CN100470251C

CN100470251C - Tft测试仪和测试方法

Info

Publication number: CN100470251C
Application number: CNB2005100999789A
Authority: CN
Inventors: 井村健一; 中野大树; 坂口佳民
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2005-09-12
Publication date: 2009-03-18
Anticipated expiration: 2025-09-12
Also published as: JP2006133119A; US20060097745A1; TWI380033B; CN1773300A; TW200632335A; US7295030B2; JP4791023B2

Abstract

本发明的目的是使用对TFT没有负面影响(污染、损坏等)的非接触电流源对具有断开且暴露的源极或漏极电极的TFT的电特性进行测试。根据本发明，提供一种用于TFT阵列衬底(14)的测试仪(100)，包括：用于供给离子流到衬底(14)的表面上的离子流供给装置(16、18)，所述衬底(14)的表面上形成TFTs的阵列(12)，每个TFT连接到一个电极上，源极和漏极之一是断开且暴露的；用于供给工作电压到阵列中被测试的TFT栅电极的控制电路(24)；和用于测量通过测试的未断开的TFT源极或漏极的工作电流的测量电路(24)。

Description

TFT测试仪和测试方法

技术领域

本发明一般涉及TFT测试仪和TFT测试方法，更具体地涉及通过使用非接触电压(电流)源测试TFT阵列工作特性的仪器和方法。

背景技术

制造有源矩阵有机LED显示器(此后称为AMOLED显示器)的步骤大致分成制作用于驱动的TFT阵列的步骤和随后在阵列上制作OLED的单元步骤。在TFT阵列步骤结束时，作为发光材料的OLED并未在TFT阵列衬底上形成，因此作为象素电路的电路没有完成。也就是说，当只有TFT阵列形成时，与露出的象素电极相连的TFT的漏极或源极成为断开状态。因此，工作电流不能通过(打开)TFT。因此，在TFT阵列步骤已经结束时，测试TFT的电特性是不可能或非常困难的。所以，通常在单元步骤结束以完成AMOLDED显示器之后对AMOLDED显示器的特性进行测量。

然而，当在TFT阵列步骤之后能够对TFT阵列进行测试时，可以防止任何有缺陷的TFT阵列被提供到单元步骤。因此，完成加工的AMOLDED显示器的产量能够更高，而且可以预料制造成本的减少。由于TFT电特性的波动对于AMOLDED显示器的显示效果具有严重的负面影响，因此强烈需求在TFT阵列阶段进行特性测试。

例如，在日本专利申请特许公开Nos.2002-72918、2002-108243和2002-123190中，公开了电流通过象素电极的方法，所述象素电极与用于驱动的TFT的源极或漏极相连并具有断开状态。

在日本专利申请特许公开No.2002-72918中，公开了TFT阵列被浸入电解液中以形成电传导的方法。然而，该方法中，TFT阵列需要被进入到溶液中，因此在制造过程中该方法并不实际可用。

在日本专利申请特许公开No.2002-108243中，公开了在图案化(patterd)之前对象素电极性测试的方法。特别地在该发明公开中，公开了在象素电极上形成用于测试的导电膜并对导电膜进行测试的方法，而且在测试之后将用于测试的导电膜清除。然而，用于测试的导电膜是堆积的并形成于TFT阵列上，而且被使得与象素电极成为紧密接触。因此，在TFT阵列上形成导电膜和从TFT阵列上清除导电膜的步骤中，TFT阵列被破坏的可能性非常大。因此，在制造过程中该方法实际可用的可能性很小。

在日本专利申请特许公开No.2002-123190中，公开了在TFT阵列衬底的上面部分制备相反电极，并使用电磁波(软X射线)对衬底与该电极之间的空气进行照射以使所述空气离子化，从而实现导电的方法。然而，TFT衬底也将被X射线照射。因此，当通过足够大的电流时，TFT元件的X射线曝光量增加，并存在元件损坏的可能。使用软X射线的测试仪需要预先被告知，必须防止设备对周围环境或操作者暴露，而且不能说这是容易执行的方法。因此，在制造过程中该方法实际可用的可能性很小。

[专利文献1]日本专利申请特许公开No.2002-72918

[专利文献2]日本专利申请特许公开No.2002-108243

[专利文献3]日本专利申请特许公开No.2002-123190

发明内容

[本发明解决的问题]

