单元1连接于栅线和数据线， 栅线和数据线相互垂直，并限制了像素区域5。

显示器中面板的检测包括：阵列检测和晶体管特性测试。具体地，连接单 元1可以包括单独的信号连接线，使晶体管栅极导体垫片2a和晶体管源极导体 垫片2b通过连接单元1的信号连接线连接于栅线和数据线；连接单元1与面板 中的栅线和数据线分别进行连接，从而使用较少的总线对面板内所有像素进行 充放电，以实现阵列检测。在晶体管特性测试时，使用一个接触头上的多个探 针分别与多个晶体管测试导体垫片2接触，从而通过连接单元1为栅线和数据 线提供测试信号的输入，另外使用一个接触头与面板中的像素电极接触，实现 晶体管特性测试。

本发明提供的晶体管特性测试结构，由于通过晶体管测试导体垫片和连接 单元与栅线和数据线连接，因此可以同时向所有的栅线和数据线提供测试信号， 从而无需再每次测试一个指定像素的薄膜晶体管特性时都分别移动三个接触 头，只需移动一个接触头即可，从而使得薄膜晶体管特性测试更加简便。

如图2所示，进一步地，连接单元1还包括多个阵列检测导体垫片；多个 阵列检测导体垫片分别连接于栅线和数据线；多个晶体管测试导体垫片2连接 于多个阵列检测导体垫片。

进一步地，晶体管栅极导体垫片2a包括第一导体垫片21和第二导体垫片 22；晶体管源极导体垫片2b包括第三导体垫片23和第四导体垫片24；多个阵 列检测导体垫片包括多个阵列栅极导体垫片11和多个阵列源极导体垫片12；多 个阵列栅极导体垫片11连接于多根栅线；多个阵列源极导体垫片12连接于多 根数据线；所述第一导体垫片或/和第二导体垫片通过所述多个阵列栅极导体垫 片连接于栅线；所述第三导体垫片或/和第四导体垫片通过所述多个阵列源极导 体垫片连接于数据线。

进一步地，多个阵列栅极导体垫片11为两个阵列栅极导体垫片；两个阵列 栅极导体垫片11a，11b分别连接于奇数栅线和偶数栅线；第一导体垫片21和第 二导体垫片22分别连接于两个阵列栅极导体垫片11b，11a。

当然，这只是一个优选示例，可以保证在不影响阵列检测的前提下，进行 晶体管特性测试，即充分利用了现有用于阵列检测的连接单元。晶体管栅极导 体垫片2a和阵列栅极导体垫片11可以有多种组合连接方式。例如，第一导体垫 片21可以闲置，第二导体垫片22同时连接于两个阵列栅极导体垫片11b，11a； 或者，将栅线分为三个栅线组，而阵列栅极导体垫片11具有分别连接上述三个 栅线组相应的三个阵列栅极导体垫片，此时，第一导体垫片21同时连接其中的 两个阵列栅极导体垫片，第二导体垫片22连接于剩下阵列栅极导体垫片。

进一步地，多个阵列源极导体垫片12为两个阵列源极导体垫片；两个阵列 源极导体垫片12a，12b分别连接于奇数数据线和偶数数据线；第三导体垫片23 和第四导体垫片24分别连接于两个阵列源极导体垫片12b，12a。

可以理解的，类似于晶体管栅极导体垫片2a和阵列栅极导体垫片11可以有 多种组合连接方式，晶体管源极导体垫片2b和阵列源极导体垫片12也可以有 多种组合连接方式。

进一步的，上述的导体垫片可以为栅线金属、数据线金属或者铟锡氧化物， 上述的连接线可以采用与栅线或数据线相同的金属材料工艺制作，只要不增加 现有曝光次数，在形成面内结构的同时顺便在周边形成这些导体垫片和连接线 即可。比如：第一导体垫片21和偶数栅极导体垫片11b可以采用氧化铟锡，和 内部的像素电极同层制作，垫片处于最上层，上面没有绝缘层利于接触；第二 导体垫片22和奇数栅极导体垫片11a之间的连接线采用数据线金属，以避免和 偶数栅线连接线短路。

具体地，在进行薄膜晶体管特性测试时，将一个包括四个探针的接触头与 上述四个晶体管测试导体垫片对位接触，第一导体垫片21和第二导体垫片22 上的探针释放较大电压（一般大于15V）信号，电压信号经过连接单元进入面 板内部，将所有的薄膜晶体管导通，第三导体垫片23和第四导体垫片24上的 探针释放数据信号，数据信号通过连接单元进入面板内部，使得面板内部的所 有像素均可以成为薄膜晶体管特性待测点，使用另外一个接触头与任意像素电 极接触，将接受到的信号反馈给设备分析便可以得到该像素的薄膜晶体管特性。

