KR102588321B1 - 마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예들은 마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 다수의 게이트 라인, 다수의 데이터 라인, 다수의 센싱 라인 및 다수의 서브픽셀이 배열된 픽셀 어레이를 포함하는 실리콘 기판, 실리콘 기판 상에 배치되고, 다수의 데이터 라인 또는 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 선택하여, 선택된 라인을 통해 전송되는 신호를 디지털 신호로 변환하여, 테스트 데이터를 출력하는 테스트 회로 및 테스트 데이터를 외부로 출력하기 위한 테스트 패드부를 포함하는 마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법에 관한 것이다.

Description

마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법{MICRO DISPLAY DEVICE, TEST CIRCUIT AND TEST METHOD FOR THEREOF}

본 발명은 마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법에 관한 것이다.

디스플레이 장치는 다수의 서브픽셀들이 배열된 디스플레이 패널과, 이를 구동하기 위한 소스 구동회로, 게이트 구동회로 등의 각종 구동회로들을 포함한다.

종래의 디스플레이 장치에서, 디스플레이 패널은 유리 기판 상에 트랜지스터들, 각종 전극 및 각종신호 배선들 등이 형성되고, 집적회로로 구현될 수 있는 구동회로들은 인쇄회로에 실장되고, 인쇄회로를 통해 표시패널과 전기적으로 연결된다.

이러한 기존 구조는, 대형 디스플레이 장치에는 적합하지만, 소형 디스플레이 장치에는 적합하지 않다.

한편 가상 현실 디바이스, 증강 현실 디바이스 등과 같이, 소형 디스플레이 장치를 필요로 하는 많은 다양한 전자 기기들이 생겨나고 있다. 이에 매우 작게 제작되는 마이크로 디스플레이 장치가 제안된 바 있다.

마이크로 디스플레이 장치는 실리콘 기판(실리콘 반도체 기판) 상에 집적회로(Integrated Circuit: IC)형태의 반도체 칩으로 형성되므로, 육안으로 불량을 판별하기 매우 어려우며, 픽셀 어레이 뿐만 아니라 각종 구동 회로가 일체로 구현되는 경우가 많다.

이에 기존의 디스플레이 장치와 다른 형태로 구현된 마이크로 디스플레이 장치를 테스트하기 위한 방법이 요구되고 있다.

한편, 마이크로 디스플레이 장치가 실리콘 기판 상에 반도체 칩으로 형성되므로, 마이크로 디스플레이 장치의 크기가 증가될수록 반도체 칩의 크기 또한 증가되어 수율이 크게 저하되게 된다.

따라서 반도체 칩의 크기 증가를 최소화하면서, 마이크로 디스플레이 장치를 테스트할 수 있는 방법이 요구되고 있다.

본 발명의 실시예들의 목적은 고속으로 정확한 테스트가 가능한 마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예들의 다른 목적은 크기 증가를 최소화하면서 테스트 할 수 있는 마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예들의 다른 목적은 수율을 높이고 비용을 저감할 수 있는 마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법을 제공하는데 있다.

본 발명의 실시예들의 다른 목적은 외부 보상이 가능한 마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법을 제공하는데 있다.

일측면에서, 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치는 다수의 게이트 라인, 다수의 데이터 라인, 다수의 센싱 라인 및 다수의 서브픽셀이 배열된 픽셀 어레이를 포함하는 실리콘 기판, 실리콘 기판 상에 배치되고, 다수의 데이터 라인 또는 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 선택하여, 선택된 라인을 통해 전송되는 신호를 디지털 신호로 변환하여, 테스트 데이터를 출력하는 테스트 회로 및 테스트 데이터를 외부로 출력하기 위한 테스트 패드부를 포함할 수 있다.

여기서, 테스트 회로는, 테스트 모드에 따라 다수의 데이터 라인 또는 다수의 센싱 라인 중 하나를 선택하는 제1 테스트 먹스부, 제1 테스트 먹스부에서 선택된 다수의 데이터 라인 또는 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 선택하는 제2 테스트 먹스부 및 제2 테스트 먹스부에서 선택된 라인을 통해 수신되는 신호를 디지털 신호로 변환하여, 기설정된 비트수를 갖는 테스트 데이터를 출력하는 테스트 변환부를 포함할 수 있다.

제2 테스트 먹스부는, 제1 테스트 먹스부에서 선택된 다수의 데이터 라인 또는 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 순차적으로 변경하여 선택할 수 있다.

테스트 변환부는, 아날로그 디지털 컨버터 및 제2 테스트 먹스부와 아날로그 디지털 컨버터 사이에 배치되고, 제2 테스트 먹스부에서 출력되는 신호가 전류 신호이면, 전류 신호를 전압 신호로 변환하여 아날로그 디지털 컨버터로 변환하여 출력하는 신호 변환부를 더 포함할 수 있다.

신호 변환부는, 제2 테스트 먹스부에서 출력되는 신호의 전류를 감지하여 대응하는 전압 신호로 변환하는 전류-전압 변환부 및 테스트 모드 신호에 의해 지정된 모드가 센싱 테스트 모드이면, 전류-전압 변환부의 출력을 아날로그 디지털 컨버터로 출력하고, 테스트 모드 신호에 의해 지정된 모드가 데이터 테스트 모드이면, 제2 먹스부의 출력을 아날로그 디지털 컨버터로 출력하는 제3 테스트 먹스부를 포함할 수 있다.

테스트 패드부는, 테스트 데이터의 비트 수에 대응하는 개수의 테스트 패드 및 외부 장치로부터 아날로그 디지털 컨버터의 데이터 기준 전압을 인가받는 기준 패드를 포함할 수 있다.

마이크로 디스플레이 장치는, 회로 구역 상에 배치되는 구동회로를 더 포함하고, 구동회로는, 픽셀 어레이의 다수의 게이트 라인이 연장되는 제1 방향측에 배치되고, 다수의 게이트 라인을 구동하는 적어도 하나의 게이트 구동회로, 픽셀 어레이의 다수의 데이터 라인이 연장되는 제2 방향측에 배치되고, 다수의 데이터 라인을 구도하는 적어도 하나의 소스 구동회로 및 적어도 하나의 게이트 구동회로, 적어도 하나의 소스 구동회로 및 테스트 회로를 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.

테스트 회로는, 픽셀 어레이 외곽에서 적어도 하나의 게이트 구동회로 및 적어도 하나의 소스 구동회로가 배치되지 않은 여백 영역에 배치될 수 있다.

마이크로 디스플레이 장치는, 외부 장치로부터 입력 영상 데이터 수신하여 컨트롤러로 전달하기 위한 입출력 패드부를 더 포함할 수 있다.

테스트 패드부는, 입출력 패드부에 인접하여 배치될 수 있다.

제1 테스트 먹스부는, 적어도 하나의 소스 구동회로 내에 배치될 수 있다.

제2 테스트 먹스부와 테스트 변환부는 제1 테스트 먹스부와 동일 영역에 인접해서 배치될 수 있다.

데이터 기준 전압은 싱글 슬로프 발생 회로에 의해 생성되는 계단식으로 증가하는 전압일 수 있다.

싱글 슬로프 발생 회로는 적어도 하나의 게이트 구동회로 및 적어도 하나의 소스 구동회로가 배치되지 않은 여백 영역에 배치될 수 있다.

다른 측면에서, 본 발명의 실시예들에 따른 테스트 회로는 실리콘 기판 상에 배치되고, 픽셀 어레이에 배치된 다수의 데이터 라인 또는 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 선택하여, 선택된 라인을 통해 전송되는 신호를 디지털 신호로 변환하여 테스트 데이터를 획득하고, 획득된 테스트 데이터를 실리콘 기판 상에 배치된 테스트 패드부를 통해 출력할 수 있다.

테스트 회로는 테스트 모드에 따라 다수의 데이터 라인 또는 다수의 센싱 라인 중 하나를 선택하는 제1 테스트 먹스부와, 제1 테스트 먹스부에서 선택된 다수의 데이터 라인 또는 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 선택하는 제2 테스트 먹스부와, 제2 테스트 먹스부에서 선택된 라인을 통해 수신되는 신호를 디지털 신호로 변환하여, 기설정된 비트수를 갖는 테스트 데이터를 출력하는 테스트 변환부를 더 포함하며, 제2 테스트 먹스부와 테스트 변환부는 제1 테스트 먹스부와 인접해서 배치될 수 있다.

테스트 패드부는 테스트 데이터의 비트 수에 대응하는 개수의 테스트 패드와, 싱글 슬로프 발생 회로로부터 데이터 기준 전압을 인가받는 기준 패드를 포함하되, 싱글 슬로프 발생 회로는 여백 영역에 배치될 수 있다.

또다른 측면에서, 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 테스트 방법은 테스트 모드에 따라 다수의 데이터 라인 또는 다수의 센싱 라인 중 하나를 선택하는 단계, 선택된 다수의 데이터 라인 또는 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 선택하는 단계 및 선택된 라인을 통해 수신되는 신호를 아날로그 디지털 변환하여, 기설정된 비트수를 갖는 테스트 데이터를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 고속으로 정확한 테스트가 가능한 마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법을 제공할 수 있다.

또한 본 발명의 실시예들에 의하면, 크기 증가를 최소화하면서 테스트 할 수 있는 마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 수율을 높이고 비용을 저감할 수 있는 마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법을 제공할 수 있다.

본 발명의 실시예들에 의하면, 외부 보상이 가능한 마이크로 디스플레이 장치, 테스트 회로 및 이의 테스트 방법을 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치를 이용한 전자기기를 일예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 개략적 시스템 구성도이다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 서브픽셀 구조의 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 나타낸 단면도이다.
도 6 및 도 7은 도 2의 마이크로 디스플레이 장치에서 테스트를 위한 구성을 구분하여 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 개략적 시스템 구성도이다.
도 9 및 도 10은 도 8의 마이크로 디스플레이 장치에서 테스트를 위한 구성을 구분하여 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 테스트 방법을 나타낸다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 개략적 시스템 구성도이다.
도 13은 도 12의 마이크로 디스플레이 장치에서 테스트를 위한 구성을 구분하여 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 개략적 시스템 구성도이다.
도 15은 도 14의 마이크로 디스플레이 장치에서 테스트를 위한 구성을 구분하여 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치를 이용한 전자기기를 일예를 나타낸다.