本发明的目的是通过使用对TFT没有负面影响(污染、破坏等)的非接触电流源对具有断开且暴露的源极或漏极的TFT的电特性进行测试。

本发明的目的是提供能够在TFT阵列的制造过程中通过使用非接触电流源对具有断开且暴露的源极或漏极的TFT的电特性进行测试的仪器和方法。

[解决问题的方法]

根据本发明，提供一种TFT测试仪，包括：用于供给离子流到形成有断开且暴露的源极电极和漏极电极之一的TFT的衬底表面的离子流供给装置；用于供给工作电压到TFT栅电极的控制电路；和用于测量通过未断开的TFT电极的工作电流的测量电路。

根据本发明，提供一种TFT阵列衬底测试仪，包括：用于供给离子流到形成TFT阵列的衬底的表面的离子流供给装置，每个TFT的源极或漏极连接到一个电极上，源极和漏极之一是断开且暴露的；用于供给工作电压到阵列中被测试的TFT栅电极的控制电路；和用于测量通过测试的未断开的TFT源极或漏极的工作电流的测量电路。

提供一种TFT测试方法，包括：(a)制备衬底，在所述衬底上形成源极电极和漏极电极之一断开且暴露的TFT；(b)供给离子流到形成TFT的衬底的表面；(c)供给工作电压到TFT栅电极；和(d)测量通过未断开的TFT电极的工作电流。

根据本发明，提供一种TFT阵列衬底测试方法，包括以下步骤：(a)制备衬底，TFT阵列形成在所述衬底上，每个TFT的源极或漏极与一个电极相连，源极和漏极之一是断开的且暴露的；(b)供给离子流到形成TFT的衬底的表面；(c)供给工作电压到阵列中被测试的TFT栅电极；(d)测量通过未断开的正进行测试的TFT源极或漏极的工作电流；和(e)测量暴露的电极的表面电势。

[本发明的优点]

本发明的用于TFT(TFT阵列衬底)的测试仪(测试方法)，通过供给离子流到断开且暴露的TFT的源极或漏极，能够在对TFT没有负面影响(污染、破坏等)的情况下对TFT的电特性进行测试。而且，根据本发明的仪器(方法)，通过使用TFT阵列制造过程中现有的TFT驱动电路能够进行TFT的电特性测试。

附图说明

图1表示作为测试对象的TFT；

图2为表示本发明的测试仪的结构的框图；

图3表示本发明的测试仪的系统(电路)结构的框图；

图4表示在AMOLED显示器中使用的TFT电路实例；

图5表示处于电传导状态的图4的电路实例；

图6表示电流测量电路的结构实例；

图7表示图4的TFT电路排列到3×3阵列；

图8表示在某一测试时间时图7的每条线的驱动波形的时序；

图9是表示反馈控制的状态的示意图；

图10表示进入电晕放电单元的电极的电压时序；

图11表示离子阻断探针的实例；

图12是表示通过振动电容器法(vibrating condenser method)进行表面电势测量的示意图；

图13是表示通过振动电容器法进行表面电势测量的示意图；

图14表示离子输送单元的实例；

图15表示离子输送单元的实例；

图16表示离子输送单元的实例；

图17表示离子输送单元的实例；

图18表示用于供给电离空气的空气供给管的实例；

图19表示离子屏蔽探针的实例；

图20表示离子屏蔽探针的实例；和

图21表示反馈控制单元的实例。

具体实施方式

首先，将对本发明的原理进行说明。图1表示作为测试对象的一种N-沟道TFT。TFT 10的栅1与驱动电压线5相连。源极或漏极2与电流检测线6相连，3与断开的电极4相连。由于电极4是断开的，TFT 10不进行操作，即使驱动电压被供给到栅1。而且，从线6上不能检测到驱动电流。在本发明中，使用离子流7对断开的电极4进行照射。离子流7起到TFT电压源(电流源)的作用。当工作电压Vg供给到栅1时，TFT 10能够被操作(打开)。当所述TFT打开时，从线6上检测到工作电流Id。此外，测量电极4的表面电势Vd。从驱动电压Vg、工作电流Id、或表面电势Vd、电流检测线的电势Vs中可以选择TFT 10的电特性，而且可以进一步判断这些特性是否合格。即使被测量的TFT为P-沟道类型的，测量也可类似地进行。上面已经对本发明的基本想法。应该注意由于电极4必须接收离子，至少表面的一部分必须被暴露。对于某一或更多的离子流密度，需要用于操作TFT的暴露区域。