本发明提供的晶体管特性测试结构，由于通过晶体管测试导体垫片和连接 单元与栅线和数据线连接，因此可以同时向所有的栅线和数据线提供测试信号， 从而无需再每次测试一个指定像素的薄膜晶体管特性时都分别移动三个接触 头，只需移动一个接触头即可，从而使得薄膜晶体管特性测试更加简便，也因 此无需在栅线和数据线设置用于接触探针的过孔。另外，对于较小尺寸的面板， 由于三个接触头硬件大小的限制而无法移动到位进行测试，而本实施例中的晶 体管特性测试结构则可以实现对于较小尺寸的面板的测试。同时，本实施例中 的晶体管特性测试结构利用了现有的连接单元，但不会对原有的阵列检测造成 干扰。

进一步地，为了对应其他结构的连接单元，例如，如图3所示，多个阵列 源极导体垫片12为分别连接三个不同颜色子像素上数据线的三个阵列源极导体 垫片，上述的晶体管特性测试结构还可以包括：多个源极测试信号开关管32和 多个栅极测试信号开关管31；多个源极测试信号开关管32的漏极分别连接于多 个阵列源极导体垫片12；多个栅极测试信号开关管31的漏极分别连接于多个阵 列栅极导体垫片11。

进一步地，第一导体垫片21连接于多个栅极测试信号开关管31的源极； 第二导体垫片22连接于多个栅极测试信号开关管31的栅极；第三导体垫片23 连接于多个源极测试信号开关管32的源极；第四导体垫片24连接于多个源极 测试信号开关管32的栅极。

需要说明的是，栅极测试信号开关管31和源极测试信号开关管32的连接 方式的使用可以有多种组合方式。例如，附图3中可以单独使用源极测试信号 开关管32，而晶体管栅极导体垫片2a和阵列栅极导体垫片11可以采用附图2 的连接方式，同样可以实现晶体管特性测试；又如，附图3中可以单独使用栅 极测试信号开关管31，而晶体管源极导体垫片2b和阵列源极导体垫片12也可 以采用附图2的连接方式，同样可以实现晶体管特性测试。

需要说明的是，上述开关管可以为MOS管等开关器件，优选地，上述开关 管为薄膜晶体管，这些薄膜晶体管的制作工艺可以与面板内像素的薄膜晶体管 制作工艺相同，例如，多个栅极测试信号开关管的栅极与导体垫片之间的走线 在栅极层完成，即形成多个栅极测试信号开关管共用一条连接线，类似栅线， 其他除开关管结构以外的结构在源漏金属层形成，即只需要进行相关布线，其 他工艺制作可以完全包括在现有的TFT-LCD制作工艺中完成。其他结构与上述 实施例中晶体管特性测试结构相同，在此不再赘述。

具体地，在进行薄膜晶体管特性测试时，将一个包括四个探针的接触头与 上述四个晶体管测试导体垫片对位接触，第二导体垫片22和第四导体垫片24 上的探针释放较大电压（一般大于15V），使多个栅极测试信号开关管31和多 个源极测试信号开关管32导通，第一导体垫片21上的探针释放较大电压（一 般大于15V）信号，电压信号经过连接单元进入面板内部，将所有的薄膜晶体 管导通，第三导体垫片23上的探针释放数据信号，数据信号通过连接单元进入 面板内部，使得面板内部的所有像素均可以成为薄膜晶体管特性待测点，使用 另外一个接触头与任意像素电极接触，将接受到的信号反馈给设备分析便可以 得到该像素的薄膜晶体管特性。

需要说明的是，对于四个颜色的面板，即每个像素单元包括四个子像素单 元，则多个阵列源极导体垫片可以为分别连接四个不同颜色子像素上数据线的 四个阵列源极导体垫片，其他结构和测试方法与上述实施例类似，在此不再赘 述。即对于各种结构的面板都可以使用本发明实施例提供的晶体管特性测试结 构。

本发明提供的晶体管特性测试结构，由于通过晶体管测试导体垫片和连接 单元与栅线和数据线连接，因此可以同时向所有的栅线和数据线提供测试信号， 从而无需再每次测试一个指定像素的薄膜晶体管特性时都分别移动三个接触 头，只需移动一个接触头即可，从而使得薄膜晶体管特性测试更加简便，也因 此无需在栅线和数据线设置用于接触探针的过孔。另外，对于较小尺寸的面板， 由于三个接触头硬件大小的限制而无法移动到位进行测试，而本实施例中的晶 体管特性测试结构则可以实现对于较小尺寸的面板的测试。同时，本实施例中 的晶体管特性测试结构利用了现有的连接单元，但不会对原有的阵列检测造成 干扰。

如图4所示，进一步地，为了利用现有的模拟测试晶体管，本发明还提供 一种晶体管特性测试结构，其结构与上述实施例类似，区别在于，还包括：模 拟测试晶体管4，具体地，模拟测试晶体管是在面板周围制作的和面板内部像素 结构同样工艺的薄膜晶体管，模拟测试晶体管的测试结果可以对面板内部实际 状况进行评估；第三导体垫片23连接于模拟测试晶体管4的栅极；第二导体垫 片22和第四导体垫片24分别连接于模拟测试晶体管4的源极和漏极；第二导 体垫片22连接于多个栅极测试信号开关31管的源极；第四导体垫片24连接于 多个源极测试信号开关管32的源极；第一导体垫片21连接于多个源极测试信 号开关管32和栅极测试信号开关管31的栅极。