도 1을 참조하면, 실시예들에 따른 전자기기(100)는 증강 현실 또는 가상 현실 영상을 표시해주는 웨어러블 기기의 일종인 HMD 타입의 기기이다.

실시예들에 따른 전자기기(100)는 영상 데이터가 입력되는 영상신호 입력부(110)와, 영상신호에 근거한 제1 영상(예: 좌안 영상)이 표시되는 제1 디스플레이 장치(120L)와, 영상신호에 근거한 제2 영상(예: 우안 영상)이 표시되는 제2 디스플레이 장치(120R)와, 영상신호 입력부(110), 제1 디스플레이 장치(120L) 및 제2 디스플레이 장치(120R)를 수납하는 케이스(130) 등을 포함할 수 있다.

영상신호 입력부(110)는 영상 데이터를 출력하는 단말(예: 스마트 폰 등)과 연결되는 유선 케이블 또는 무선 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.

제1 디스플레이 장치(120L) 및 제2 디스플레이 장치(120R)는 사용자의 왼쪽 눈과 오른쪽 눈과 대응되는 위치에 있는 디스플레이 구성이다.

제1 디스플레이 장치(120L) 및 제2 디스플레이 장치(120R) 각각은 마이크로 디스플레이 장치(200)의 전체 또는 일부를 포함할 수 있다.

도 1에서는 영상신호 입력부(110)가 유선 라인인 것으로 도시하였으나, 영상신호 입력부(110)는 무선 인터페이스로 구현될 수도 있다.

본 발명에서는 제1 디스플레이 장치(120L)와 제2 디스플레이 장치가 마이크로 디스플레이 타입으로 구현된 유기 발광 표시장치인 것으로 가정하여 설명한다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않는다.

도 2는 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 개략적 시스템 구성도이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치(200)는 실리콘 기판(210) 상에 픽셀 어레이(PXL) 및 각종 구동회로들이 구성된 백플레인(Backplane) 구조를 가질 수 있다.

실리콘 기판(210)은 p-타입 또는 n-타입일 수 있다. 본 명세서에서, "p"는 정공(Hole)을 의미하고, "n"은 전자(electron)를 의미한다.

실리콘 기판(210)은 픽셀 어레이(PXL)가 배치되는 픽셀 어레이 구역(PAZ: Pixel Array Zone) 및 각종 구동회로들이 배치되는 회로 구역(CZ: Circuit Zone) 등을 포함할 수 있다.

실리콘 기판(210)의 회로 구역(CZ)은 실리콘 기판(210)의 픽셀 어레이 구역(PAZ)의 주변에 위치할 수 있다. 일예로 회로 구역(CZ)은 픽셀 어레이 구역(PAZ)의 한 측 또는 두 측 또는 세 측에 존재할 수도 있고, 픽셀 어레이 구역(PAZ)의 외곽을 둘러싸면서 존재할 수도 있다.

도 2에서는 픽셀 어레이 구역(PAZ)를 제외한 실리콘 기판(210)의 전 영역이 회로 구역(CZ)인 것으로 도시하였다.

픽셀 어레이(PXL)에는 다수의 데이터 라인들(DL) 및 다수의 게이트 라인들(GL)과, 다수의 데이터 라인들(DL) 및 다수의 게이트 라인들(GL)에 의해 정의되는 다수의 서브픽셀들(SP)이 배치된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이(PXL) 상에서 게이트 라인들(GL)은 제1 방향으로 연장되도록 배치될 수 있으며, 데이터 라인들(DL)은 제1 방향과 상이한 제2 방향으로 연장되도록 배치될 수 있다.

또한 픽셀 어레이(PXL) 상에는, 다수의 데이터 라인들(DL) 및 다수의 게이트 라인들(GL) 이에외도, 다수의 서브픽셀들(SP)로 각종 신호 및 전압을 공급해주기 위한 신호 배선들이 배치될 수도 있다.

일예로 픽셀 어레이(PXL) 상에 배치되는 신호 배선들은 구동전압을 전달하기 위한 구동전압 라인을 더 포함할 수 있고, 경우에 따라서, 서브픽셀(SP)로 기준 전압을 전달하거나, 서브픽셀(SP)의 특성치를 센싱을 위한 센싱 라인 등이 더 포함할 수 있다.

픽셀 어레이(PXL) 상에 배치되는 신호 배선들은 실리콘 기판(210)의 회로 구역(CZ)상에 배치된 구동회로들과 전기적으로 연결될 수 있다.

각 서브픽셀(SP)을 구성하는 회로 소자의 종류 및 개수는, 제공 기능 및 설계 방식 등에 따라 다양하게 정해질 수 있다.

한편, 실리콘 기판(210)의 회로 구역(CZ) 상에 배치되는 구동회로들은 데이터 라인들을 구동하기 위한 적어도 하나의 소스 구동회로(SDC)와, 게이트 라인들을 구동하기 위한 적어도 하나의 게이트 구동회로(GDC)와, 적어도 하나의 소스 구동회로(SDC) 및 게이트 구동회로(GDC) 등의 동작을 제어하는 컨트롤러(CONT)를 포함할 수 있다.

컨트롤러(CONT)는, 소스 구동회로(SDC) 및 게이트 구동회로(GDC)로 각종 제어신호를 공급하여, 소스 구동회로(SDC) 및 게이트 구동회로(GDC)를 제어한다.

이러한 컨트롤러(CONT)는, 각 프레임에서 구현하는 타이밍에 따라 스캔을 시작하고, 외부에서 입력되는 입력 영상 데이터를 소스 구동회로(SDC)에서 사용하는 데이터 신호 형식에 맞게 전환하여 전환된 영상 데이터(Data)를 출력하고, 스캔에 맞춰 적당한 시간에 데이터 구동을 통제한다.

또한 컨트롤러(CONT)는 테스트 여부를 결정하여 테스트 모드를 설정할 수 있으며, 테스트를 위한 테스트 회로를 제어할 수 있다.

컨트롤러(CONT)는 테스트 모드 신호(TDS) 및 픽셀 선택 신호(SSP) 등을 포함하는 테스트 제어 신호를 테스트 회로로 제공할 수 있다.

컨트롤러(CONT)는 외부에서 인가되는 명령에 응답하여, 테스트 제어 신호를 생성할 수 있다.

여기서 테스트 모드 신호(TDS)는 테스트 모드를 설정하는 신호이다. 테스트 모드를 지정할 뿐만 아니라, 테스트 모드 중 데이터 라인을 통해 전송되는 데이터 전압을 측정하고자 하는 데이터 테스트 모드 또는 각 서브 픽셀에서 특정 노드에 인가되는 전류 또는 전압을 측정하는 센싱 테스트 모드를 구분하여 지정할 수 있다.

그리고 픽셀 선택 신호(SSP)는 픽셀 어레이(PXL)에 배치된 다수의 서브 픽셀(SP) 중 테스트될 서브 픽셀을 선택하기 위한 신호이다.

이러한 컨트롤러(CONT)는, 통상의 디스플레이 기술에서 이용되는 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)이거나, 타이밍 컨트롤러(Timing Controller)를 포함하여 다른 제어 기능도 더 수행하는 제어장치일 수 있다.

소스 구동회로(SDC)는, 컨트롤러(CONT)로부터 영상 데이터(Data)를 입력 받아 다수의 데이터 라인들(DL)로 데이터 전압을 공급함으로써, 다수의 데이터 라인들(DL)을 구동한다. 여기서, 소스 구동회로(SDC)는 데이터 구동회로라고도 한다.

소스 구동회로(SDC)는, 게이트 구동회로(GDC)에 의해 특정 게이트 라인이 열리면, 컨트롤러(CONT)로부터 수신한 영상 데이터(DATA)를 아날로그 형태의 데이터 전압으로 변환하여 다수의 데이터 라인들(DL)로 공급한다.

소스 구동회로(SDC)는, 픽셀 어레이(PXL)의 일측(예: 상측 또는 하측)에만 위치할 수도 있고, 구동 방식, 설계 방식 등에 따라 픽셀 어레이(PXL)의 양측(예: 상측과 하측)에 모두 위치할 수도 있다.

도 2에서는, 일예로 2개의 소스 구동회로(SDC)가 픽셀 어레이(PXL)의 상측 및 하측에 배치되는 경우를 예시하였다.

이 경우, 2개의 소스 구동회로(SDC)는 다수의 데이터 라인들(DL)을 교대로 구동할 수 있다. 일예로 제1 소스 구동회로(SDC1)는 홀수번째 픽셀(또는 서브픽셀)에 대한 데이터 라인들(DL)을 구동할 수 있으며, 제2 소스 구동회로(SDC2)는 짝수번째 픽셀(또는 서브픽셀)에 대한 데이터 라인들(DL)을 구동할 수 있다.

이는 각 소스 구동회로가 구동하는 다수의 데이터 라인(DL)들 사이의 피치(pitch)을 넓혀, 소스 구동회로의 설계를 용이하게 하고, 안정적으로 다수의 데이터 라인(DL)을 구동할 수 있도록 하기 위함이다.

만일 마이크로 디스플레이 장치(200)에 하나의 소스 구동회로(SDC)가 픽셀 어레이(PXL)의 일측(예를 들면 상측)에 배치되는 경우, 컨트롤러(CONT)가 픽셀 어레이(PXL)의 타측(예를 들면 하측)에 배치될 수도 있다. 즉 컨트롤러(CONT)의 위치는 다양하게 조절될 수 있다.

소스 구동회로(SDC)는, 시프트 레지스터(Shift Register), 래치 회로(Latch Circuit), 디지털 아날로그 컨버터(DAC: Digital to Analog Converter), 출력 버퍼(Output Buffer)(OB) 등을 포함할 수 있다.

여기서 디지털 아날로그 컨버터(DAC)는 컨트롤러(CONT)에서 수신된 영상 데이터(Data)를 데이터 라인(DL)로 공급할 데이터 전압으로 변환하기 위한 구성이다.

소스 구동회로(SDC)는, 경우에 따라서, 아날로그 디지털 컨버터(Analog to Digital Converter)를 더 포함할 수 있다.

