KR102147401B1

KR102147401B1 - 마이크로 표시장치 및 그의 검사 방법

Info

Publication number: KR102147401B1
Application number: KR1020190073104A
Authority: KR
Inventors: 이재훈; 장진웅
Original assignee: 주식회사 사피엔반도체
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2020-08-24

Abstract

본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 마이크로 발광소자 접합 수행 결과에 대한 화소 별 불량 여부를 판별하기 위한 마이크로 표시장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명의 마이크로 표시장치는 표시영역에 배열된 복수의 화소 및 표시영역 주변에 구비되고, 복수의 화소들에 연결된 전원선으로 전원전압을 출력하는 전원공급부를 포함하고, 복수의 화소 각각이, 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고, 제1 전극이 상기 전원선에 연결된 적어도 하나의 발광소자 및 적어도 하나의 발광소자의 제2 전극이 입력단에 연결된 앤드 게이트를 포함하고, 복수의 화소 중 제1 화소에 포함된 제1 앤드 게이트의 입력단은 제1 화소에 포함된 적어도 하나의 발광소자의 제2 전극에 인가되는 노드 전압 및 테스트 펄스 신호를 입력받고 제1 앤드 게이트의 출력단은 노드 전압 및 테스트 펄스 신호를 기초로 앤드 연산을 수행한 연산 결과를 출력하고, 복수의 화소 중 제1 화소와 동일의 행에 이웃하여 배열된 제2 화소에 포함된 제2 앤드 게이트의 입력단에 연결되어 연산 결과를 전송한다.

Description

마이크로 표시장치 및 그의 검사 방법{Micro Display and Test Method thereof}

본 발명의 실시예들은 마이크로 표시장치 및 그의 검사 방법에 관한 것이다.

최근 AR 및 MR 시장의 급속한 성장과 함께, 저 소비 전력 특성과 우수한 휘도 특성에 힘입어 Cu-Cu 본딩(Bonding)과 마이크로 LED를 적용한 마이크로 표시장치(또는 마이크로 디스플레이) 시장의 성장이 예상된다.

메모리가 내장된 화소 회로의 PWM(Digital) 구동의 경우, 다수의 그레이(Gray) 표현 신호를 위해 화소 회로에 연결이 필요하기 때문에 표시장치 활성화 영역에 많은 수의 배선이 필요하다. 따라서, 종래에는 불량 접합을 테스트하기 위해서는, 특히 화소 구동회로(IC)와 스캔/데이터 드라이버 구동회로(Scan/Data Driver IC)가 별도로 조립되는 대형 디스플레이 패널의 경우에는 픽셀 구동회로에 다수의 입력 패드(Input PAD)가 필요하다.

이와 같이, 디스플레이 해상도가 증가함에 따라 하나의 표시장치에 다수의 마이크로 발광소자(LED)를 접합하여 부착하는 경우, 필연적으로 불량 접합이 발생하기 때문에 이에 대한 대책이 필요한 실정이다. 마이크로 발광소자의 불량 접합을 포함하는 픽셀의 유/무를 확인하기 위해서는 불량 접합을 포함하는 픽셀에 대한 정보를 필요로 한다.

종래에는 마이크로 표시장치 인접 영역에 데이지 체인(Daisy chain)을 배치하고 간접적으로 접합 특성을 확인하는 방법이 있으나, 정확한 불량 접합 위치 파악이 불가능하다는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 필요성에 따른 것으로, 마이크로 발광소자 기판과 CMOS 드라이버 기판의 접합 수행 결과에 대한 화소 별 불량 여부를 판별하기 위한 마이크로 표시장치 및 이의 검사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 일 실시 예에 따른 마이크로 표시장치는 표시영역에 배열된 복수의 화소; 및 상기 표시영역 주변에 구비되고, 상기 복수의 화소들에 연결된 전원선으로 전원전압을 출력하는 전원공급부;를 포함하고, 상기 복수의 화소 각각이, 제1 전극 및 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극이 상기 전원선에 연결된 적어도 하나의 발광소자; 및 상기 적어도 하나의 발광소자의 상기 제2 전극이 입력단에 연결된 앤드 게이트;를 포함하고, 상기 복수의 화소 중 제1 화소에 포함된 제1 앤드 게이트의 입력단은 상기 제1 화소에 포함된 적어도 하나의 발광소자의 제2 전극에 인가되는 노드 전압 및 테스트 펄스 신호를 입력받고 상기 제1 앤드 게이트의 출력단은 상기 노드 전압 및 상기 테스트 펄스 신호를 기초로 앤드 연산을 수행한 연산 결과를 출력하고, 상기 복수의 화소 중 상기 제1 화소와 동일의 행에 이웃하여 배열된 제2 화소에 포함된 제2 앤드 게이트의 입력단에 연결되어 상기 연산 결과를 전송할 수 있다.

또한, 상기 마이크로 표시장치는, 전류를 측정하여 접합 불량 여부를 테스트하는 측정부; 상기 표시영역에 배열된 상기 복수의 화소에 대하여 행 단위로 연결을 수행하는 제1 스위치; 및 상기 표시영역에 배열된 상기 복수의 화소에 대하여 열 단위로 순차적인 연결을 수행하는 제2 스위치; 를 더 포함하고, 상기 측정부는 상기 제1 스위치가 연결된 행에 포함된 복수의 화소에 대하여 상기 제2 스위치를 통해 순차적으로 연결하여 앤드 게이트 연산 결과에 대응하는 전류를 측정할 수 있다.

또한, 상기 표시영역은 열 단위의 기설정된 수의 서브 영역으로 분리되고, 상기 제2 스위치는 상기 서브 영역마다 구비되고, 상기 제1 스위치가 연결된 행에 포함된 복수의 화소에 대하여 상기 서브 영역에서 각각 순차적으로 연결할 수 있다.

또한, 상기 마이크로 표시장치는, 화소 회로의 결함을 테스트하는 검사부; 및 상기 검사부와 연결되는 제3 스위치;를 더 포함하고, 상기 제1 스위치는 제1 극 및 제2 극을 포함하고, 상기 제1 극은 상기 복수의 발광소자의 제2 전극에 연결되고, 상기 제2 스위치는 상기 측정부와 상기 제1 스위치의 제2 극을 연결하고, 상기 제3 스위치는 상기 검사부와 상기 제1 스위치의 제2 극을 연결하고, 제1 검사 모드에서 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 턴-온되고, 상기 측정부는 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 경유하여 흐르는 전류를 기초로 접합 불량 여부를 테스트하고, 제2 검사 모드에서 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치가 턴-온되고, 상기 검사부는 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치를 경유하여 흐르는 전류를 기초로 화소 회로의 결함을 테스트할 수 있다.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 마이크로 LED의 불량 접합을 용이하게 검출할 수 있고, 이에 다른 생산성 향상이 가능할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 리페어(repair) 작업 수행 시에 정확한 불량 접합 위치 파악이 가능할 수 있고, 이에 따른 수율 향상이 가능할 수 있다.