图2是表示本发明的测试仪100的框图。需要注意的是，下文中主要关于对用于AMOLED显示器的TFT阵列衬底进行测试而说明测试仪100的结构。但是，本发明不仅可用于对用于AMOLED显示器的TFT阵列衬底进行测试，而且也可用于对用于任何应用中的具有断开的且暴露的源极或漏极电极的TFT以及阵列衬底进行测试。

用于供给离子流的离子输送单元16被设置在衬底14的上方，所述衬底14上形成TFT阵列12。电晕放电单元18被设置在离子输送单元16的左侧。离子输送单元16和电晕放电单元18组成用于供给离子流到衬底的离子流供给装置。测量控制电路24通过探针22与设置在衬底14的左端上的电极焊盘20进行电连接。测量控制电路24控制TFT阵列的驱动(供给栅电压Vg到被测试的TFT)、工作电流Id的测量等。为了防止离子流的照射，使用离子流屏蔽装置26对电极焊盘20进行了覆盖。此外，在衬底上方设置了用于检测TFT阵列的断开的电极的表面电势的探头28，和用于接收来自于探头28的信号的表面电势测量单元30。

图3是表示本发明的测试仪100的系统(电路)结构的一个实例的框图。采用与图2中相同标号指示的部件表示与图2中的结构相同。作为未在图2中显示的结构，图3显示了信号发生测量电路23、用于电特性计算的计算机(PC)32以及存储单元34。应该注意的是信号发生测量单元23可以利用TFT阵列的外围电路的一部分。探针22可以具有离子屏蔽功能(下文中将进行详细说明)。

其次将通过使用图2、3的测试仪对测试程序进行说明。通过电晕放电单元18和离子输送单元16，离子被喷射到被测试衬底上以形成电压源之后，可以对任何象素电路进行测试。图4表示在AMOLED显示器中使用的象素电路的实例。图4表示具有两个N-沟道TFTs(T1、T2)组合在一起的象素电路，这是电压编程的最简单的象素电路之一。在该象素电路中，驱动的TFT(T2)是决定OLED面板图像质量的晶体管，测试的主要目的是测试该TFT的电特性。

象素电极被连接到T2的漏极一侧，这里OLED材料以连接相对电极到电源的方式而形成。由于OLED没有按阵列状态形成，象素电极仍然暴露，该电极是所谓的断开的漏极状态。当离子化的空气被供给以在该状态下导电时，该状态变化为图5中所示的状态。这是与电势Vion被应用到象素电极的状态相同的状态。该状态中，电极通过探针22与外围电路相连，用于电源传导，而且象素被驱动。以与通常的操作中相同的方式驱动选择线和数据线，而且通过GND线确定电流。为了测试电流，电流表可直接与该GND线相连。图6(a)到(d)的任何电路可用于测量电流。图7显示TFT电路的3×3阵列排列。接下来，将参考图7的电路对测试流程进行说明。图8显示在某一测试时间每个线的驱动波形的时序。