한편 도 7에 도시된 바와 같이, 픽셀 어레이(PXL)에 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 색상별 다수의 서브픽셀(RSP, GSP, BSP)을 포함된 경우(예를 들면, 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 3개의 서브픽셀(RSP, GSP, BSP)이 하나의 픽셀(PX)을 이루는 경우), 소스 구동회로(SDC)는 내부에서 출력 버퍼에서 출력되는 신호를 각 색상별 서브픽셀에 대응하는 데이터 라인으로 구분하여 출력하기 위한 데이터 먹스부(DMUX)를 더 포함할 수 있다.

데이터 먹스부(DMUX)는 다수의 먹스를 포함하여, 하나의 픽셀에 포함된 3개의 서브픽셀(RSP, GSP, BSP) 중 하나의 서브픽셀에 대응하는 데이터 라인(DL)을 선택하여, 출력 버퍼에서 출력된 신호를 공급할 수 있다.

따라서 소스 구동회로(SDC)가 데이터 먹스부(DMUX)를 구비하는 경우, 소스 구동회로(SDC)에 포함되는 시프트 레지스터, 래치 회로, 디지털 아날로그 컨버터 및 출력 버퍼(OB)와 같은 회로의 개수를 구동해야 하는 데이터 라인(DL)의 개수에 비해 1/3으로 줄일 수 있다.

만일 하나의 픽셀이 적색(R), 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W)의 4개의 서브픽셀(RSP, GSP, BSP, WSP)로 구성되는 경우, 데이터 먹스부(DMUX)는 다수의 픽셀 각각에 대응하는 4개의 데이터 라인(DL) 중 하나를 선택하도록 구성될 수 있다.

또한 소스 구동회로(SDC)는, 픽셀 어레이(PXL)에 색상별 다수의 서브픽셀(RSP, GSP, BSP)을 포함되고, 각 서브픽셀(RSP, GSP, BSP)에 연결되는 다수의 센싱 라인(SL)이 배치된 경우, 각 색상별 서브픽셀에 대응하는 센싱 라인(SL) 중 하나를 선택하기 위한 센싱 먹스부(SMUX)를 더 포함할 수 있다.

데이터 먹스부(DMUX)와 유사하게, 센싱 먹스부(SMUX)는 다수의 픽셀(PX) 각각에 대응하는 센싱 라인(SL)들 중 하나를 선택하도록 구성될 수 있다.

여기서 다수의 센싱 라인(SL) 및 센싱 먹스부(SMUX)는 마이크로 디스플레이 장치(100)가 다수의 서브픽셀(SP) 사이의 특성치를 보상하기 위해 포함된 회로일 수 있다.

일반적인 디스플레이 장치와 마찬가지로 마이크로 디스플레이 장치(200)에 대해서도 고품질 영상에 대한 요구가 높아지고 있다. 디스플레이 장치에서 고품질의 영상을 제공하기 위해서는 제조시 발생하는 서브픽셀(SP)간 특성치 편차뿐만 아니라 구동 시간의 증가에 따른 특성치 변화를 보상할 수 있어야 한다.

이에 마이크로 디스플레이 장치(200)는 픽셀 어레이(PXL)에 다수의 센싱 라인(SL) 및 센싱 먹스부(SMUX)를 배치함으로써, 서브픽셀(SP)의 특성치를 용이하게 획득할 수 있도록 한다.

여기서 센싱 라인(SL)을 통해 획득되는 서브픽셀(SP)의 특성치는 마이크로 디스플레이 장치(200)가 유기발광표시장치인 경우, 구동 트랜지스터 또는 유기발광다이오드(OLED)의 열화(Degradation) 수준일 수 있다. 이러한 구동 트랜지스터 또는 유기발광다이오드(OLED)의 열화 수준은 서브픽셀(SP)의 특정 노드에 인가되는 전류 또는 전압으로부터 판별할 수 있다.

서브픽셀(SP)의 특성치를 판별하는 방법은 다양하게 존재하며, 공지된 기술이므로, 여기서는 상세하게 설명하지 않는다.

한편, 게이트 구동회로(GDC)는, 다수의 게이트 라인들(GL)로 스캔 신호를 순차적으로 공급함으로써, 다수의 게이트 라인들(GL)을 순차적으로 구동한다. 여기서, 게이트 구동회로(GDC)는 스캔 구동회로라고도 한다.

게이트 구동회로(GDC)는, 컨트롤러(CONT)의 제어에 따라, 온(On) 전압 또는 오프(Off) 전압의 스캔 신호를 다수의 게이트 라인들(GL)로 순차적으로 공급한다.

게이트 구동회로(GDC)는, 시프트 레지스터(Shift Register), 레벨 시프터(Level Shifter) 등을 포함할 수 있다.

게이트 구동회로(GDC)는, 픽셀 어레이(PXL)의 일 측(예: 좌측 또는 우측)에만 위치할 수도 있고, 경우에 따라서는, 구동 방식, 설계 방식 등에 따라 픽셀 어레이(PXL)의 양측(예: 좌측과 우측)에 모두 위치할 수도 있다.

도 2에서는 게이트 구동회로(GDC)가 픽셀 어레이(PXL)의 일 측에만 위치한다. 그리고 픽셀 어레이(PXL)의 타측에는 여백 영역(MA)이 존재한다. 이러한 여백 영역(MA)은 반도체 칩 형태로 제조되는 마이크로 디스플레이 장치가 실리콘 웨이퍼 상에서 소잉(sawing) 되는 과정에서 픽셀 어레이(PXL)가 손상되지 않도록 하기 위함이다. 뿐만 아니라, 픽셀 어레이 구역(PAZ)에 균등하게 배열되는 다수의 게이트 라인(GL) 및 다수의 데이터 라인(DL)의 특성이 균일하도록 하기 위함이다.

그러나 도 2에 도시된 바와 같이, 여백 영역(MA) 또한 회로 구역(CZ)에 포함되며, 이에 구동 회로가 배치될 수도 있다.

그리고 실리콘 기판(210)의 회로 구역(CZ) 상에 배치되는 구동회로들은 메모리부(MEM)를 더 포함할 수 있다.

메모리부(MEM)는 컨트롤러(CONT)로부터 출력되는 영상 데이터를 임시로 저장하고, 컨트롤러(CONT)에 의해 지정된 타이밍에 영상 데이터를 소스 구동회로(SDC)로 출력하는 라인 메모리(LM)를 포함할 수 있다.

메모리부(MEM)는 소스 구동회로(SDC) 내부 또는 외부에 배치될 수 있으며, 소스 구동회로(SDC)의 외부에 배치되는 경우에는 컨트롤러(CONT)와 소스 구동회로(SDC) 사이에 배치될 수 있다.

또한 메모리부(MEM)는 외부에서 수신된 입력 영상 데이터를 저장하고, 저장된 입력 영상 데이터를 컨트롤러(CONT)로 공급하는 버퍼 메모리를 더 포함할 수 있다.

한편 회로 구역(CZ) 상에 배치되는 구동회로는 픽셀 어레이(PXL)에 배열된 서브픽셀들(SP)을 구동하는데 필요한 각종 신호들과 전압들을 다른 회로들(SDC1, SDC2, GDC, CONT)로 제공하거나 픽셀 어레이(PXL)로 공급하기 위한 파워회로(PSC)를 더 포함할 수 있다.

여기서, 파워회로(PSC)는 DC-DC 컨버터 등의 파워 제너레이터(Power Generator)를 포함하여, 외부에서 공급되는 다양한 전원 전압으로부터 픽셀 어레이(PXL)에서 요구하는 다양한 전압을 생성하여 출력할 수 있다.

일예로 파워회로(PSC)는 서브픽셀(SP)을 구동하기 위한 구동전압(EVDD) 및 기저전압(EVSS)을 생성하여 출력할 수 있다.

또한 실리콘 기판(210)의 회로 구역(CZ) 상에 배치되는 구동회로들은 외부의 다른 전자 장치 또는 전자 부품들과의 신호 입출력, 또는 통신을 위한 인터페이스부(INF)를 포함할 수 있다.

이러한 인터페이스부(INF)는, 일 예로, LVDS (Low-Voltage Differential Signaling) 인터페이스, MIPI (Mobile Industry Processor Interface), 시리얼 인터페이스 등 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한 실리콘 기판(210)의 회로 구역(CZ) 상에는 실리콘 기판(210) 외부의 다른 전자부품과 구동회로들을 전기적으로 연결하기 위해 다수의 패드를 구비하는 입출력 패드부(IOPAD)가 배치될 수 있다.

입출력 패드부(IOPAD)의 다수의 패드는 신호 입출력, 전원 공급 또는 통신을 위해 이용될 수 있다.

특히 입출력 패드부(IOPAD)는 외부 장치로부터 컨트롤러(CONT)로 제공할 입력 영상 데이터를 수신할 수 있다.

도 2에서는 입출력 패드부(IOPAD)가 실리콘 기판(210) 상의 일측에만 배치되는 것으로 도시하였으나, 입출력 패드부(IOPAD)의 위치는 다양하게 조절될 수 있으며, 여러 위치에 분산되어 배치될 수도 있다. 다만 입출력 패드부(IOPAD)가 실리콘 기판(210) 상에서 가장자리 측에 배치되는 경우에, 다른 전자부품과의 전기적 연결 및 구동회로들을 배치 설계가 용이하다.

또한 입출력 패드부(IOPAD)가 실리콘 기판(210) 상의 일측에 배치되는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 입출력 패드부(IOPAD)는 다수의 구동 회로(특히 인터페이스부(INF))가 배치되는 위치에 배치되면, 입출력 패드부(IOPAD)와 구동 회로 사이의 배선이 용이하다는 장점이 있다.

한편, 실리콘 기판(210) 상의 픽셀 어레이 구역(PAZ) 상의 트랜지스터를 포함하는 픽셀 어레이(PXL)와, 실리콘 기판(210) 상의 회로 구역(CZ) 상의 트랜지스터를 포함하는 구동회로들은, 동일한 공정으로 제작될 수 있다.

전술한 바에 따르면, 마이크로 디스플레이 장치(200)는 픽셀 어레이(PXL) 뿐만 아니라 소스 구동회로(SDC), 게이트 구동회로(GDC), 컨트롤러(CONT) 및 파워회로(PSC) 등의 구동회로들을 실리콘 기판(210) 상에 모두 형성함으로써, 디바이스 크기를 소형화할 수 있으며, 제작 공정도 쉽고 빠르게 진행할 수도 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치(200)의 전체 또는 일부는 실리콘 웨이퍼(Silicon Wafer)의 제조 공정에서 만들어질 수 있다.