물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 행(라인) 단위 결함 여부를 검사하는 방법을 설명하기 위한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소부의 게이트 체인(gate chain)을 설명하기 위한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소회로의 게이트(gate)의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소회로의 게이트(gate)의 동작을 설명하기 위해 공통 아노드(common anode) 타입에서의 전압-전류 그래프를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류를 기반으로 불량 화소를 검사하는 표시장치(30B)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 모드를 구동하기 위한 구성을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(30B)의 화소의 일 예이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 검사 모드에서의 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도이다.

이하, 본 개시의 다양한 실시예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 개시의 다양한 실시예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 본 개시의 다양한 실시예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 개시의 다양한 실시예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.

본 개시의 다양한 실시예에서 "또는" 등의 표현은 함께 나열된 단어들의 어떠한, 그리고 모든 조합을 포함한다. 예를 들어, "A 또는 B"는, A를 포함할 수도, B를 포함할 수도, 또는 A 와 B 모두를 포함할 수도 있다.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. 또한, 이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하의 실시예에서, X와 Y가 연결되어 있다고 할 때, X와 Y가 전기적으로 연결되어 있는 경우, X와 Y가 기능적으로 연결되어 있는 경우, X와 Y가 직접 연결되어 있는 경우를 포함할 수 있다. 여기에서, X, Y는 대상물(예를 들면, 장치, 소자, 회로, 배선, 전극, 단자, 도전막, 층 등)일 수 있다. 따라서, 소정의 연결 관계, 예를 들면, 도면 또는 상세한 설명에 표시된 연결 관계에 한정되지 않고, 도면 또는 상세한 설명에 표시된 연결 관계 이외의 것도 포함할 수 있다.

X와 Y가 전기적으로 연결되어 있는 경우는, 예를 들어, X와 Y의 전기적인 연결을 가능하게 하는 소자(예를 들면, 스위치, 트랜지스터, 용량소자, 인덕터, 저항소자, 다이오드 등)가, X와 Y 사이에 1개 이상 연결되는 경우를 포함할 수 있다.

이하의 실시예에서, 소자 상태와 연관되어 사용되는 "온(ON)"은 소자의 활성화된 상태를 지칭하고, "오프(OFF)"는 소자의 비활성화된 상태를 지칭할 수 있다. 소자에 의해 수신된 신호와 연관되어 사용되는 "온"은 소자를 활성화하는 신호를 지칭하고, "오프"는 소자를 비활성화하는 신호를 지칭할 수 있다. 소자는 높은 전압 또는 낮은 전압에 의해 활성화될 수 있다. 예를 들어, P타입 트랜지스터는 낮은 전압에 의해 활성화되고, N타입 트랜지스터는 높은 전압에 의해 활성화된다. 따라서, P타입 트랜지스터와 N타입 트랜지스터에 대한 "온" 전압은 반대(낮음 대 높음) 전압 레벨임을 이해해야 한다.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다. 이하에서, 첨부된 도면을 이용하여 본 발명의 다양한 실시 예들에 대하여 구체적으로 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 제조 공정을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 표시장치(30)는 발광소자 어레이(10) 및 구동회로 기판(20)을 포함할 수 있다. 발광소자 어레이(10)는 구동회로 기판(20)과 결합될 수 있다. 표시장치(30)는 마이크로 표시장치일 수 있다.

발광소자 어레이(10)는 복수의 발광소자들을 포함할 수 있다. 발광소자는 발광다이오드(LED)일 수 있다. 발광소자는 마이크로 내지 나노 단위 크기의 발광다이오드(LED)일 수 있다. 반도체 웨이퍼 상에 복수의 발광다이오드들을 성장시킴으로써 적어도 하나의 발광소자 어레이(10)들이 제조될 수 있다. 따라서, 발광다이오드를 개별적으로 구동회로 기판(20)에 이송할 필요없이 발광소자 어레이(10)를 구동회로 기판(20)과 결합함으로써 표시장치(30)가 제조될 수 있다.

구동회로 기판(20)에는 발광소자 어레이(10) 상의 발광다이오드 각각에 대응하는 화소회로가 배열될 수 있다. 발광소자 어레이(10) 상의 발광다이오드와 구동회로 기판(20) 상의 화소회로는 전기적으로 연결되어 화소를 구성할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2를 참조하면, 일 실시예에 따른 표시장치(30A)는 화소부(110) 및 구동부 등을 포함할 수 있다.

화소부(110)는 영상을 표시하는 표시 영역에 배치될 수 있다. 화소부(110)는 소정 패턴, 예를 들어, 매트릭스 형, 지그재그 형 등 다양한 패턴으로 배열된 복수의 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 화소(PX)는 하나의 색을 방출하며, 예를 들어, 적색, 청색, 녹색, 백색 중 하나의 색을 방출할 수 있다. 화소(PX)는 적색, 청색, 녹색, 백색 외의 다른 색을 방출할 수도 있다.

화소(PX)는 발광소자를 포함할 수 있다. 발광소자는 자발광소자일 수 있다. 예를 들어, 발광소자는 발광다이오드(LED)일 수 있다. 발광소자는 단일 피크 파장을 발광하거나, 복수의 피크 파장을 발광할 수 있다.

화소(PX)는 발광소자와 연결된 화소회로를 더 포함할 수 있다. 화소회로는 적어도 하나의 박막 트랜지스터 및 적어도 하나의 커패시터 등을 포함할 수 있다. 화소회로는 기판 상의 반도체 적층 구조에 의해 구현될 수 있다.

화소부(110)에는 화소(PX)들에 주사신호를 인가하는 주사선들(SL1-SLn), 화소(PX)들에 발광제어신호를 인가하는 발광제어선들(EL1-ELn) 및 화소들(PX)에 데이터신호를 인가하는 데이터선들(DL1-DLm)이 포함될 수 있다. 또한, 화소부(110)에는 화소들(PX)에 테스트 펄스 신호를 인가하는 테스트 펄스선들(TL1-TLn) 및 바이어스 전압을 인가하는 바이어스 인가선(BL1-BLn)이 포함될 수 있다.

주사선들(SL1-SLn), 발광제어선들(EL1-ELn), 테스트 펄스선(TL1-TLn) 및 바이어스 인가선(BL1-BLn)은 각각은 동일 행에 배열된 화소들(PX)에 연결되고, 데이선들(DL1-DLm) 각각은 동일 열에 배열된 화소(PX)들에 연결될 수 있다.