<测试流程>

(a)导电探针22连接到电极焊盘20。电流测量电路连接到引导到GND线的布线上。表面电势测量单元的检测电极28设置到测试衬底14上。

(b)电晕放电单元18和离子输送单元16启动以开始供给离子化的空气。

(c)测试象素1.1的选择线Select1打开(图8的时序1)。

(d)在测试象素1.1的数据线Data1上应用信号电压。而且，通过表面电势测量单元30测量象素电极的电势，测量流经GND线的电流Id(图8的时序1到3)。

(e)在下一个测试象素2.1的数据线Data2上应用信号电压。而且，通过表面电势测量单元30测量象素电极的电势，测量流经GND线的电流(图8的时序5到7)。

(f)在下一个测试象素3.1的数据线Data3上应用信号电压。而且，通过表面电势测量单元30测量象素电极的电势，测量流经GND线的电流(图8的时序9到11)。

(g)选择线Select1断开(图8的时序12)。

(h)然后，下一个选择线Select2打开，重复上述的程序(c)到(g)。

(i)类似地打开选择线Select3，重复上述的程序(c)到(g)。

当上述程序被重复时，Vion(＝Vd)、Vg和流经晶体管T2的电流Id能够被测量。因此，获得Id-Vgs曲线。这种情况中，由于Vs是GND线的电势，因此Vgs＝Vs。从Id-Vgs曲线上可以获得关于晶体管T2的电特性参数β和Vth。这里，β为由TFT的迁移率μ、每个单位面积的栅电容Cox和TFT的沟道宽度W与沟道长度L之比所确定的值，β具有关系式：β＝μ·Cox·W/L。而且，在晶体管的饱和区，Id与Vgs之间近似地建立Id＝0.5β(Vgs-Vth)²的关系。作为关于β和Vth的测试条件，检查它们是否处于由使用者任意设定的范围内，或者在全部象素内评价波动性。

如上所述，根据本发明的测试仪和测试方法，在象素电路中可以测量驱动TFT的电特性。即，可以在驱动该驱动TFT时测量Vds、Vgs和电流Id。当电离空气被用作到断开的电极的导电手段时，该电极可用作电压源，但难于维持恒定电压。即使不维持恒定电压，通过表面电势测量单元也能够经常地得知详细电压，但为了测量中的方便，恒定电压是有效的。图9是表示用于保持表面电势恒定的反馈控制的示意图。在图9中，由表面电势测量单元30获得的电压值被输入到包含运算放大器的反馈电路40，该值被反馈到离子输送单元16或者电晕放电单元18，从而可以控制和保持表面电势为恒定。

对于电晕放电单元18，反馈电路40控制应用到针尖电极(图2)的电压值或电流值。对于离子输送单元16，空气吹风机42的转数(即流速)被控制。如果使用压缩空气，空气压力被控制。可以在离子输送单元16和测试衬底14之间设置阀以控制阀的打开/关闭。通过以这种方式构成的电路，在控制和保持表面电势为恒定的同时可以测量数值。

接下来，将详细说明本发明的测试仪的每个结构元件。

<电晕放电单元18>

电晕放电是在具有大曲率的部分内例如针尖电极的电子放电现象，这种放电为局部电子放电。因此，这种放电为电子放电的一种模式，也被称为局部破坏。当在空气中常温/常压下大约3kV到10kV的高电压被应用到针尖电极时，常常产生这种放电。当电晕放电发生时，环绕在针尖电极周围的空气被离子化。当应用的电压为负时，产生负离子。当应用的电压为正时，产生正离子。在空气中，主要地，氮气转化为负离子，水蒸气转化为正离子。如果没有任何电场或磁场，产生的离子在周围漂浮，并在重组时被另一种材料吸收。吸收时离子释放电荷，并将电荷转移到吸收离子的材料中。当已经吸收离子的目标物被导体接地时，产生电流。当离子被诸如不接地的导体或绝缘体吸收时，材料被充电。

仪器结构比较简单，可以只包括针尖电极和高压电源(图1中的标号18)。在应用高电压的时序中，AC或DC可按在图10中示出的激发波形而应用。在(a)中，显示了5kV的DC的应用。由于该电压超过开始电晕放电的3kV的阈值电压，连续产生电子放电。在这种情况中，只产生正离子。因此用于应用负电压的针尖电极被单独制备，这种结构包括多个电极。在(b)中，应用了矩形波。在这种情况中，从一个针尖电极上可以产生正/负离子。在(c)中，应用了AC。特别地，当应用高频(10kHz到100kHz)时，可以获得正/负离子关于时间的好的平衡状态。在任何情况下，在象素电极相接触的气氛中，最好正/负离子具有相同的数量，并且有必要以关于时间的高密度供给离子。

离子关于时间的高密度(the high density of ions with regard totime)指电荷的数量，即，每秒钟由测试衬底接收的离子的电流值。由于在本发明的测试仪中产生的离子是电流供给源的函数，因此必须保证足够的电流值。具体地，可以通过高至大约5μA的上限值的电流。因此，可以供给能够每秒钟输送大约5微库仑(μC)电荷的离子流。为了以关于时间的高密度产生离子，电压被设定到尽可能高，制备多个针尖电极并同时驱动。当离子密度增加时，重组的比例也增加。为了解决该问题，通过后面说明的离子输送单元16，离子被连续地从针尖电极的周围输送到测试衬底上，因此针尖电极附近的离子密度恒定地保持在低的状态，测试衬底上的离子密度保持到高的状态。