이러한 관점에서 볼 때, 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치(200)의 전체 또는 일부는 실리콘 웨이퍼 제조 공정(반도체 공정)을 통해 만들어지는 일종의 집적회로로서 반도체 칩으로 볼 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치(200)의 전체 또는 일부를 디스플레이 집적회로라고 할 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치(200)는 전체 또는 일부를 실리콘 웨이퍼 제조 공정을 통해 만들기 때문에 정밀하고 쉽고 편하게 제작할 수 있는 이점이 있다.

그러나 마이크로 디스플레이 장치(200)가 실리콘 웨이퍼 제조 공정을 통해 제조되므로, 마이크로 디스플레이 장치(200)에 적합한 테스트 방법이 요구되고 있다.

이에 도 2의 마이크로 디스플레이 장치(200)는 테스트 회로를 더 포함한다.

다시 도 2를 참조하면, 마이크로 디스플레이 장치(200)는 테스트 회로로서, 제1 테스트 먹스부(TMUX1), 제2 테스트 먹스부(TMUX2) 및 테스트 패드부(TPAD)를 더 포함한다.

여기서 제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 소스 구동회로(SDC) 내에 배치될 수 있다.

제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 테스트 모드 신호(TDS)에 따라 데이터 테스트 모드에서 다수의 데이터 라인(DL)을 제2 테스트 먹스부(MUX2)와 연결하고, 센싱 테스트 모드에서 다수의 센싱 라인(SL)을 제2 테스트 먹스부(MUX2)와 연결한다.

여기서 제1 테스트 먹스부(TMUX1)가 다수의 데이터 라인(DL) 또는 다수의 센싱 라인(SL)을 선택하여 제2 테스트 먹스부(MUX2)와 연결하는 것은, 소스 구동회로(SDC)에서 데이터 전압이 출력되는 과정의 구동 회로의 정상 여부와 픽셀 어레이(PXL)의 각 서브픽셀(SP)의 정상 여부를 구분하여 판별할 수 있도록 하기 위함이다.

한편, 제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 테스트 모드가 아니면, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 센싱 라인(SL)와 제2 테스트 먹스부(MUX2) 사이의 연결을 차단한다.

즉 제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 테스트 모드 시에 데이터 테스트 모드와 센싱 테스트 모드를 구분하여, 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 센싱 라인(SL) 중 하나를 선택하여 제2 테스트 먹스부(TMUX2)로 전기적으로 연결한다.

한편, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 픽셀 선택 신호(SSP)에 응답하여, 제1 테스트 먹스부(TMUX1)를 통해 연결된 다수의 데이터 라인(DL) 또는 다수의 센싱 라인(SL) 중 기설정된 개수의 라인을 선택하여 테스트 패드부(TPAD)와 전기적으로 연결한다.

여기서 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 테스트 패드부(TPAD)에 포함된 테스트 패드의 개수에 대응하는 개수의 라인을 선택할 수 있다.

테스트 패드부(TPAD)는 다수의 테스트 패드를 포함하고, 테스트 시에 외부의 측정 장치와 전기적으로 연결되어, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)에서 전송되는 신호를 외부의 측정 장치로 전달한다.

마이크로 디스플레이 장치(200)에서 다수의 패드 각각은, 단순히 전기적 연결 기능만을 제공하며, 마이크로 디스플레이 장치(200)의 다른 개별 구성 요소에 비해, 와이어 본딩(wire bonding) 등의 방식으로 외부 장치와 연결되어야 하므로, 상대적으로 큰 면적을 차지한다.

그러나 마이크로 디스플레이 장치(200)는 실리콘 기판 상에 집적회로(Integrated Circuit: IC)의 형태로 형성되므로, 생산 수율을 높이고 제조 비용을 저감하기 위해서는 크기를 줄여야 한다.

따라서 크기를 줄이기 위해서는 패드의 개수를 줄이는 것이 매우 중요하다.

이에 도 2의 마이크로 디스플레이 장치(200)는 제1 및 제2 테스트 먹스부(TMUX1, TMUX2)를 제공하여, 다수의 데이터 라인(DL) 또는 다수의 센싱 라인(SL) 중 기설정된 개수의 라인을 선택하여 테스트 패드부(TPAD)와 연결함으로써, 테스트 패드의 개수를 줄여 마이크로 디스플레이 장치(200)의 크기를 줄일 수 있도록 한다.

즉 마이크로 디스플레이 장치(200)의 크기 증가를 억제하면서 외부의 측정 장비에서 측정 가능하도록 한다.

상기에서는 설명의 편의를 위하여 입출력 패드부(IOPAD) 및 테스트 패드부(TPAD)가 회로 구역(CZ)에 배치되는 것으로 설명하였으나, 입출력 패드부(IOPAD) 및 테스트 패드부(TPAD)는 단순히 외부 장치와의 전기적 연결을 위한 접속 수단이므로, 실리콘 기판(210) 상에 픽셀 어레이 구역(PAZ) 또는 회로 구역(CZ)와 구분되는 별도의 패드 구역에 배치될 수도 있다.

도 3 및 도 4는 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 서브픽셀 구조의 예를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치(200)에서, 다수의 서브픽셀(SP) 각각은, 유기발광다이오드(OLED)와, 유기발광다이오드(OLED)를 구동하는 구동 트랜지스터(DRT)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 데이터 라인(DL) 사이에 전기적으로 연결된 제1 트랜지스터(T1)와, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결된 캐패시터(Cst) 등을 포함하여 구현될 수 있다.

유기발광다이오드(OLED)는 제1전극(예: 애노드 전극 또는 캐소드 전극), 유기 발광층(OEL) 및 제2전극(예: 캐소드 전극 또는 애노드 전극) 등으로 이루어질 수 있다.

유기발광다이오드(OLED)의 제1전극은 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 유기발광다이오드(OLED)의 제2전극에는 기저전압(EVSS)이 인가될 수 있다.

여기서, 기저전압(EVSS)은 모든 서브픽셀들(SP)에 인가되는 일종의 공통 전압일 수 있다.

구동 트랜지스터(DRT)는 유기발광다이오드(OLED)로 구동 전류(Ioled)를 공급해줌으로써 유기발광다이오드(OLED)를 구동해준다.

구동 트랜지스터(DRT)는 제1 노드(N1), 제2 노드(N2) 및 제3노드(N3)를 갖는다.

구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)는 게이트 노드에 해당하는 노드로서, 제1 트랜지스터(T1)의 소스 노드 또는 드레인 노드와 전기적으로 연결될 수 있다.

구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)는 유기발광다이오드(OLED)의 제1 전극과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 노드 또는 드레인 노드일 수 있다.

구동 트랜지스터(DRT)의 제3 노드(N3)는 구동전압(EVDD)이 인가되는 노드로서, 구동전압(EVDD)을 공급하는 구동전압 라인(DVL)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 드레인 노드 또는 소스 노드일 수 있다.

여기서, 구동전압(EVDD)은 모든 서브픽셀들(SP)에 인가되는 일종의 공통 전압일 수 있다.

제1 트랜지스터(T1)는 게이트 라인을 통해 제1 스캔 신호(SCAN1)를 게이트 노드로 인가 받아 온-오프가 제어될 수 있다.

이러한 제1 트랜지스터(T1)는 제1 스캔 신호(SCAN1)에 의해 턴-온 되어 데이터 라인(DL)으로부터 공급된 데이터 전압(Vdata)을 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)로 전달해줄 수 있다.

이러한 제1 트랜지스터(T1)는 스위칭 트랜지스터라고도 한다.

캐패시터(Cst)는 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 전기적으로 연결되어, 영상 신호 전압에 해당하는 데이터 전압(Vdata) 또는 이에 대응되는 전압을 한 프레임 시간 동안 유지해줄 수 있다.

전술한 바와 같이, 도 3에 예시된 하나의 서브픽셀(SP)은 유기발광다이오드(OLED)를 구동하기 위하여, 2개의 트랜지스터(DRT)와 1개의 캐패시터(Cst)를 포함하는 2T(Transistor)1C(Capacitor) 구조를 가질 수 있다.

도 3에 예시된 서브픽셀 구조 (2T1C 구조)는 설명의 편의를 위한 예시일 뿐, 기능, 패널 구조 등에 따라, 하나의 서브픽셀(SP)은 1개 이상의 트랜지스터를 더 포함하거나, 1개 이상의 캐패시터를 더 포함할 수도 있다.

도 4를 참조하면, 본 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 디바이스(1)에서, 다수의 서브픽셀들(SP) 각각은, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 센스 라인(SL) 사이에 전기적으로 연결된 제2 트랜지스터(T2)를 더 포함할 수 있다.

제2 트랜지스터(T2)에서, 게이트 노드는 게이트 라인(GL)과 전기적으로 연결될 수 있고, 드레인 노드 또는 소스 노드는 센스 라인(SL)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 소스 노드 또는 드레인 노드는 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)와 전기적으로 연결될 수 있다.

제2 트랜지스터(T2)는 게이트 노드에 인가되는 스캔 신호(SCAN)에 의해 온-오프가 제어될 수 있다.

도 4의 서브픽셀 구조는, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 노드와 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 노드는, 서로 전기적으로 연결되고 하나의 게이트 라인(GL)에 공통으로 연결되어 있을 수 있다.

이 경우, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 노드와 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 노드는 스캔 신호(SCAN)를 함께 인가 받을 수 있다.

이와는 다르게, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 노드와 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 노드는 서로 다른 게이트 라인(GL)에 따로 연결될 수도 있다.

이 경우, 제1 트랜지스터(T1)의 게이트 노드와 제2 트랜지스터(T2)의 게이트 노드는 스캔 신호(SCAN)를 개별적으로 인가 받을 수 있다.

제2 트랜지스터(T2)는 턴-온 되어, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)에 기준전압(VSS)을 인가해줄 수 있다.

또한, 제2 트랜지스터(T2)는 턴-오프 되어, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)를 전기적으로 플로팅(Floating) 시켜줄 수도 있다.

전술한 바와 같이, 제2 트랜지스터(T2) 및 센스 라인(SL)을 통해, 구동 종류 및 구동 상황 등에 맞게, 구동 트랜지스터(DRT)의 제2 노드(N2)의 전압 상태를 컨트롤할 수 있다.