구동부 및 생성부는 화소부(110) 주변의 비표시 영역에 구비되고, 화소부(110)를 구동 및 제어할 수 있다. 구동부 및 생성부는 제어부(121), 주사 구동부(122), 데이터 구동부(123), 전원 공급부(124), 테스트 펄스 생성부(125) 및 바이어스 전압 구동부(126)를 포함할 수 있다. 구동부는 구동 모드 및 검사 모드에 따라 동작할 수 있다.

구동 모드에서, 제어부(121)의 제어에 따라, 주사 구동부(122)는 주사선들(SL1-SLn)에 대하여 차례로 주사신호를 인가하고, 데이터 구동부(123)는 각 화소(PX)에 데이터신호를 인가할 수 있다. 제어부(121)의 제어에 따라, 주사 구동부(122)는 발광제어신호를 발광제어선들(EL1-ELn)에 대하여 차례로 발광제어신호를 인가할 수 있다. 화소(PX)들은 주사선들(SL1-SLn)을 통해 수신되는 주사신호에 응답하여 데이터선들(DL1-DLm)을 통해 수신되는 데이터신호의 전압 레벨 또는 전류 레벨에 상응하는 밝기로 발광한다.

검사 모드에서, 제어부(121)의 제어에 따라, 주사 구동부(122)는 주사선들(SL1-SLn)에 대하여 차례로 주사신호를 인가하고, 데이터 구동부(123)는 각 화소(PX)에 검사신호를 인가할 수 있다. 제어부(121)의 제어에 따라, 주사 구동부(122)는 발광제어신호를 발광제어선들(EL1-ELn)에 대하여 차례로 발광제어신호를 인가할 수 있다. 제어부(121)의 제어에 따라 테스트 펄스 생성부(125)는 각 화소(PX)에 테스트 펄스 신호를 인가할 수 있다.

전원 공급부(124)는 외부의 전원 및/또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 다양한 레벨의 전압으로 변환하고, 제어부(121)로부터 입력되는 전원제어신호에 따라 해당 전압을 화소부(110)로 공급할 수 있다.

전원 공급부(124)는 전원전압을 생성하여 화소부(110)에 인가할 수 있다. 전원 공급부(124)는 구동 전압을 생성하여 주사 구동부(122), 데이터 구동부(123) 및 바이어스 전압 구동부(126)로 인가할 수 있다.

테스트 펄스 생성부(125)는 검사 모드에서 테스트 펄스를 생성하여 화소부(110)에 인가할 수 있다. 테스트 데이터 처리부(130)는 출력되는 테스트 펄스를 화소부(110)의 각 행(라인) 단위로 측정하고, 측정값을 기초로 해당 행의 화소(PX)들 중 적어도 하나의 화소(PX)의 화소회로가 결함인 것으로 결정할 수 있다.

제어부(121), 주사 구동부(122), 데이터 구동부(123), 전원 공급부(124), 테스트 펄스 생성부(125) 및 바이어스 전압 구동부(126)는 각각 별개의 집적 회로 칩 또는 하나의 집적 회로 칩의 형태로 형성되어 화소부(110)가 형성된 기판 위에 직접 장착되거나, 연성인쇄회로필름(flexible printed circuit film) 위에 장착되거나 TCP(tape carrier package)의 형태로 기판에 부착되거나, 기판에 직접 형성될 수도 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 행(라인) 단위 결함 여부를 검사하는 방법을 설명하기 위한 블록도이다.

도 3을 참조하면, 테스트 데이터 처리부(130)는 테스트 데이터 래치(131) 및 시프트 레지스터(132)를 포함할 수 있다.

제어부(121)로부터 테스트 신호가 입력되면, 테스트 펄스 생성부(125)는 테스트 펄스 신호를 생성하여 테스트 펄스선(TL1 내지 TLn)을 통해 화소부(110)의 행(라인) 단위로 테스트 펄스 신호를 전송할 수 있다.

테스트 데이터 래치(131)는 화소부(110)에 한 행에 포함된 화소(예를 들면, P11 내지 P1m)의 게이트 체인(Gate Chain)을 통과한 테스트 펄스 신호를 저장할 수 있다. 이후 본 발명의 시프트 레지스터(132)는 테스트 데이터 래치(131)에 저장된 테스트 펄스 신호를 통해 순차적으로 행 (라인) 단위로 확인할 수 있다.

예를 들어, 테스트 펄스 생성부(125)는 제어부(121)로부터 테스트 신호가 입력되면, 테스트 펄스를 생성하여, 제1 테스트 펄스선(TL1)을 통해 화소부(110)에 테스트 펄스를 인가할 수 있다. 이때, 화소부(110)의 제1 행에 인가된 테스트 펄스는 P11, P12, P13 내지 P1m을 통과하여 출력될 수 있다. 테스트 데이터 래치(131)는 통과하여 출력된 테스트 펄스를 저장할 수 있고, 시프트 레지스터(132)로 순차적으로 전달할 수 있다.

각각의 화소(예를 들면, P11 내지 P1m)는 내부에 앤드(AND) 게이트와 같은 논리소자를 포함할 수 있고, 각각의 논리소자는 게이트 체인을 형성하여 테스트 펄스를 통과시킬 수 있다. 게이트 체인(Gate Chain)에 대한 자세한 구조는 도 4를 통해 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소부의 게이트 체인(gate chain)을 설명하기 위한 도면이다.

화소부(110)의 각각의 행(라인)에 포함된 화소는 각각 앤드(AND) 게이트를 포함할 수 있다. 각각의 화소에 포함된 앤드(AND) 게이트는 각각 R, G, B 노드 전압에 해당하는 단자를 입력 단자로 포함할 수 있다.

도 4를 참조하면, 제1 테스트 펄스선(TL1)을 통해 입력되는 테스트 펄스(410)는 제1 화소(P11)에 포함된 앤드(AND) 게이트의 입력 단자 중 하나를 통해 입력될 수 있다. 또한, 제1 화소(P11)에 포함된 앤드(AND) 게이트의 출력 단자는 제2 화소(P12)에 포함된 앤드(AND) 게이트의 입력 단자와 연결될 수 있다.

구체적으로, 제1 테스트 펄스 라인(TL1)을 통한 제1 테스트 펄스(410)는 화소부(110)의 제1 행에 입력될 수 있다. 이때, 출력 전압이 높은(high) 상태를 1, 즉 참이라고 하고, 낮은(low) 상태를 0, 즉 거짓이라고 한다. 즉, 접합에 불량이 없고, R, G, B 노드의 전압 상태가 모두 참(1)일때, 각 노드의 전압과 테스트 펄스 신호와의 앤드 연산 수행 결과, 테스트 펄스 신호가 제1 행의 제1 화소(P11)를 통과할 수 있다. 달리 말하면, 테스트 펄스 신호가 참(1) 경우, 앤드 게이트에서 출력되는 연산 결과 역시 참(1)일 수 있다.