<离子输送单元16>

通过离子输送单元，由电晕放电单元产生的电离空气被输送到测试衬底上。电晕放电单元提供有高压针尖电极。因此，当在近距离内存在测试衬底时，高电压具有影响，衬底上的元件因此被损坏，并且存在发生测试仪错误操作的可能。还存在测试衬底拾取电晕放电的电磁噪声的可能。因此，离测试衬底的距离必须尽可能大。然而，当所述距离增加时，没有足够数量的离子达到测试衬底，不能确保TFT操作需要的唯一电流。为了解决该问题，通过离子输送单元输送空气。主要地，产生气流，并通过空气输送离子。作为输送空气的方法，使用空气吹风机或压缩空气。在任何情况下，电晕放电单元被结合使用。将被离子化的空气被供给到电晕放电单元18的针尖电极周围，仅仅输送离子化的空气。

<离子屏蔽装置(探针)26，22>

有一种使用非晶硅的方法和一种在AMOLED阵列衬底中形成TFT时使用多晶硅的方法。在使用非晶硅的TFT阵列中，电极焊盘以与矩阵形状中排列的象素的垂直/横向线一样多地被引出到衬底的边缘部分。柔性衬底等被用于连接源驱动器，而且栅驱动器与焊盘相连。在使用多晶硅的TFT阵列中，常常在同样的衬底上形成驱动电路。用于供给驱动驱动器和驱动数据所需的信号的电极焊盘也引出到边缘部分。为了对测试衬底上的每个象素测试TFT，信号必须从被引出到边缘部分的用于信号供给的电极焊盘送出，而且象素必须直接或通过外围电路被驱动。

通常使用通过将与电极焊盘间距一致排列的探针放在一起构成的探针。针尖点的材料常常使用钨。这种探针与电极焊盘物理接触，以产生电传导，但电极焊盘和探针通常处于暴露在空气中的状态。因此，当通过如本发明中的电离空气导电时，存在离子化的空气从探针直接注入电荷并因此不能使用空气的可能。为了解决该问题，探针需要被提供用于屏蔽电离空气的机构。

图11表示提供有对电离空气物理屏蔽的罩的探针的实例。离子屏蔽罩43的材料可以是导体或绝缘体，最好在不接地状态中使用。当所述屏蔽材料接地时，例如，导体恒定指示接地的电势，吸收电离空气的功能产生作用，测试衬底上的离子密度减少。对于电离空气，正负电荷离子能够以电荷变为0的方式得以平衡。因此，电荷并不增加，即使导体或者绝缘体不接地。因此，不接地的导体，或者类似塑料的绝缘体优选用于制作罩。

与用于探针22的轴44分开，可以进行

旋转的轴45被附加到离子屏蔽罩43，离子屏蔽罩43以通过所述轴将罩固定在衬底和探针之间的这样的方式进行设置。在设置离子屏蔽罩43之后，使用于电传导的探针22与电极焊盘20接触。具有柔性电缆46的用于电传导的探针22相对于电极焊盘20而定位，并与焊盘相接触。当没有制备任何对准标记时，在采用诸如照相机等对焊盘的位置进行检测的同时，需要使探针与电极焊盘20接触。因此，在这种情况下，离子屏蔽罩43必须是透明的。离子屏蔽罩43与测试衬底14接触，或者以小的间隙将罩43设置在衬底的附近。当罩43与衬底接触时，罩优选具有由诸如软橡胶和塑料的材料制成的边缘。

<表面电势测量单元28，30>

在采用表面电势测量单元和数据处理单元的测量方法中存在着技术。大体上，主要的是采用振动电容器的方法且对静电充电的绝缘体的电势进行测量的单元。图12是显示振动电容器方法的示意图。在振动电容器方法中，检测电极28被设置在测量对象50的附近，检测电极28发生振动，从而使在检测电极和测量对象之间形成的电容c发生变化。然后，根据电容的变化测量检测电极中产生的交变电流电势，以获得测量对象的电势。在AMOLED显示器的TFT阵列衬底上存在100,000个或更多的象素电极，电极的电势需要单独获得。那么，每个检测电极被小型化到大约等于象素电极尺寸的尺寸(具体地在50sq μm到100sq μm之间)，而且扫描阵列衬底的表面。测试衬底与检测电极之间的距离最好尽可能小，具体地所述距离最好为500μm或更小。