구동 트랜지스터(DRT), 제1 트랜지스터(T1) 및 제2 트랜지스터(T2) 각각은, n 타입 또는 p 타입 트랜지스터일 수 있다.

스토리지 캐패시터(Cst)는, 구동 트랜지스터(DRT)의 제1 노드(N1)와 제2 노드(N2) 사이에 존재하는 내부 캐패시터(Internal Capacitor)인 기생 캐패시터(예: Cgs, Cgd)가 아니라, 구동 트랜지스터(DRT)의 외부에 의도적으로 설계한 외부 캐패시터(External Capacitor)이다.

도 5는 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 픽셀 구조를 나타낸 단면도이다.

도 5에서는 적색(R) 녹색(G) 및 청색(B)의 서브픽셀이 하나의 픽셀을 구성하는 픽셀 구조를 일예로 나타내었다.

도 5에서 실리콘 기판(210)은 p 타입의 기판(p-Substrate)이거나, n 타입의 기판(n-Substrate)일 수 있으며, 여기서는 일예로 p 타입의 기판인 것으로 가정하여 설명한다.

실리콘 기판(210) 상에는 절연층(ISO)이 배치되며, 절연층(ISO) 내에 배치된 게이트 전극(G)과 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)이 배치된다.

또한 구동 트랜지스터(DRT)가 실리콘 기판(210) 상에 배치된다.

구동 트랜지스터(DRT)의 소스와 드레인은 실리콘 기판(210)에서 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)에 대응하는 위치에 배치될 수 있다.

구동 트랜지스터(DRT)의 게이트는 절연층(ISO) 내에 배치되며, 게이트 전극(G)에 대응하는 위치에 배치된다.

그리고 구동 트랜지스터(DRT)의 게이트, 소스 및 드레인은 각각 컨택홀(Contact hole)을 통해 게이트 전극(G)과 소스 전극(S) 및 드레인 전극(D)과 전기적으로 연결될 수 있다.

한편 절연층(ISO) 내에 배치되는 컨택 금속(CM)은 절연층(ISO)의 컨택홀을 통해 소스 전극(S) 또는 드레인 전극(D)과 연결될 수 있다. 여기서 컨택 금속(CM)은 센싱 라인(SL)일 수 있다.

한편 절연층(ISO) 상에는 유기발광다이오드(OLED)의 제1 전극(E1)이 배치될 수 있다. 제1 전극(E1)은 절연층(ISO)의 컨택홀을 통해 컨택 금속(CM)과 전기적으로 연결될 수 있다. 여기서 제1 전극(E1)은 유기발광다이오드(OLED)의 애노드 전극일 수 있다.

제1 전극(E1) 상에는 발광층(EL)이 배치되고, 발광층(EL)의 상부에는 유기발광다이오드(OLED)의 제2 전극(E2)이 배치될 수 있다. 여기서 제2 전극(E2)은 유기발광다이오드(OLED)의 캐소드 전극일 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제2 전극(E2)은 다수의 서브픽셀에 공통으로 형성되는 공통 전극일 수 있다.

유기발광다이오드(OLED)는 제1 전극(E1)과 발광층(EL) 및 제2 전극(E2)에 의해 구현된다.

한편, 제2 전극(E2)의 상부에는 보호층(ICS)이 배치될 수 있으며, 보호층(ISC)의 상부에는 컬러필터층(CF)이 배치될 수 있다. 여기서 컬러필터층(CF)은 적색(R) 녹색(G) 및 청색(B)의 서브픽셀을 구현하기 위해. 적색 필터, 녹색 필터 및 청색 필터를 포함할 수 있다.

그리고 컬러필터층(CF)의 상부에는 보호커버(COV)가 배치될 수 있다. 이때 보호커버(COV)는 접착층(ADH)에 의해 부착될 수 있다.

도 5에서는 마이크로 디스플레이 장치의 일예로서, 발광층(EL)이 단일 색상의 광을 방출하도록 구성된다. 그리고 컬러 필터층(CF)이 발광층(EL)에서 방출된 광을 각 서브픽셀에 대응하는 적색(R) 녹색(G) 및 청색(B)의 광을 표출할 수 있도록 한다. 이때 발광층(EL)은 백색의 광을 표출할 수 있다.

그러나 다른 예로서, 적색(R) 녹색(G) 및 청색(B)의 광을 방출하는 서로 다른 다수의 발광층이 각각 서브픽셀에 대응하여 배치됨으로써, 각 서브픽셀이 적색(R) 녹색(G) 및 청색(B)의 광을 표출하도록 구성될 수도 있다. 이 경우 컬러필터층(CF)은 생략될 수도 있다.

또한 도 5에서는 적색(R) 녹색(G) 및 청색(B)에 대응하는 3개의 서브픽셀(SP)이 하나의 픽셀을 구성하는 경우를 도시하였으나, 4개의 서브픽셀이 하나의 픽셀을 구성할 수도 있다. 일예로 4개의 서브픽셀은 적색(R) 녹색(G), 청색(B) 및 백색(W)의 광을 표출하는 서브픽셀일 수 있다.

이러한 마이크로 디스플레이 장치에서는 일반적으로 실리콘 기판(210) 상에 구동 트랜지스터(DRT)를 포함한 서브픽셀의 여러 회로 소자가 형성된 이후, 유기발광다이오드(OLED)가 증착 방식을 통해 형성될 수 있다.

도 6 및 도 7은 도 2의 마이크로 디스플레이 장치에서 테스트를 위한 구성을 구분하여 나타낸 도면이다.

도 6 및 도 7에서는 설명의 편의를 위하여, 도 2의 마이크로 디스플레이 장치(200)에서 픽셀 어레이(PXL)의 일측에 위치한 소스 구동회로(SDC) 및 소스 구동 회로(SDC)에 연결된 테스트 구성만을 도시하였다.

또한 도 7에서는 테스트를 위한 구성을 설명하기 위한 도면이므로, 소스 구동회로(SDC)에서 출력 버퍼(OB) 이후의 구성만을 간략하게 도시하였다.

일예로 마이크로 디스플레이 장치(200)가 1944 * 1224 해상도를 갖는 경우, 즉 1944 * 1224개의 픽셀을 포함하는 경우를 가정하여 설명한다.

도 2의 마이크로 디스플레이 장치(200)는 2개의 소스 구동회로(SDC)를 포함하므로, 하나의 소스 구동회로(SDC)가 구동하는 픽셀의 개수는 1944 / 2 = 972개이다.

그리고 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)의 3개의 서브픽셀(RSP, GSP, BSP)이 하나의 픽셀(PX)을 이루는 경우, 하나의 소스 구동회로(SDC)가 데이터 전압을 공급해야 하는 서브픽셀의 개수는 972 * 3 = 2916개이다.

즉 2개의 소스 구동회로(SDC) 각각은 2,916라인의 데이터 라인(DL)을 구동한다.

한편 도 4에 도시된 바와 같이, 데이터 라인(DL)에 대응하여 센싱 라인(SL)이 배치되면, 소스 구동회로(SDC)는 972 * 3라인의 센싱 라인(SL)과도 전기적으로 연결된다.

다만 소스 구동회로(SDC)는 도 7에 도시된 바와 같이, 데이터 먹스부(DMUX)와 센싱 먹스부(SMUX)를 포함하여, 972 * 3라인의 데이터 라인(DL)을 3:1 먹싱할 수 있으며, 972 * 3라인의 센싱 라인(SL)을 3:1 먹싱할 수 있다.

즉 데이터 먹스부(DMUX)는 972개의 출력 버퍼(OB)에서 출력되는 데이터 전압을 972 * 3라인의 데이터 라인(DL)으로 선택적으로 공급할 수 있으며, 센싱 먹스부(SMUX)는 972 * 3라인의 센싱 라인(SL) 중 972개의 센싱 라인(SL)을 선택할 수 있다.

그리고 제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 테스트 모드 신호(TDS)에 따라 테스트 모드에서 972개의 데이터 라인(DL) 및 972개의 센싱 라인(SL) 중 하나를 선택하여 제2 테스트 먹스부(TMUX2)로 전기적으로 연결한다.

일예로 제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 테스트 모드 신호(TDS)가 테스트 모드를 지정하지 않으면, 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL) 모두를 제2 테스트 먹스부(MUX2)와 연결하지 않는다.

그러나 테스트 모드에서 데이터 테스트 모드이면, 972개의 데이터 라인(DL)을 제2 테스트 먹스부(TMUX2)로 연결하고, 센싱 테스트 모드이면, 972개의 센싱 라인(SL)을 제2 테스트 먹스부(TMUX2)로 연결한다.

즉 제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 제2 테스트 먹스부(TMUX2)로 972개의 라인을 연결한다.

그리고 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 픽셀 선택 신호(SSP)에 따라 제1 테스트 먹스부(TMUX1)에서 선택된 972개의 라인 중 지정된 개수의 라인을 선택한다.

여기서는 제2 테스트 먹스부(TMUX2)가 테스트 패드부(TPAD)에 포함되는 테스트 패드의 개수에 대응하여 3:1 먹싱을 수행하여 324개의 라인을 선택한다.

그리고 선택된 324개 라인으로 전송되는 신호를 테스트 패드부(TPAD)의 테스트 패드를 통해 외부의 측정 장치(MSD)로 전송한다.

그리고 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 픽셀 선택 신호(SSP)에 따라 선택되는 라인을 변경함으로써, 모든 라인이 순차적으로 테스트 패드부(TPAD)에 연결되도록 할 수 있다.

따라서 테스트 패드부(TPAD)로 전송되는 신호는 테스트 모드에 따라 다를 수 있다.

그리고 외부의 측정 장치(MSD)는 테스트 패드부(TPAD)의 324개의 테스트 패드를 통해 전송되는 신호를 측정한다. 여기서 전송되는 신호는 아날로그 신호이다.

측정 장치(MSD)는 테스트 패드부(TPAD)를 통해 전송된 다수의 아날로그 신호의 전압 또는 전류를 측정한다.

한편, 외부의 측정 장치(MSD)의 입력 기생 캐패시턴스는 통상적으로 80pF 이상이다. 이는 저전력으로 구동되는 마이크로 디스플레이 장치(200)의 구동 회로들의 관점에서 매우 높은 캐패시턴스로서, 테스트 패드부(TPAD)에서 출력된 신호가 측정 장치(MSD)로 전송되는 과정에서 전송 지연을 유발한다.