제1 화소(P11)로부터 출력된 연산 결과는 제1 화소(P11)와 동일한 행에 이웃하여 배역된 제2 화소(P12)에 포함된 앤드 게이트의 입력단에 입력될 수 있다. 제2 화소(P12)에 포함된 앤드 게이트는 제2 화소(P12)에 포함된 서브 화소(예로 R, G, B)에 대응하는 노드의 전압 및 제1 화소(P11)의 앤드 게이트로부터 수신한 연산 결과를 기초로 앤드 연산을 수행할 수 있다.

마찬가지로, 제2 화소(P12)로부터 출력된 연산 결과는 제3 화소(P13)에 포함된 앤드 게이트로 전송될 수 있고, 제3 화소(P13)에 포함된 서브 화소(예로 R, G, B)에 대응하는 노드의 전압 및 제2 화소(P12)로부터 출력된 연산 결과를 기초로 앤드 연산을 수행할 수 있다.

즉, 제1 행에 포함된 모든 픽셀(예로 P11 내지 P1m)의 접합이 불량이 아닌 경우, 제1 화소(P11)에 입력된 테스트 펄스(410)가 참이면, 제m 화소(P1m)에서 출력되는 펄스(411) 역시 참(1)일 수 있다. 반대로 말하면, 해당 라인에 포함된 픽셀 중 어느 하나의 화소에 불량 접합이 있으면, 출력되는 펄스가 거짓(0)일 수 있다.

예를 들어, 제2 행에 포함된 화소(P21 내지 P2m) 중 어느 하나의 화소(예로 P22)가 불량 접합(FAIL)인 경우, 제2 테스트 펄스선(TL2)을 통해 입력되는 테스트 펄스(420)가 참(1)인 것에 반해 출력되는 펄스(421)가 거짓(0)일 수 있다. 이를 통해 제2 행에 포함된 화소 중 적어도 하나의 화소가 불량 접합(FAIL) 상태인 것을 파악할 수 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소회로의 게이트(gate)의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 특히, 도 5a는 공통 아노드(common anode) 타입 픽셀회로를 도시하고, 5b는 공통 캐소드(common cathode) 타입 픽셀회로를 도시한다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 바이아스 전압 구동부(126)는 서브 화소(예로, LED_R, LED_G, LED_B)의 접합 불량 여부 테스트를 위해 바이아스 전압선(BLn)을 통해 바이아스 전압을 인가할 수 있다. 즉, 바이아스 전압에 따라 트랜지스터가 온(on)되면, R, G, B 각각에 대응하는 V_R, V_G, V_B 노드 값이 앤드(AND) 게이트로 입력될 수 있다.

앤드(AND) 게이트는 V_R, V_G, V_B 노드 값을 기초로 테스트 펄스선(TLn)을 통해 입력되는 테스트 펄스 신호를 통과시킬지 여부를 판단할 수 있다. 구체적으로 불량 접합이 없는 정상적인 회로에서는, 테스트를 위해 바이아스 전압을 인가하여 트랜지스터를 온(on)하면, 앤드(AND) 게이트로 참(1)인 V_R, V_G, V_B 노드 값이 입력될 수 있고, 그에 따라 참(1) 값의 테스트 펄스 신호가 통과될 수 있다.

반면, R, G, B에 대응하는 LED의 PAD 중 어느 하나의 패드(PAD) 접합(bonding)이 불량인 경우, 해당 노드 값은 거짓(0)일 수 있다. 예를 들어, B에 대응하는 PAD 접합이 불량인 경우, V_B 노드 값은 거짓(0)이 되고, 앤드(AND) 게이트에서의 출력 역시 거짓(0)이 된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 화소회로의 게이트(gate)의 동작을 설명하기 위해 공통 아노드(common anode) 타입에서의 전압-전류 그래프를 도시한다.

도 6을 참조하면, V_R, V_G, V_B 각각에 대응하는 LED에 흐르는 전류(Id)는 앤드(AND) 게이트에 입력되는 V_R, V_G, V_B 노드 전압값(Vds)에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 특정 전압 값까지는 전류 그래프가 선형(linear)적 영역을 나타내고, 이후 전압 값부터는 포화(saturation) 영역을 나타낸다.

달리 해석하면, V_R, V_G, V_B 노드 전압값(Vds)은 전류(Id)에 따라 가변적이며, 본 발명의 일 실시예에 따른 화소는 각각의 V_R, V_G, V_B 노드의 전압값(Vds)이 전류(Id)에 따라 적절한 논리값을 가질 수 있도록 바이아스 및 화소회로를 설정할 수 있다.

V_R, V_G, V_B 노드의 각각의 전압값(Vds)이 포화(saturation) 영역에 진입하는 경우, 앤드(AND) 게이트는 해당 노드가 참(1, High)인 것으로 판단할 수 있다. 즉, V_R, V_G, V_B 노드에 대응하는 발광다이오드(LED) 패드(PAD)의 접합이 모두 정상인 경우, 모든 노드가 포화(saturation) 영역에 들어오면, 모든 노드의 논리값 참(1, High)인 것으로 판단하고, 테스트 펄스 신호를 통과시킬 수 있다(PASS).

반면, V_R, V_G, V_B 노드에 대응하는 발광다이오드(LED) 패드(PAD) 중 어느 하나의 접합이 불량인 경우, 바이아스 및 화소회로를 설정에 따라 불량 패드에 대응하는 노드의 값이 포화(saturation) 영역에 들어가지 않는다. 즉, 앤드(AND) 게이트의 입력단 중 하나의 값이 거짓(0, low)이므로, 앤드(AND) 게이트의 출력 역시 거짓(0, low)이며 테스트 펄스 신호를 통과시키지 않을 수 있다(Fail).

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전류를 기반으로 불량 화소를 검사하는 표시장치(30B)를 개략적으로 나타낸 도면이다.

화소부(210)는 영상을 표시하는 표시 영역에 배치될 수 있다. 화소부(210)는 소정 패턴, 예를 들어, 매트릭스 형, 지그재그 형 등 다양한 패턴으로 배열된 복수의 화소(PX)들을 포함할 수 있다. 화소(PX)는 하나의 색을 방출하며, 예를 들어, 적색, 청색, 녹색, 백색 중 하나의 색을 방출할 수 있다. 화소(PX)는 적색, 청색, 녹색, 백색 외의 다른 색을 방출할 수도 있다.