其他结构与上述实施例中晶体管特性测试结构相同，在此不再赘述。

具体地，在进行像素中晶体管特性测试时，由于采用了现有的模拟测试晶 体管的结构，因此可以直接使用现有的包括四个探针的接触头与上述四个晶体 管测试导体垫片对位接触，第一导体垫片21上的探针释放较大电压（一般大于 15V），使多个栅极测试信号开关管31和多个源极测试信号开关管32导通，第 二导体垫片22上的探针释放较大电压（一般大于15V）信号，电压信号经过连 接单元进入面板内部，将所有的薄膜晶体管导通，第四导体垫片24上的探针释 放数据信号，数据信号通过连接单元进入面板内部，使得面板内部的所有像素 均可以成为薄膜晶体管特性待测点，使用另外一个接触头与任意像素电极接触， 将接受到的信号反馈给设备分析便可以得到该像素的薄膜晶体管特性。上述的 过程没有用的第三导体垫片23，而在进行模拟晶体管特性测试时，则只使用第 二导体垫片22、第三导体垫片23和第四导体垫片24，没有用到第一导体垫片 21。

本发明提供的晶体管特性测试结构，由于通过晶体管测试导体垫片和连接 单元与栅线和数据线连接，因此可以同时向所有的栅线和数据线提供测试信号， 从而无需再每次测试一个指定像素的薄膜晶体管特性时都分别移动三个接触 头，只需移动一个接触头即可，从而使得薄膜晶体管特性测试更加简便，也因 此无需在栅线和数据线设置用于接触探针的过孔。另外，对于较小尺寸的面板， 由于三个接触头硬件大小的限制而无法移动到位进行测试，而本实施例中的晶 体管特性测试结构则可以实现对于较小尺寸的面板的测试。同时，本实施例中 的晶体管特性测试结构利用了现有的连接单元和模拟测试晶体管结构，但不会 对原有的阵列检测和模拟测试晶体管的测试造成干扰。

本实施例还提供一种晶体管特性测试方法，采用本申请任一所述的晶体管 特性测试结构，所述晶体管特性测试结构包括：用于阵列检测的连接单元；多 个晶体管测试导体垫片；所述多个晶体管测试导体垫片包括晶体管栅极导体垫 片和晶体管源极导体垫片；所述晶体管栅极导体垫片和晶体管源极导体垫片通 过所述连接单元分别连接于栅线和数据线；

将多个探针与所述多个晶体管测试导体垫片接触，并通过所述连接单元为 栅线和数据线提供测试信号的输入，另外使用一个接触头的探针与像素中的薄 膜晶体管的漏极或像素电极接触，实现晶体管特性测试。其中晶体管测试导体 垫片通过所对应接触的探针输入测试信号。

进一步地，上述测试方法可以采用本发明提供的任一晶体管特性测试结构。

进一步地，上述测试方法采用的探针可以配合本发明提供的晶体管特性测 试结构。

进一步地，在进行薄膜晶体管特性测试时，将一个包括四个探针的接触头 与四个晶体管测试导体垫片对位接触，即该接触头的四个探针分别接触第一导 体垫片21，第二导体垫片22、第三导体垫片23和第四导体垫片24，所述四个 导体垫片通过所对应接触的四个探针分别输入测试信号，并通过所述连接单元 为栅线和数据线提供测试信号的输入，另外使用一个接触头的探针与像素中的 薄膜晶体管的漏极或像素电极接触，实现晶体管特性测试。

进一步地，在具有模拟测试晶体管的结构中进行像素晶体管特性测试时， 可以采用有三个探针的接触头与三个晶体管测试导体垫片对位接触，即该接触 头的三个探针分别接触第一导体垫片21、第二导体垫片22和第四导体垫片24； 同样也可以直接使用现有的包括四个探针的接触头，但只有该接触头的三个探 针分别接触第一导体垫片21、第二导体垫片22和第四导体垫片24，第三导体 垫片23闲置没有接触探针；同样也可以直接使用现有的包括四个探针的接触头 与所述四个晶体管测试导体垫片对位接触，只是接触第三导体垫片23的探头不 输入测试信号，其余晶体管测试导体垫片通过所对应接触的探针输入测试信号， 并通过所述连接单元为栅线和数据线提供测试信号的输入，另外使用一个接触 头的探针与像素中的薄膜晶体管的漏极或像素电极接触，实现像素中晶体管特 性测试。

进一步的，在测试像素中的晶体管之前对模拟测试晶体管进行测试，将一 个包括四个探针的接触头，其中两个探针分别与所述第二导体垫片、第三导体 垫片接触，所述第二导体垫片，第三导体垫片通过所对应接触的探针输入测试 信号，另外使用一个接触头的探针与第四导体垫片接触，实现模拟测试晶体管 测试。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于 此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到 变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应 以所述权利要求的保护范围为准。