이에 측정 장치(MSD)가 다수의 데이터 라인(DL) 및 다수의 센싱 라인(SL)으로 전송되는 신호를 모두 측정하기 위해서는 수백 ms 내지 수초의 시간을 필요로 한다.

이는 테스트로서는 매우 긴 시간으로 테스트 비용을 증가시키고, 생산성을 하락시키는 요인이 된다.

또한 도 6 및 도 7은 도2 의 마이크로 디스플레이 장치(200)에서 2개의 소스 구동회로(SDC) 중 하나의 소스 구동회로(SDC)에 연결된 테스트 회로만을 도시하였다. 따라서 테스트 패드부(TPAD)에 포함되는 테스트 패드의 개수는 324 * 2개이다.

비록 전체 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)의 개수에 비해, 테스트 패드의 개수는 매우 적으나, 각각의 테스트 패드가 마이크로 디스플레이 장치(200)에서 차지하는 면적을 고려하면, 테스트 패드부(TPAD)의 크기는 마이크로 디스플레이 장치(200)의 수율을 떨어뜨리는 요인이 된다.

만일 마이크로 디스플레이 장치(200)의 수율을 높이기 위해, 테스트 패드부(TPAD)에 포함되는 테스트 패드의 개수를 줄이게 되면, 측정 장치(MSD)가 측정하는 시간이 더욱 증가되어 테스트 비용이 증가되는 문제가 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 개략적 시스템 구성도이다.

도 8을 참조하면, 도 8의 마이크로 디스플레이 장치(800)를 도 2의 마이크로 디스플레이 장치(200)과 비교하면, 픽셀 어레이(PXL) 및 구동회로들은 도 2와 동일하며, 실리콘 기판(810) 상에 동일한 위치에 배치될 수 있다.

즉 적어도 하나의 소스 구동회로(SDC)와, 적어도 하나의 게이트 구동회로(GDC), 컨트롤러(CONT), 메모리부(MEM), 파워회로(PSC), 인터페이스부(INF) 및 입출력 패드부(IOPAD)는 도 2의 마이크로 디스플레이 장치(200)에서와 동일한 동작을 수행하며, 동일한 위치에 배치될 수 있다.

그리고 도 8의 마이크로 디스플레이 장치(800)의 테스트 회로 또한 도2 의 테스트 회로와 마찬가지로 제1 테스트 먹스부(TMUX1), 제2 테스트 먹스부(TMUX2) 및 테스트 패드부(TPAD)를 구비한다.

그러나 도 8에서 마이크로 디스플레이 장치(800)의 테스트 회로는 테스트 변환부(TCOV)를 더 포함한다.

또한 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 제1 테스트 먹스부(TMUX1)를 통해 연결된 다수의 데이터 라인(DL) 또는 다수의 센싱 라인(SL) 중 하나 또는 그 이상의 라인을 선택하여 테스트 변환부(TCOV)와 연결한다.

이때 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 제1 테스트 먹스부(TMUX1)에서 선택된 다수의 데이터 라인(DL) 또는 다수의 센싱 라인(SL)을 순차적으로 가변하여 선택할 수 있다.

그리고 테스트 변환부(TCOV)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함하여, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)에서 선택된 라인을 통해 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 테스트 데이터를 테스트 패드부(TPAD)로 출력한다.

즉 도 8의 마이크로 디스플레이 장치(800)에서 테스트 회로는 도 2의 마이크로 디스플레이 장치(200)의 테스트 회로와 달리 선택된 데이터 라인(DL) 또는 센싱 라인(SL)에서 전송되는 아날로그 신호를 디지털 신호인 테스트 데이터(Dout)로 변환하고, 변환된 테스트 데이터(Dout)를 테스트 패드부(TPAD)를 통해 외부의 측정 장치(MSD)로 전송할 수 있다.

이에 테스트 패드부(TPAD)는 테스트 데이터(Dout)의 비트 수에 대응하는 개수의 테스트 패드만을 구비하여 테스트 데이터(Dout)를 측정 장치(MSD)로 출력할 수 있다.

따라서 테스트 패드의 개수를 크게 줄일 수 있다. 그리고 테스트 변환부(TCOV)와 테스트 패드부(TPAD) 사이를 전기적으로 연결하기 위한 선로의 개수 또한 크게 줄어든다.

도 2에서는 테스트 패드부(TPAD)의 개수가 많아, 실리콘 기판(210) 상에서 테스트 패드부(TPAD)를 배치할 수 있는 위치가 입출력 패드부(IOPAD)가 배치되지 않은 가장자리 측으로 제한되었다.

또한 테스트 패드부(TPAD)의 다수의 테스트 패드의 배선을 고려할 때, 소스 구동회로(SDC)가 배치된 방향의 가장자리 측에만 배치될 수 있었다.

그러나 도 8에서는 테스트 패드부(TPAD)가 테스트 데이터(Dout)의 비트 수에 대응하는 개수의 테스트 패드를 구비하므로, 테스트 패드의 개수가 크게 줄어들어, 테스트 패드부(TPAD)와 테스트 회로가 실리콘 기판(210) 상에서 임의의 위치에 자유롭게 배치될 수 있다.

특히 테스트 패드(TPAD)를 실리콘 기판(810)의 임의의 위치에 자유롭게 배치할 수 있다.

도 8에서는 일예로 테스트 패드부(TPAD)는 입출력 패드부(IOPAD)에 인접하여 배치되는 것으로 도시하였다.

테스트 패드부(TPAD)가 입출력 패드부(IOPAD)에 인접하게 배치되면, 테스트 패드부(TPAD)와 제2 테스트 먹스부(TMUX2)의 거리가 멀어지게 되지만, 마이크로 디스플레이 장치(800)를 외부 장치와 연결하기 위한 본딩 공정을 포함한 여러 공정을 입출력 패드부(IOPAD)와 함께 수행할 수 있어, 제조 비용을 저감할 수 있다.

다만 테스트 패드부(TPAD)와 제2 테스트 먹스부(TMUX2) 사이에 연결되어야 하는 배선의 수가 많지 않으므로, 이로 인한 비용 증가는 크지 않다.

한편, 도 8에서 제2 테스트 먹스부(TMUX2)와 테스트 변환부(TCOV)는 소스 구동회로(SDC)와 인접하고, 도 2에서 구동회로가 배치되지 않은 여백 영역(MA)에 배치되는 것으로 도시하였다.

상기한 바와 같이, 여백 영역(MA)은 픽셀 어레이(PXL)의 손상을 방지하고, 픽셀 어레이(PXL) 상의 다수의 게이트 라인(GL) 및 다수의 데이터 라인(DL)의 특성, 즉 서브픽셀(SP)의 특성을 가능한 균일하게 하기 위한 공간이다.

따라서 제2 테스트 먹스부(TMUX2)와 테스트 변환부(TCOV)가 여백 영역(MA)에 배치되고, 테스트 패드부(TPAD)는 입출력 패드부(IOPAD)에 인접하여 배치된 도 8의 마이크로 디스플레이 장치(800)는 도 2의 마이크로 디스플레이 장치(200)와 비교할 때, 가로 길이가 동일할 수 있다.

도 2에서는 제2 테스트 먹스부(TMUX2)와 테스트 패드부(TPAD)의 다수의 테스트 패드 사이에 다수의 선로가 배치되어야 하므로, 소스 구동회로(SDC)와 테스트 패드부(TPAD) 사이에 배치되었다.

그러나 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 다수의 스위치로 구현 가능한 먹스 구조로서, 실제 회로의 크기는 크지 않다. 또한 도 8에서는 테스트 패드의 개수가 적으므로, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)가 도 8에서와 같이 소스 구동회로(SDC) 측면 여백 영역(MA)에 배치될 수 있다.

경우에 따라서 제2 테스트 먹스부(TMUX2)와 테스트 변환부(TCOV)에 의해 마이크로 디스플레이 장치(800)의 가로 길이가 일부 증가될 수 있으나, 이로 인한 크기 변화는 크지 않다.

그에 반해, 도 8의 마이크로 디스플레이 장치(800)는 테스트 패드부(TPAD)의 개수 및 위치가 변경됨에 따라 세로 길이를 마이크로 디스플레이 장치(200)보다 크게 줄어들 수 있다.

따라서 도 8의 마이크로 디스플레이 장치(800)의 크기는 전체적으로 도 2의 마이크로 디스플레이 장치(20)에 비해 줄어들 수 있으며, 수율을 높여 제조 비용을 저감할 수 있다.

도 9 및 도 10은 도 8의 마이크로 디스플레이 장치에서 테스트를 위한 구성을 구분하여 나타낸 도면이다.

도 9 및 도 10에서도 도 6 및 도 7에서와 마찬가지로, 마이크로 디스플레이 장치(800)가 1944 * 1224 해상도를 갖는 경우, 즉 1944 * 1224개의 픽셀을 포함하는 경우를 가정하여 설명한다.

그리고 2개의 소스 구동회로(SDC) 중 하나의 소스 구동회로와 이에 연결된 테스트 회로만을 도시하였다.

제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 소스 구동회로(SDC) 내에 배치될 수 있다.

제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 테스트 모드 신호(TDS)에 따라 테스트 모드에서 972개의 데이터 라인(DL) 및 972개의 센싱 라인(SL) 중 하나를 선택하여 제2 테스트 먹스부(TMUX2)로 전기적으로 연결한다.

그리고 테스트 모드가 아니면, 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL) 모두를 제2 테스트 먹스부(MUX2)와 연결하지 않는다.

제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 픽셀 선택 신호(SSP)에 따라 제1 테스트 먹스부(TMUX1)에서 선택된 972개의 라인 중 지정된 개수의 라인을 선택한다.

도 6에서 테스트 신호로서 아날로그 신호를 출력하는 마이크로 디스플레이 장치(200)의 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 972개의 라인 중 324개 라인을 선택하였다. 그러나 디지털 신호인 테스트 데이터 출력하는 마이크로 디스플레이 장치(800)에서 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 적게는 하나의 라인만을 선택할 수도 있다.