화소부(210)에는 화소(PX)들에 주사신호를 인가하는 주사선들(SL1-SLn), 화소(PX)들에 발광제어신호를 인가하는 발광제어선들(EL1-ELn) 및 화소들(PX)에 데이터신호를 인가하는 데이터선들(DL1-DLm)이 포함될 수 있다. 또한, 화소부(110)에는 화소들(PX)에 바이어스 전압을 인가하는 바이어스 인가선(BL1-BLn)이 포함될 수 있다.

주사선들(SL1-SLn), 발광제어선들(EL1-ELn) 및 바이어스 인가선(BL1-BLn)은 각각은 동일 행에 배열된 화소들(PX)에 연결되고, 데이선들(DL1-DLm) 각각은 동일 열에 배열된 화소(PX)들에 연결될 수 있다.

구동부는 화소부(210) 주변의 비표시 영역에 구비되고, 화소부(210)를 구동 및 제어할 수 있다. 구동부는 제어부(221), 주사 구동부(222), 데이터 구동부(223), 전원 공급부(224), 테스트 스위치 구동부(225) 및 바이어스 전압 구동부(227)를 포함할 수 있다. 구동부는 구동 모드 및 검사 모드에 따라 동작할 수 있다.

구동 모드에서, 제어부(221)의 제어에 따라, 주사 구동부(222)는 주사선들(SL1-SLn)에 대하여 차례로 주사신호를 인가하고, 데이터 구동부(223)는 각 화소(PX)에 데이터신호를 인가할 수 있다. 제어부(221)의 제어에 따라, 주사 구동부(222)는 발광제어신호를 발광제어선들(EL1-ELn)에 대하여 차례로 발광제어신호를 인가할 수 있다. 화소(PX)들은 주사선들(SL1-SLn)을 통해 수신되는 주사신호에 응답하여 데이터선들(DL1-DLm)을 통해 수신되는 데이터신호의 전압 레벨 또는 전류 레벨에 상응하는 밝기로 발광한다.

검사 모드에서, 제어부(221)의 제어에 따라, 주사 구동부(222)는 주사선들(SL1-SLn)에 대하여 차례로 주사신호를 인가하고, 데이터 구동부(223)는 각 화소(PX)에 검사신호를 인가할 수 있다. 제어부(221)의 제어에 따라, 주사 구동부(222)는 발광제어신호를 발광제어선들(EL1-ELn)에 대하여 차례로 발광제어신호를 인가할 수 있다. 제어부(221)의 제어에 따라, 테스트 스위치 구동부(225)는 각 화소에 테스트 스위치를 온(on)하는 신호를 인가할 수 있다.

한편, 검사 모드는 패드 접합(pad bonding)의 불량 여부를 검사하기 위한 제1 검사 모드 및 칩 자체를 검사하기 위한 제2 검사 모드로 분류될 수 있다.

제1 검사 모드에서, 제어부(221)의 제어에 따라, 멀티플렉서 구동부(228)는 라인 단위로 패드 접합 불량 여부를 검사하기 위해 순차적으로 멀티플렉서의 연결을 제어할 수 있다. 멀티플렉서 구동부(228)는 화소부(110)를 경유하여 흐르는 전류를 화소부(110)의 라인 단위로 측정하고, 측정 전류 값을 기초로 해당 라인의 화소(PX)들 중 적어도 하나의 화소(PX)의 화소회로가 결함인 것으로 결정할 수 있다.

제2 검사 모드에서, 제어부(221)의 제어에 따라, 칩 검사부(226)는 칩 검사를 위한 스위치를 온(on)하는 신호를 인가할 수 있다. 제2 검사 모드에서, 제2 전원선(VL2)을 통해 흐르는 제2 전원전압(VDD_2)을 기초로 칩 자체의 회로를 검사할 수 있다.

전원 공급부(224)는 외부의 전원 및/또는 내부의 전원을 인가받아 각 구성요소들의 동작에 필요한 다양한 레벨의 전압으로 변환하고, 제어부(221)로부터 입력되는 전원제어신호에 따라 해당 전압을 화소부(210)로 공급할 수 있다.

전원 공급부(224)는 제1 전원전압(VDD_1)을 생성하여 제1 전원선(VL1)을 통해 화소부(210)에 인가할 수 있다. 전원 공급부(224)는 구동 전압을 생성하여 주사 구동부(222), 데이터 구동부(223) 및 바이어스 전압 구동부(226)로 인가할 수 있다. 전원 공급부(224)는 제2 전원전압(VDD_2)을 생성하여 칩 검사부(226)에 인가할 수 있다. 제어부(221), 주사 구동부(222), 데이터 구동부(223), 전원 공급부(224), 테스트 스위치 구동부(225), 칩 검사부(226) 및 바이어스 전압 구동부(227)는 각각 별개의 집적 회로 칩 또는 하나의 집적 회로 칩의 형태로 형성되어 화소부(210)가 형성된 기판 위에 직접 장착되거나, 연성인쇄회로필름(flexible printed circuit film) 위에 장착되거나 TCP(tape carrier package)의 형태로 기판에 부착되거나, 기판에 직접 형성될 수도 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 모드를 구동하기 위한 구성을 설명하는 도면이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 멀티플렉서는 전체 화소부(210)를 적어도 하나의 섹션으로 나누어 각 섹션 출력단에 연결되는 적어도 하나의 멀티플렉서(228-1, 228-2 내지 228-n)를 포함할 수 있다. 멀티플렉서 구동부(228)는 출력단의 라인 별 순차적으로 전류를 측정할 수 있도록, 적어도 하나의 멀티플렉서(228-1, 228-2 내지 228-n) 각각 화소부(210)와의 연결을 제어할 수 있다.

측정부(230)는 적어도 하나의 멀티플렉서(228-1, 228-2 내지 228-n)로부터 화소부(210)를 흐르는 전류를 입력 받으면, 적어도 하나의 멀티플렉서(228-1, 228-2 내지 228-n)에 의해 선택된 화소의 전류 값을 직접 측정할 수 있고, 이를 기초로 접합 불량 여부를 테스트할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 측정부(230)는 전류-전압 컨버터(미도시)를 더 포함할 수 있고, 이를 통해 전류를 전압으로 변환 후 측정할 수 있다. 또 다른 예로, 측정부(230)는 신호 증폭부(미도시)를 더 포함할 수 있고, 이를 통해 신호를 증폭하여 측정할 수 있다.

한편, 본 발명의 검사 모드에서, 테스트 스위치 구동부(225)는 화소부(210)와 연결하도록 제1 스위치를 제어할 수 있다. 제1 스위치가 온(on)되면, 화소부(210)는 회로 자체 칩을 검사하기 위한 구성 및 마이크로 LED 접합 상태를 검사하기 위한 구성과 연결될 수 있다. 이때, 제1 스위치는 트랜지스터로 구현될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.

