OLED顯示器的DC生產(chǎn)測試中測量誤差的來源

　　測量誤差的來源是由測試系統(tǒng)的精度、以及在對OLED給出信號和進(jìn)行測量期間所未曾想到的瞬態(tài)過程引起的。在進(jìn)行快速的生產(chǎn)測試時(shí)，在穩(wěn)定狀態(tài)下進(jìn)行精確DC測量的能力，是與盡可能快地完成測試的需求相互牽制的。測試周期的時(shí)間長短是由源/測量以及開關(guān)操作組成的，而這一周期時(shí)間可以有非常大的變化范圍。比如，如果2400被設(shè)置成用最短的測試時(shí)間間隔(aperture)完成操作，即0.01 NPLC，那么源/測量過程就可以在1ms內(nèi)完成。如果把積分(integration)周期或測量時(shí)間增加到1.0 NPLC，那么測量時(shí)間就增加到大約17ms.用犧牲測試速度來增加測試時(shí)間間隔的好處是，可以得到極優(yōu)的噪聲抑制，也就是在比較“安靜”的狀態(tài)下進(jìn)行測試。

　　為了得到穩(wěn)定和可重復(fù)的測量，關(guān)鍵一點(diǎn)是被測參數(shù)在源/測量期間達(dá)到和保持在一個(gè)穩(wěn)定值上。這個(gè)概念對于OLED測試是特別重要的。OLED的電與光的特性是與時(shí)間有關(guān)的，而且呈現(xiàn)出滯后效應(yīng)1，2.與比較熟悉的基于半導(dǎo)體的光電發(fā)射器相比，OLED的電特性則非常之不同。由于這個(gè)原因，我們在試圖設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)自動(dòng)化測試系統(tǒng)之前，必須對測試參數(shù)的瞬態(tài)行為有一個(gè)完整的理解。瞬態(tài)過程的特性也有助于測試協(xié)議的開發(fā)，并可簡化測試數(shù)據(jù)的分析，以及增進(jìn)對測試系統(tǒng)的可信度。信號源延遲時(shí)間，也就是，從把信號加到OLED至測量開始之間的這一可變的時(shí)間延遲，也許可以用來降低瞬態(tài)效應(yīng)。圖1表示了在測試系統(tǒng)被設(shè)置為NPLC = 10以及信號源延遲從0.0005變化到10秒的條件下，對四像素同時(shí)測試時(shí)的每個(gè)像素的漏電流。為了達(dá)到小于1nA的穩(wěn)態(tài)漏電流，就至少需要數(shù)秒的時(shí)間。

　　圖1.四像素測試時(shí)每個(gè)像素的反向偏置電流，其中源/測量時(shí)間延遲從0.0005變化到10秒，使用6V偏壓。

　　測試系統(tǒng)的測試性能取決于測試儀器的基本精度、以及由系統(tǒng)中其他元件引起的誤差源。電纜和開關(guān)卡的漏電流是電流測量的一個(gè)誤差源。對于測試夾具和電纜連線，這一誤差會(huì)隨著被測電流絕對值的降低而增加。選擇正確的掃描卡，也就是說，掃描卡的額定漏電流至少要比最小的被測電流低一個(gè)數(shù)量級，該指標(biāo)非常關(guān)鍵。對于設(shè)計(jì)成用2400進(jìn)行10-8A測量的測試系統(tǒng)，無需保護(hù)電路。

　　采用兩線感出結(jié)構(gòu)的電壓測量誤差，是由掃描卡上使用的繼電器的“導(dǎo)通”電阻以及電纜的電阻壓降損耗產(chǎn)生的。7015-C卡上的兩個(gè)繼電器合起來，將對信號通路產(chǎn)生最大 < 300Ω的電阻。對于小于50μA的電流測量，包含典型的電阻壓降損耗在內(nèi)的電壓誤差將是很小的，其典型值為 < 15μV。對于較大的電流測量，比如當(dāng)顯示器的一整列被激勵(lì)時(shí)，誤差將正比于OLED的電流。這一數(shù)值也許可以用Verror = 2 * (Rrelay)×IOLED(s)來計(jì)算。那些要求電壓測量精度非常高的應(yīng)用，也就是，電壓測量不受DUT電流的影響，則需要一種四線測試結(jié)構(gòu)。

　　7158型和7058型掃描卡上的機(jī)械繼電器有一個(gè)大約等于或小于1Ω的接觸電阻，由此引起的電壓誤差是可以忽略的，即使在大電流時(shí)也如此。對于這一應(yīng)用，由下述掃描卡的接觸電勢所引起的誤差也許也可看作是可忽略的;這些掃描卡的接觸電勢是：7015-C為 < 5mV，7058和7158分別為 < 250μV和 < 200μV。