作为选择，如在图13中显示的，根据制备衬底56的过程中象素电极54的排列，将检测电极52预先按矩阵形式排列，衬底56可被设置在测试衬底58的附近。在这种情况中，检测电极52通过气孔或槽60彼此独立，从而离子流62容易通过的结构得以实现。

[实例]

另外，作为关于本发明的测试仪的几种结构元件的实例，将描述其它方式。

<离子输送单元16>

图14显示空气吹风机64的使用。在这种情况中，该单元以与电晕放电单元的针尖电极66整合在一起的方式进行构造。由于存在由吹风机64的旋转电动机产生的电磁噪声，因此需要吹风机64距离测试衬底30cm或更远。如在图15中显示的，通过气孔69而不是空气吹风机供给压缩空气70。因此，吹风机的电磁噪声能够得到避免，所述距离可以进一步减小，可以产生高的离子密度。

图16显示另一个实例。使用磁力的磁性搅拌器72被用作用于旋转空气吹风机的系统。吹风机被设置在用于放电的针尖电极66同一外壳74内。用于旋转吹风机的磁性转子被设置在外壳的外部。当外壳74由导电的金属材料制成时，磁性转子的电磁噪声可以被阻断。由于电磁噪声可以被阻断，因此吹风机可以被设置在测试衬底14的附近。

图17显示另一个实例。空气供给管76被设置用于输送电离空气，压缩空气在管内流动。电晕放电单元的针尖电极66被设置在所述管内。压缩空气在流经所述管的同时被离子化，并通过管被输送到测试衬底14上。管76的内部直径尺寸可设定为从大约等于象素的尺寸(大约100μm)到大约等于衬底的尺寸(对于便携式电话为大约2英寸的对角线尺寸，对于监视器为大约20英寸)的尺寸范围。当管的内部直径小于测试衬底的尺寸时，在其上放置测试衬底的台架或者管的尖部被扫描从而通过电离空气进行对全部象素的电传导。

为了通过空气供给管输送电离空气，所述管可如图18所示通过磁力成形为限制型管78。在该管中，四极磁体(quadruple magnet)以N极和S极交替排列的方式彼此堆在一起，管具有限制管内的正或负电离空气的功能。具体地，由于产生圆形磁场，在管内通过的离子受到洛沦兹(Lorentz)力，并还经受直接朝向管中心或向外的力。然而，在磁场从管中心在半径方向上以半径的平方增加的情况中，产生限制作用。通过在图18中显示的结构，可以近似地产生磁场。不必说，N极和S极的数量可以以获得八极的方式增加。

<离子屏蔽探针26，22>

图19显示离子屏蔽探针的实例。该探针与用于电传导的探针22、46整合在一起，而且附加管82用于吹压缩空气80。压缩空气80从探针22一侧流向测试衬底14，并起着所谓的气帘的作用。从测试衬底14上方输送的离子84可以远离探针22和用于接触的电极焊盘20。吹出的空气仅仅在测试衬底14上流动，并起到搅动正/负离子保持离子平衡的作用。

图20显示离子屏蔽探针的另一个实例。用于电传导的探针22被整合，离子屏蔽罩86以覆盖探针针尖的方式进行设置。罩86的根部88具有铰链结构，并垂直转动。以防止所述罩与用于电传导的探针相接触的方式在探针的较低的部分设置限制器90，所述罩可以向上自由转动。为了使探针与电极焊盘接触，离子屏蔽罩86首先接触焊盘。然后，使用于电传导的探针22的针尖接触。离子屏蔽罩86最好由绝缘体构成，而且特别在与衬底接触的部分，优选使用诸如塑料和橡胶的软材料。