제1 검사 모드에서 테스트 스위치 구동부(225)는 제1 스위치를 온(on)할 수 있고, 멀티플렉서 구동부(228)는 멀티플렉서(228-1, 228-2 내지 228-n) 중 적어도 하나의 멀티플렉서를 화소부(210)에 연결하도록 제2 스위치를 제어할 수 있다. 즉, 제1 검사 모드에서는 측정부(230)는 멀티플렉서를 통해 입력되는 전류 값을 기초로 라인 별 마이크로 LED 접합 불량 여부를 판단할 수 있다.

구체적으로, 제1 스위치는 화소부(210)에 배열된 복수의 화소에 대하여, 행 단위로 연결을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 테스트 스위치 구동부(225)는 제어부(221)로부터 테스트 신호를 수신하면, 테스트 펄스 신호가 행 (라인) 단위로 입력되도록 제1 스위치를 구동할 수 있다.

한편, 제2 스위치는 화소부(210)에 배열된 복수의 화소에 대하여, 열 단위로 연결을 수행할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 검사 모드에서 멀티플렉서 구동부(228)는 1 스위치에 의해 연결된 행에 포함된 복수의 화소에 대하여 상기 제2 스위치를 통해 순차적으로 연결하도록 제2 스위치를 제어할 수 있다.

예를 들면, 화소부(210)의 제1 행이 제1 스위치에 의해 연결된 경우, 제2 스위치는 제1행 1열의 화소에 연결할 수 있고, 측정부(230)는 제1행 1열의 화소에 포함된 앤드 게이트의 연산 결과에 대응하는 전류를 측정할 수 있다. 이후, 제2 스위치는 제1행 2열의 화소에 순차적으로 연결할 수 있고, 측정부(230)는 제1행 2열의 화소에 포함된 앤드 게이트의 연산 결과에 대응하는 전류를 측정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 화소부(210)는 열 단위의 기설정된 수의 서브 영역(예로, n개)으로 분리될 수 있고, 서브 영역에 각각 멀티플렉서(228-1, 228-2 내지 228-n)가 대응될 수 있다. 이 경우, 각각의 멀티플렉서는 서브 영역에서 열 단위로 복수의 화소에 대하여 순차적으로 각각 연결하도록 제2 스위치를 제어할 수 있다.

예를 들어, 제1 멀티플렉서(228-1)가 제1열 내지 제5열에 대응되고, 제2 멀티플렉서(228-2)가 제6열 내지 제10열에 대응되는 경우, 제1 멀티플렉서(228-1)가 제1열에 연결할 때 제2 멀티플렉서(228-2)가 제6열에 연결할 수 있다. 이후, 각각의 멀티플렉서가 순차적으로 2열, 6열 등으로 연결할 수 있다.

상술한 실시예에 의해, 전체 화소부(210)에 대한 접합 불량 여부를 신속하게 검사할 수 있고, 정확한 불량 위치를 파악할 수 있다는 효과가 있다.

이때, 제2 스위치는 멀티플렉서(228-1, 228-2 내지 228-n) 내부에 포함되어 화소부(210)의 적어도 하나의 라인과 연결하기 위한 아날로그 또는 디지털 논리 회로로 구현될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.

제2 검사 모드에서 테스트 스위치 구동부(225)는 제1 스위치를 온(on)할 수 있고, 제어부(221)는 칩 검사부(226)에 포함된 제3 스위치를 제어하여 칩 검사부(226)와 화소부(210)를 전기적으로 연결할 수 있다. 즉, 제2 검사 모드에서는 칩 검사부(226)는 전류 값을 기초로 화소 구동회로 칩 자체의 오류 여부를 판단할 수 있다. 이때, 제3 스위치는 트랜지스터로 구현될 수 있으나 이에 한정하지 않는다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(30B)의 화소의 일 예이다.

도 9의 실시예에서는 설명의 편의를 위해 n번째 행 및 m번째 열의 화소(Pnm)를 예로서 설명하겠다. 화소(Pnm)는 n번째 행에 포함된 다수의 화소 중 하나로서, n번째 행에 대응하는 주사선(SLn)과 m번째 열에 대응하는 데이터선(DLm)에 연결되어 있다.

화소(Pnm)는 주사신호를 전달하는 주사선(SLn), 주사선(SLn)과 교차하며 데이터신호를 전달하는 데이터선(DLm), 제1 전원전압(VDD_1) 및 제2 전원전압(VDD_L)을 전달하는 전원선에 연결될 수 있다.

화소(Pnm)는 발광다이오드(LED) 및 발광다이오드(LED)에 연결된 화소회로를 포함할 수 있다. 화소회로는 제1 내지 제3 트랜지스터(T1 내지 T3), 커패시터(C), 검사 트랜지스터(TT) 및 바이어스 트랜지스터(BT)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 트랜지스터(T1 내지 T3) 및 바이어스 트랜지스터(BT) 각각의 제1 전극 또는 제1 단자는 드레인 단자이고, 제2 전극 또는 제2 단자는 소스 단자일 수 있다.

제1 트랜지스터(T1)는 커패시터(C)의 제1 전극에 연결된 게이트 전극, 제3 트랜지스터(T3)를 통해 발광다이오드(LED)에 연결된 제1 전극, 제3 전원전압(VSS)에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다. 제3 전원전압(VSS)은 접지전압(GND)일 수 있다. 제1 트랜지스터(T1)는 구동 트랜지스터로서 역할을 하며, 제2 트랜지스터(T2)의 스위칭 동작에 따라 데이터 신호를 전달받아 발광다이오드(LED)에 전류를 공급할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제1 트랜지스터(T1)는 저전압 영역에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 제1 트랜지스터(T1)는 트라이오드(triode) 영역에서 동작할 수 있다.

제2 트랜지스터(T2)는 주사선(SLn)에 연결된 게이트 전극, 데이터선(DLm)에 연결된 제1 전극, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다. 제2 트랜지스터(T2)는 주사선(SLn)을 통해 전달받은 주사신호에 따라 턴-온되어 데이터선(DLm)으로 전달된 데이터신호를 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극으로 전달하는 스위칭 트랜지스터로서 역할을 할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 제2 트랜지스터(T2)는 제1 트랜지스터(T1)와 함께 저전압 영역에서 동작할 수 있다. 즉, 제2 트랜지스터(T2)는 트라이오드(triode) 영역에서 동작할 수 있다. 이 경우, 데이터신호는 제1 트랜지스터(T1)와 제2 트랜지스터(T2)의 저전압 동작에 대응하는 전압 범위로 변환될 수 있다.