이는 테스트 변환부(TCOV)에 포함되는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)가 제2 테스트 먹스부(TMUX2)에서 선택된 라인에서 출력되는 신호를 고속으로 샘플링하여 테스트 데이터로 변환할 수 있기 때문이다.

한편, 도 9를 참조하면, 테스트 변환부(TCOV)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함한다. 또한 테스트 변환부(TCOV)는 전류-전압 변환기(I2V) 및 제3 테스트 먹스(TMUX3)를 더 포함할 수 있다.

아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 상기한 바와 같이, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)에서 출력되는 신호를 테스트 데이터로 변환하여 출력할 수 있다.

이때 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 입력 기생 캐패시턴스가 큰 외부의 측정 장치(MSD)로 테스트 데이터를 고속으로 전송할 수 있도록, 데이터 기준 전압(Vt, Vb)을 인가받을 수 있다.

여기서 데이터 기준 전압(Vt, Vb)는 디지털 신호인 테스트 데이터의 스윙폭을 크게 하기 위한 신호이다. 데이터 기준 전압(Vt, Vb)은 파워 회로(PSC)에서 생성될 수도 있다.

그러나 데이터 기준 전압(Vt, Vb)은 외부의 측정 장치(MSD)가 테스트 데이터를 고속으로 수신할 수 있도록 하기 위한 전압으로, 통상의 파워 회로(PSC)에서 생성하는 전압과 전압 레벨이 상이할 수 있다.

이에 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치(800)는 도 9에 도시된 바와 같이, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로 공급할 데이터 기준 전압(Vt, Vb)을 수신하는 기준 전압 패드부(RPAD)를 더 포함할 수 있다.

도 9에서는 설명의 편의를 위해, 기준 전압 패드부(RPAD)를 별도로 도시하였으나, 기준 전압 패드부(RPAD)는 2개의 데이터 기준 전압(Vt, Vb)을 인가받기 위한 2개의 패드를 구비하므로, 테스트 패드부(TPAD)에 포함될 수 있다.

만일 아날로그 디지털 컨버터(ADC)가 10비트의 테스트 데이터를 출력하는 것으로 가정할 때, 테스트 패드부(TPAD)는 10비트의 테스트 데이터를 출력하기 위한 10개의 테스트 패드와 2개의 데이터 기준 전압(Vt, Vb)을 수신하기 위한 2개의 패드를 추가하여 12개의 패드를 구비할 수 있다.

따라서 도 2의 마이크로 디스플레이 장치(200)에 비해 매우 적은 개수의 패드를 구비하여 테스트를 수행할 수 있다.

상기에서는 테스트 변환부(TCOV)가 하나의 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 테스트 변환부(TCOV)는 둘 이상의 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함할 수도 있다.

이 경우, 테스트 패드의 개수는 2배로 증가되어야 한다. 2개의 데이터 기준 전압(Vt, Vb)은 공통으로 이용될 수 있다. 즉 기준 전압 패드부(RPAD)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 개수에 무관하게 2개의 패드를 구비할 수 있다.

한편, 상기한 바와 같이, 센싱 테스트 모드에서 전류 센싱을 수행하는 경우가 있다. 일예로, 유기발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 측정해야 하는 경우가 있다.

이에 본 발명에서는 테스트 변환부(TCOV)는 신호 변환부를 더 포함할 수 있다.

신호 변환부는 전류-전압 변환기(I2V)와 제3 테스트 먹스부(TMUX3)를 포함한다.

신호 변환부가 전류-전압 변환기(I2V)를 포함함으로써, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)에서 출력되는 전류 신호를 전압 신호로 변환하여 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로 제공할 수 있다.

제3 테스트 먹스부(TMUX3)는 전압 센싱 및 전류 센싱을 선택적으로 수행할 수 있도록 한다.

제2 테스트 먹스부(TMUX2)에서 출력되는 신호는 도 9에 도시된 바와 같이, 전류-전압 변환기(I2V)를 통해 제3 테스트 먹스부(TMUX3)로 공급되거나, 전류-전압 변환기(I2V) 거치지 않고, 곧바로 제3 테스트 먹스부(TMUX3)로 공급될 수 있다.

제3 테스트 먹스부(TMUX3)는 센싱 테스트 모드가 전압 센싱 모드인지 전류 센싱 모드인지에 따라 제2 테스트 먹스부(TMUX2)의 출력을 선택하거나, 전류-전압 변환기(I2V)의 출력을 선택하여 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로 공급한다.

이때 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 입력 기생 캐패시턴스(Cp)는 수 pF이하로 매우 작다. 따라서 제3 테스트 먹스부(TMUX3)가 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로 전송되는 과정에서 지연이 거의 발생하지 않는다.

또한 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 데이터 기준 전압(Vt, Vb)를 이용하여, 테스트 패드에 대한 구동 능력을 높일 수 있으므로, 고속으로 테스트 데이터를 외부의 측정 장치(MSD)로 전송할 수 있다.

따라서, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)가 비록 972개의 라인 중 1개 라인을 순차적으로 선택하여 테스트 변환부(TCOV)로 전송할지라도, 전송 지연이 줄어들게 됨으로써, 도 2의 마이크로 디스플레이 장치(200)보다 빠른 속도로 테스트를 수행할 수 있다.

즉 테스트 비용을 저감할 수 있다.

또한 테스트 패드부(TPAD)에 포함되는 패드의 개수가 크게 줄어듦에 따라 마이크로 디스플레이 장치(200)보다 마이크로 디스플레이 장치(800)의 크기를 줄일 수 있다.

따라서 수율을 높일 수 있으며, 제조 비용을 저감할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 테스트 방법을 나타낸다.

도 11을 참조하면, 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 테스트 방법은 외부의 측정 장치(MSD)가 테스트 패드부(TPAD)의 테스트 패드와 전기적으로 연결되고, 데이터 기준 전압(Vt, Vb)이 공급되면, 컨트롤러(CONT)가 테스트 모드를 설정하기 위한 테스트 모드 신호(TDS)를 출력하여 테스트를 시작한다(S1110).

이때 컨트롤러(CONT)는 테스트를 수행할 픽셀(또는 서브 픽셀)의 어드레스를 설정할 수 있다(S1120). 즉 테스트 되어야 하는 픽셀(또는 서브 픽셀)의 위치를 설정할 수 있다.

여기서 픽셀(또는 서브 픽셀)의 어드레스는 게이트 구동회로(GDC)가 구동할 게이트 라인(GL) 및 소스 구동회로(SDC)가 구동할 데이터 라인을 지정한다.

제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 설정된 테스트 어드레스에 따라 제1 테스트 먹스부(TMUX1)에서 선택된 다수의 라인 중 적어도 하나의 라인을 선택할 수 있다.

그러나 픽셀 어레이(PXL)의 모든 서브픽셀(SP)에 대해 테스트를 수행하는 경우, 테스트 어드레스가 별도로 설정되지 않고, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 제1 테스트 먹스부(TMUX1)에서 선택된 다수의 라인을 순차적으로 선택할 수도 있다.

한편, 테스트 회로는 테스트 모드 신호(TDS)에 의해 설정된 테스트 모드가 데이터 테스트 모드인지 판별한다(S1130).

만일 데이터 테스트 모드가 아닌 센싱 테스트 모드이면, 제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 다수의 데이터 라인(DL)과 다수의 센싱 라인(SL) 중 다수의 센싱 라인(SL)을 선택하여 제2 테스트 먹스부(TMUX2)와 연결한다(S1140).

제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 테스트 어드레스에 따라 다수의 센싱 라인(SL) 중 기설정된 개수의 센싱 라인을 선택하여 테스트 변환부(TCOV)와 연결한다.

테스트 변환부(TCOV)의 전류-전압 변환기(I2V)는 제2 테스트 먹스부(TMUX2)를 통해 수신되는 신호를 전압 신호로 변환하여 출력하고, 제3 테스트 먹스부(TMUX3)는 제2 테스트 먹스부(TMUX2)의 출력 또는 전류-전압 변환기(I2V)의 출력을 선택하여 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로 전달한다.

제3 테스트 먹스부(TMUX3)는 전압 센싱 모드인지 전류 센싱 모드인지에 따라 제2 테스트 먹스부(TMUX2)의 출력과 전류-전압 변환기(I2V)의 출력 중 하나를 선택한다.

한편, 테스트 모드가 데이터 테스트 모드이면, 제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 다수의 데이터 라인(DL)을 선택하여 제2 테스트 먹스부(TMUX2)와 연결한다(S1160).

그리고 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 테스트 어드레스에 따라 다수의 데이터 라인(DL) 중 기설정된 개수의 데이터 라인을 선택하여 테스트 변환부(TCOV)와 연결하고, 제3 테스트 먹스부(TMUX3)는 제2 테스트 먹스부(TMUX2)의 출력을 선택하여 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로 전달한다.

아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 수신된 신호를 디지털 신호로 변환하여 테스트 데이터를 획득한다(S1170).

그리고 획득된 테스트 데이터를 테스트 패드부(TPAD)를 통해 외부의 측정 장치(MSD)로 출력한다(S1180).

결과적으로 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 테스트 방법은 다수의 데이터 라인(DL) 또는 다수의 센싱 라인(SL)을 통해 전달되는 신호를 테스트 데이터로 변환하여 출력함으로써, 외부의 측정 장치가 고속으로, 마이크로 디스플레이 장치를 테스트 할 수 있도록 한다.

한편, 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치에서 입출력 패드부(IOPAD) 및 테스트 패드부(TPAD)는 외부 장치와의 전기적 연결을 위한 접속 수단에 해당하므로, 제조 공정상의 단순화 또는 수율의 측면에서 인접한 영역에 배치하는 것이 일반적이다. 특히, 입출력 패드부(IOPAD) 및 테스트 패드부(TPAD)는 픽셀 어레이(PXL)가 배치되는 픽셀 어레이 구역(PAZ)에 인가되는 구동전압을 포함하여, 다수의 신호 라인에 관련되기 때문에 픽셀 어레이(PXL)의 일측면, 예를 들어 좌측면에 집중적으로 배치되는 경우가 많다.