<反馈控制>

在图9的实例中，通过用于产生电离空气的单元18和用于输送空气的单元16控制作为电传导介质的离子的数量，从而控制表面电势(象素电极的电势)为恒定，但是响应慢，而且这种控制不适于以高速进行测量。为了以高速进行测量，通过离子屏蔽探针22将来自于反馈电路40的控制信号输入到象素电路的方法是有效的。在这种情况中，表面电势不是恒定的，但是应用到驱动TFT的Vds和Vgs被控制并保持为恒定。图21显示具体电路结构实例。由表面电势测量单元30获得的电势被用作参量，通过使用所述参量由Vds降低的电压被应用到GND线，比通过Vgs应用到GND线更高的电压被应用到数据线。在这种情况中，Vds和Vgs可以被设定为恒定。微电阻Rs被插入到GND线和反馈电路之间，测量相反端的电压以获得电流值Id。从该电流值获得Id-Vgs曲线。

已参照图1到21的实例对本发明进行了说明。然而，本发明并不局限于这些实例，对于本领域的技术人员，显然在不偏离本发明领域的范围内进行任何修改都是可能的。

Claims

1、一种TFT测试仪，包括：

用于供给离子流到衬底表面的离子流供给装置，在所述衬底上形成源极电极和漏极电极之一断开且暴露的TFT；

用于供给工作电压到TFT栅电极的控制电路；和

用于测量通过未断开的TFT电极的工作电流的测量电路。

2、根据权利要求1的测试仪，还包括：

用于以非接触的方式测量TFT的暴露的电极的表面电势的表面电势测量单元。

3、根据权利要求1的测试仪，其中离子流供给装置包括：用于产生电离空气的电晕放电单元；和用于将电离空气输入到衬底的表面的电离空气输送单元。

4、根据权利要求2的测试仪，还包括：

用于接收表面电势以控制来自于离子流供给装置的离子流速的反馈电路。

5、根据权利要求1的测试仪，还包括：

用于保护电极端子不受离子流照射的离子流屏蔽装置，所述电极端子与未断开的TFT电极进行电连接以测量工作电流。

6、一种TFT阵列衬底测试仪，包括：

用于供给离子流到衬底表面的离子流供给装置，在所述衬底上形成TFT阵列，每个TFT的源极或漏极连接到一个电极上，漏极和源极之一是断开且暴露的；

用于供给工作电压到阵列中待测试的TFT栅电极的控制电路；和

用于测量通过测试的未断开的TFT源极或漏极的工作电流的测量电路。

7、根据权利要求6的测试仪，还包括：

用于以非接触的方式测量暴露的电极的表面电势的表面电势测量单元。

8、根据权利要求7的测试仪，还包括：

用于从工作电压、工作电流和表面电势获得测试的TFT的电特性的计算单元。

9、根据权利要求6的测试仪，其中离子流供给装置包括：用于产生电离空气的电晕放电单元；和用于将电离空气输入到衬底的表面的电离空气输送单元。

10、根据权利要求7的测试仪，还包括：

11、根据权利要求6的测试仪，还包括：

用于保护电极不受离子流照射的离子流屏蔽装置，所述电极与未断开的受测试的TFT源极或漏极进行电连接以测量工作电流。

12、一种TFT测试方法，包括如下步骤：

(a)制备衬底，在所述衬底上形成源极电极和漏极电极之一断开且暴露的TFT；

(b)供给离子流到衬底的表面，TFT形成在所述的衬底的表面上；

(c)供给工作电压到TFT的栅电极；和

(d)测量通过未断开的TFT电极的工作电流。

13、根据权利要求12的方法，还包括下面的步骤：

(e)测量TFT的暴露的电极的表面电势。

14、一种TFT阵列衬底测试方法，包括以下步骤：

(a)制备衬底，在所述衬底上形成TFT，每个TFT的源极或漏极与一个电极相连，源极电极和漏极之一是断开且暴露的；

(c)供给工作电压到阵列中被测试的TFT栅电极；

(d)测量通过未断开的TFT源极或漏极的工作电流；和

(e)测量暴露的电极的表面电势。

15、根据权利要求14的方法，还包括下面的步骤：

(f)从工作电压、工作电流和表面电势获得测试的TFT的电特性。

16、根据权利要求14的方法，还包括下面的步骤：

(g)根据测量的表面电势控制供给到衬底表面的离子流速。

17、根据权利要求14的方法，还包括下面的步骤：

对阵列中全部TFT重复测量步骤(d)和(e)，直到测量结束。