제3 트랜지스터(T3)는 발광 제어선(ELn)에 연결된 게이트 전극, 바이어스 트랜지스터(BT)의 제2 전극에 연결된 제1 전극, 제1 트랜지스터(T1)의 제1 전극에 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다. 제3 트랜지스터(T3)는 발광 제어선(ELn)을 통해 전달받은 발광제어신호에 따라 턴-온되어 제1 트랜지스터(T1)의 구동전류가 발광다이오드(LED)에 흐르도록 할 수 있다. 도 9의 실시예에서, 발광 제어선(ELn)은 주사 구동부(222)에 연결되고, 주사 구동부(222)로부터 발광제어신호를 인가받을 수 있다. 다른 실시예에서, 발광 제어선(ELn)은 주사 구동부(122)와 별개의 발광제어 구동부(미도시)에 연결되어 발광제어신호를 인가받을 수 있다.

바이어스 트랜지스터(BT)는 바이어스선(BLn)에 연결된 게이트 단자, 발광다이오드(LED)의 제2 전극에 연결된 제1 전극, 제3 트랜지스터(T3)의 제1 단자에 연결된 제2 단자를 포함할 수 있다. 바이어스 트랜지스터(BT)는 게이트 단자에 인가되는 바이어스 전압에 의해 구동 모드에서 턴-온 상태를 유지하며, 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전압을 제어하는 전압제어 트랜지스터일 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 바이어스 트랜지스터(BT)에 의해 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전압이 제어됨으로써 제1 트랜지스터(T1) 내지 제3 트랜지스터(T3)는 저전압용 트랜지스터로 역할을 할 수 있다. 즉, 바이어스 트랜지스터(BT)는 제1 트랜지스터(T1)가 트라이오드 영역에서 동작하도록 제1 트랜지스터(T1)의 드레인 전압을 제어할 수 있다.

바이어스 트랜지스터(BT)는 바이어스선(BLn)을 통해 인가되는 바이어스 전압에 의해 턴-온될 수 있다. 바이어스 전압은 바이어스 트랜지스터(BT)가 항상 턴-온 상태를 유지하게 하는 소정 레벨의 직류 전압(DC)일 수 있다. 바이어스 트랜지스터(BT)의 턴-온 상태에 따라 제3 트랜지스터(T3)와 바이어스 트랜지스터(BT) 사이의 노드 전압(Vx), 즉 제3 트랜지스터(T3)의 드레인 전압이 제어될 수 있다. 바이어스 전압에 따라 바이어스 트랜지스터(BT)의 채널 저항이 가변할 수 있다. 즉, 바이어스 트랜지스터(BT)는 가변 선형 저항으로 동작할 수 있다.

바이어스 트랜지스터(BT)의 채널 저항에 따라 노드 전압(Vx), 즉 제3 트랜지스터(T3)의 드레인 전압이 결정될 수 있다. 따라서, 바이어스 전압을 제어함으로써 제3 트랜지스터(T3)의 드레인 전압이 제3 트랜지스터(T3)가 트라이오드 영역에서 동작하는 조건을 만족하는 전압으로 제어될 수 있다.

커패시터(C)는 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 전극에 연결된 제1 전극, 및 제3 전원전압(VSS) 연결된 제2 전극을 포함할 수 있다.

발광다이오드(LED)의 제1 전극은 제1 전원전압(VDD_1)을 공급받을 수 있다. 발광다이오드(LED)의 제2 전극은 바이어스 트랜지스터(BT)의 제1 전극에 연결될 수 있다. 발광다이오드(LED)는 데이터신호에 대응하는 휘도로 발광함으로써 영상을 표시할 수 있다. 검사 모드에서 발광다이오드(LED)는 발광하지 않을 수 있다.

제1 스위치(SW1)는 바이어스 트랜지스터(BT)의 제2 전극 및 제3 트랜지스터(T3)의 제1 전극에 연결될 수 있다. 이때, 제1 스위치(SW1)는 테스트 스위치 구동부(225)에 의해 제어되며, 검사 모드(제1 검사 모드 및 제2 검사 모드)에서 온(on) 될 수 있다. 구체적으로, 제1 스위치는 제1 극 및 제2 극을 포함할 수 있고, 제1 극은 복수의 발광소자의 제2 전극에 연결된 바이어스 트랜지스터(BT)의 제2 전극에 연결될 수 있고, 제2 극은 제2 스위치(SW2) 및 제3 스위치(SW3)에 대응하는 노드에 연결될 수 있다.

제1 검사 모드에서 멀티플렉서에 포함되어 구현된 제2 스위치(SW2)는 멀티플렉서 구동부(228)에 의해 온(on)될 수 있다. 즉, 제1 검사 모드에서는 제1 스위치(SW1)와 제2 스위치(SW2)가 온(on)될 수 있다.

이 경우, 제1 전원선(VL1)을 흐르는 전류는 발광다이오드(LED), 바이어스 트랜지스터(BT), 제1 스위치(SW1), 제2 스위치(SW2)를 순차적으로 경유하여 흐를 수 있고, 측정부(230)는 전류 값을 측정함으로써, 패드(PAD)의 접합(bonding)이 불량인지 여부를 측정할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 발광소자(LED)는 화소의 서브 화소에 포함된 LED일 수 있다. 이 경우, 멀티플렉서 구동부(228)는 각각의 서브 화소를 검사하기 위해 제2 스위치(SW2)를 제어할 수 있다.

제2 검사 모드에서 칩 검사부(226)에 포함되어 구현된 제3 스위치(SW3)는 제어부(221)에 의해 온(on)될 수 있다. 제3 스위치(SW3)는 제2 전원선(VL2)과 연결되어 제2 검사 모드에서 턴-온되고, 구동 모드 및 제1 검사 모드에서 턴-오프될 수 있다. 즉, 제2 검사 모드에서는 제1 스위치(SW1)와 제3 스위치(SW3)가 온(on)될 수 있다.

행 단위로, 주사신호가 주사선(SLn)을 통해 제2 트랜지스터(T2)로 인가되고, 주사신호에 응답하여 데이터신호가 데이터선(DLm)으로 인가될 수 있다. 이어서, 발광제어신호가 발광제어선(ELn)을 통해 제3 트랜지스터(T3)로 인가될 수 있다. 제어부(221)로부터의 검사제어신호가 제3 스위치(SW3)로 인가될 수 있다. 이때, 제3 스위치(SW3)가 별도의 트랜지스터로 구현되는 경우, 별도의 검사제어선을 포함할 수 있다.

검사제어신호는 주사신호가 주사선(SLn)을 통해 제2 트랜지스터(T2) 인가되는 동안 제3 스위치(SW3)로 인가될 수 있다. 검사제어신호에 의해 제3 스위치(SW3)가 턴-온되고, 제2 전원선(VL2)을 흐르는 전류는 제3 스위치(SW3), 제3 트랜지스터(T3), 제1 트랜지스터(T1)를 경유하여 전류가 흐를 수 있다. 검사부(226)의 전류측정회로는 제2 전원전압(VDD_2)을 인가하는 제2 전원선(VL2)에 흐르는 전류를 측정할 수 있다.

즉, 제2 검사모드에서 제3 스위치(SW3)를 이용하여 제2 전원선(VL2)를 통한 제2 전원전압(VDD_2)을 화소회로에 인가함으로써 제1 트랜지스터(T1) 내지 제3 트랜지스터(T3)를 포함하는 화소회로의 정상 동작 여부를 검사할 수 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 검사 모드에서의 타이밍을 설명하기 위한 타이밍도이다.

도 10을 참조하면, 각 라인 별 테스트 시간(SCAN_OUT1, SCAN_OUT2 등) 동안 적어도 하나의 멀티플렉서(228-1 내지 228-n)는 전류가 제1 스위치(SW1) 및 제2 스위치(SW2)를 경유하도록 멀티플렉서 코드(MUX code)를 순차적으로 변경하여 연결할 수 있다. 측정부(230)는 경유하여 온 전류를 측정하여 패드(pad)의 접합(bonding)이 불량인지 여부를 확인할 수 있다.

구체적으로, 테스트 신호(TEST_SCAN) 신호에 응답하여, 화소부(210)의 각 행에 테스트 펄스 신호가 라인 별 테스트 시간(1 Line Test Time) 동안 인가되면, 멀티플렉서(228-1 내지 228-n)는 멀티플렉서 코드(MUX code)를 순차적으로 변경하여 해당 행에 포함된 화소를 열 순서에 따라 순차적으로 연결되도록 제2 스위치(SW2)를 변경할 수 있다.

예를 들어, 제1 행에 대한 테스트 펄스 신호가 제1 테스트 시간(SCAN_OUT1) 동안 인가되면, 멀티플렉서(228-1 내지 228-n)는 각각 대응된 서브 영역에서 제1 행에 포함된 화소를 순차적으로 연결할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시장치(30)의 해상도나 화소부의 섹션 수에 대응되도록 라인 별 테스트 시간(1 Line Test Time)이 유동적으로 설정될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 2의 표시장치(30A)와 도 7에서의 표시장치(30B)가 하나의 표시장치로 구현될 수 있다. 일 예에 따른 표시장치는 제1 검사모드에서 테스트 펄스 신호를 통해 행 단위 패드 접합 불량을 검출할 수 있고, 멀티플렉서를 통해 열 단위로 섹션 별 패드 접합 불량을 검출할 수 있다.

다만, 상술한 예시는 일 예에 불과하고, 표시장치는 제1 검사모드에서 테스트 펄스 신호를 통해 행 단위 패드 접합 불량을 검출할 수 있고, 제2 검사모드에서 멀티플렉서를 통해 열 단위로 섹션 별 패드 접합 불량을 검출할 수 있고, 제3 검사모드에서 칩 자체의 회로를 검사할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.

이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

10: 발광소자 어레이
20: 구동회로 기판
30: 표시장치
110: 화소부
121: 제어부
122: 주사 구동부
123: 데이터 구동부
124: 전원공급부
125: 테스트 펄스 생성부
126: 바이어스 전압 구동부
130: 테스트 데이터 처리부
131: 테스트 데이터 래치
132: 시프트 레지스터

Claims

표시영역에 배열된 복수의 화소; 및
상기 표시영역 주변에 구비되고, 상기 복수의 화소들에 연결된 전원선으로 전원전압을 출력하는 전원공급부;를 포함하고,
상기 복수의 화소 각각이,
제1 전극 및 제2 전극을 포함하고, 상기 제1 전극이 상기 전원선에 연결된 적어도 하나의 발광소자; 및
상기 적어도 하나의 발광소자의 상기 제2 전극이 입력단에 연결된 앤드 게이트;를 포함하고,
상기 복수의 화소 중 제1 화소에 포함된 제1 앤드 게이트의 입력단은 상기 제1 화소에 포함된 적어도 하나의 발광소자의 제2 전극에 인가되는 노드 전압 및 테스트 펄스 신호를 입력받고
상기 제1 앤드 게이트의 출력단은 상기 노드 전압 및 상기 테스트 펄스 신호를 기초로 앤드 연산을 수행한 연산 결과를 출력하고, 상기 복수의 화소 중 상기 제1 화소와 동일의 행에 이웃하여 배열된 제2 화소에 포함된 제2 앤드 게이트의 입력단에 연결되어 상기 연산 결과를 전송하는 마이크로 표시장치.
제1항에 있어서,
상기 마이크로 표시장치는,
전류를 측정하여 접합 불량 여부를 테스트하는 측정부;
상기 표시영역에 배열된 상기 복수의 화소에 대하여 행 단위로 연결을 수행하는 제1 스위치; 및
상기 표시영역에 배열된 상기 복수의 화소에 대하여 열 단위로 순차적인 연결을 수행하는 제2 스위치; 를 더 포함하고,
상기 측정부는 상기 제1 스위치가 연결된 행에 포함된 복수의 화소에 대하여 상기 제2 스위치를 통해 순차적으로 연결하여 앤드 게이트 연산 결과에 대응하는 전류를 측정하는 마이크로 표시장치.
제2항에 있어서,
상기 표시영역은 열 단위의 기설정된 수의 서브 영역으로 분리되고,
상기 제2 스위치는 상기 서브 영역마다 구비되고, 상기 제1 스위치가 연결된 행에 포함된 복수의 화소에 대하여 상기 서브 영역에서 각각 순차적으로 연결하는 마이크로 표시장치.
제2항에 있어서,
상기 마이크로 표시장치는,
화소 회로의 결함을 테스트하는 검사부; 및
상기 검사부와 연결되는 제3 스위치;를 더 포함하고,
상기 제1 스위치는 제1 극 및 제2 극을 포함하고, 상기 제1 극은 상기 복수의 발광소자의 제2 전극에 연결되고,
상기 제2 스위치는 상기 측정부와 상기 제1 스위치의 제2 극을 연결하고,
상기 제3 스위치는 상기 검사부와 상기 제1 스위치의 제2 극을 연결하고,
제1 검사 모드에서 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치가 턴-온되고, 상기 측정부는 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치를 경유하여 흐르는 전류를 기초로 접합 불량 여부를 테스트하고,
제2 검사 모드에서 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치가 턴-온되고, 상기 검사부는 상기 제1 스위치 및 상기 제3 스위치를 경유하여 흐르는 전류를 기초로 화소 회로의 결함을 테스트하는 마이크로 표시장치.