따라서, 도 8에 도시된 바와 같이 구조로 마이크로 디스플레이 장치가 구성되는 경우에, 소스 구동회로(SDC) 내에 배치되는 제1 테스트 먹스부(TMUX1)로부터 연결되는 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)은 픽셀 어레이(PXL)의 좌측면에서부터 상부 또는 하부로 이어지고, 그 후에 다시 픽셀 어레이(PXL)의 우측면을 거쳐서 다시 픽셀 어레이(PXL)의 좌측면에 있는 테스트 패드부(TPAD)로 연결되기 때문에 제조 공정이 복잡해 지고 수율이 떨어질 수 있다.

특히, 제1 테스트 먹스부(TMUX1)으로부터 연결되는 972개 라인의 데이터 라인(DL) 또는 센싱 라인(SL) 중에서 하나의 라인을 선택하도록 제2 테스트 먹스부(TMUX2)를 구성하는 경우에는 테스트 변환부(TCOV) 내에 위치하는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 처리 용량으로 인해, 테스트 시간이 과도하게 증가할 수 있다.

이러한 효율성을 고려하여, 본 발명의 마이크로 디스플레이 장치는 제2 테스트 먹스부(TMUX2)와 테스트 변환부(TCOV)를 제 1 텍스트 먹스부(TMUX1) 또는 소스 구동회로(SDC)와 인접해서 배치하고, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)의 출력을 1개 라인이 아닌 멀티 라인으로 구성할 수 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 개략적 시스템 구성도이다.

도 12를 참조하면, 도 12의 마이크로 디스플레이 장치(800)는 도 8의 마이크로 디스플레이 장치(800)와 비교해서, 픽셀 어레이(PXL) 및 구동회로들은 동일하게 구성되며, 실리콘 기판(810) 상에 동일한 위치에 배치될 수 있다.

즉, 적어도 하나의 소스 구동회로(SDC)와, 적어도 하나의 게이트 구동회로(GDC), 컨트롤러(CONT), 메모리부(MEM), 파워회로(PSC), 인터페이스부(INF) 및 입출력 패드부(IOPAD)는 도 8의 마이크로 디스플레이 장치(800)에서와 동일한 동작을 수행하며, 동일한 위치에 배치될 수 있다.

그리고, 도 12의 마이크로 디스플레이 장치(800)의 테스트 회로 또한 도 8의 테스트 회로와 마찬가지로 제1 테스트 먹스부(TMUX1), 제2 테스트 먹스부(TMUX2), 테스트 패드부(TPAD), 및 테스트 변환부(TCOV)를 포함한다.

그러나, 도 8의 경우와 달리, 제2 테스트 먹스부(TMUX2), 및 테스트 변환부(TCOV)는 소스 구동회로(SDC)와 인접하게 배치하고, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 멀티 라인 출력을 발생하도록 구성한다.

이 때, 제2 테스트 먹스부(TMUX2) 및 테스트 변환부(TCOV)를 상부와 하부로 분리하여 배치할 수 있는데, 픽셀 어레이(PXL)의 상부 소스 구동회로(SDC)에 인접해서 나란히 상부 제2 테스트 먹스부(TMUX2), 및 상부 테스트 변환부(TCOV)를 배치하고, 픽셀 어레이(PXL)의 하부 소스 구동회로(SDC)에 인접해서 나란히 하부 제2 테스트 먹스부(TMUX2) 및 하부 테스트 변환부(TCOV)를 배치할 수 있다. 특히, 상부 제2 테스트 먹스부(TMUX2), 및 상부 테스트 변환부(TCOV)는 상부 소스 구동회로(SDC)의 위쪽에 배치하되, 짝수 번째(even)의 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)에 연결될 수 있다. 또한, 하부 제2 테스트 먹스부(TMUX2), 및 하부 테스트 변환부(TCOV)는 하부 소스 구동회로(SDC)의 아래쪽에 배치하되, 홀수 번째(odd)의 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)에 연결될 수 있다.

한편, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 복수의 멀티 라인 출력을 가지도록 구성할 수 있다. 예를 들어, 도 8의 경우에는 972:1 멀티플렉싱 기능을 가지도록 제2 테스트 먹스부(TMUX2)를 구성하였으나, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 처리 속도를 고려하여, 6:1 멀티플렉싱 기능의 제2 테스트 먹스부(TMUX2)를 구성함으로써, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)의 출력 라인은 162 라인이 될 수 있다. 그 결과, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 162 라인의 신호를 예를 들어, 8 비트 또는 10 비트의 디지털 직렬 신호(Dout)로 변환하여 테스트 패드부(TPAD)로 출력할 수 있다.

이에 따라, 테스트 패드부(TPAD)는 테스트 데이터(Dout)의 비트 수에 대응하는 개수의 테스트 패드를 이용하여 테스트 데이터(Dout)를 측정 장치(MSD)로 출력할 수 있다.

도 8에서는 제2 테스트 먹스부(TMUX2) 및 테스트 변환부(TCOV)를 소스 구동회로(SDC)와 이격된 픽셀 어레이(PXL)의 우측면에 배치하였기 때문에, 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)의 연결 경로가 길어지고, 마이크로 디스플레이 장치의 테스트에 따른 시간이 오래 요구되었다.

그러나, 도 12에서는 제2 테스트 먹스부(TMUX2) 및 테스트 변환부(TCOV)가 소스 구동회로(SDC)에 인접한 상부 또는 하부게 배치됨으로써, 테스트를 위한 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL)의 길이가 감소되고 수율을 향상시킬 수 있다. 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 멀티 라인 출력을 발생하도록 구성하고, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 이를 직렬 변환기(serializer)를 통해 처리함으로써 테스트 시간을 상당히 감소시킬 수 있다.

이 때, 직렬 변환기(serializer)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 출력단에 연결될 수 있으며, 입력되는 복수의 신호를 저장하기 위한 래치 회로(latch) 및 이를 순차적으로 출력하는 플립플롭(Flip Flop)으로 구성할 수 있을 것이다.

한편, 제2 테스트 먹스부(TMUX2) 및 테스트 변환부(TCOV)가 소스 구동회로(SDC)에 인접해서 배치될 수도 있지만, 소스 구동회로(SDC) 내에 제1 테스트 먹스부(TMUX1)와 함께 모듈 형태로 배치될 수도 있을 것이다.

도 13은 도 12의 마이크로 디스플레이 장치에서 테스트를 위한 구성을 구분하여 나타낸 도면이다.

도 13에서도 도 9에서와 마찬가지로, 마이크로 디스플레이 장치(800)가 1944 * 1224 해상도를 갖는 경우, 즉 1944 * 1224개의 픽셀을 포함하는 경우를 가정하여 설명한다.

그리고, 2개의 소스 구동회로(SDC) 중 하나의 소스 구동회로와 이에 연결된 테스트 회로만을 도시하였다. 여기에서, 제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 소스 구동회로(SDC) 내에 배치될 수 있다. 제1 테스트 먹스부(TMUX1)는 테스트 모드 신호(TDS)에 따라 테스트 모드에서 972개의 데이터 라인(DL) 및 972개의 센싱 라인(SL) 중 하나를 선택하여 이를 제2 테스트 먹스부(TMUX2)로 전기적으로 연결한다. 그리고, 테스트 모드가 아니면, 데이터 라인(DL) 및 센싱 라인(SL) 모두를 제2 테스트 먹스부(MUX2)와 연결하지 않는다.

제2 테스트 먹스부(TMUX2)를 6:1 멀티플렉서로 구성하는 경우, 픽셀 선택 신호(SSP)에 따라 제1 테스트 먹스부(TMUX1)에서 선택된 972개의 라인 중 지정된 162 개의 라인을 선택한다. 선택된 162 개의 라인은 테스트 변환부(TCOV)로 인가된다.

테스트 변환부(TCOV)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함한다. 또한 테스트 변환부(TCOV)는 전류-전압 변환기(I2V) 및 제3 테스트 먹스부(TMUX3)를 더 포함할 수 있다.

아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 상기한 바와 같이, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)에서 출력되는 신호를 테스트 데이터(Dout)로 변환하여 출력할 수 있다. 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 입력 기생 캐패시턴스가 큰 외부의 측정 장치(MSD)로 테스트 데이터(Dout)를 고속으로 전송할 수 있도록, 데이터 기준 전압(Vt, Vb)을 인가받을 수 있다.

여기서 데이터 기준 전압(Vt, Vb)은 디지털 신호인 테스트 데이터의 스윙폭을 크게 하기 위한 신호이다. 데이터 기준 전압(Vt, Vb)은 파워 회로(PSC)에서 생성될 수도 있다. 그러나 데이터 기준 전압(Vt, Vb)은 외부의 측정 장치(MSD)가 테스트 데이터(Dout)를 고속으로 수신할 수 있도록 하기 위한 전압으로, 통상의 파워 회로(PSC)에서 생성하는 전압과 전압 레벨이 상이할 수 있다.

이에 본 발명의 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치(800)는 도 13에 도시된 바와 같이, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로 공급할 데이터 기준 전압(Vt, Vb)을 수신하는 기준 전압 패드부(RPAD)를 더 포함할 수 있다.

도 13에서는 설명의 편의를 위해, 기준 전압 패드부(RPAD)를 별도로 도시하였으나, 기준 전압 패드부(RPAD)는 2개의 데이터 기준 전압(Vt, Vb)을 인가받기 위한 2개의 패드를 구비하므로, 테스트 패드부(TPAD)에 포함될 수 있다.

만일 아날로그 디지털 컨버터(ADC)가 10비트의 테스트 데이터(Dout)를 출력하는 것으로 가정할 때, 테스트 패드부(TPAD)는 10비트의 테스트 데이터(Dout)를 출력하기 위한 10개의 테스트 패드와 2개의 데이터 기준 전압(Vt, Vb)을 수신하기 위한 2개의 패드를 추가하여 12개의 패드를 구비할 수 있다.

상기에서는 테스트 변환부(TCOV)가 하나의 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함하는 것으로 도시하였으나, 테스트 변환부(TCOV)는 둘 이상의 아날로그 디지털 컨버터(ADC)를 포함할 수도 있다.

이 경우, 테스트 패드의 개수는 2배로 증가되어야 하며, 2개의 데이터 기준 전압(Vt, Vb)은 공통으로 이용될 수 있다. 즉 기준 전압 패드부(RPAD)는 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 개수에 무관하게 2개의 패드를 구비할 수 있다.

한편, 상기한 바와 같이, 센싱 테스트 모드에서 전류 센싱을 수행하는 경우가 있다. 일예로, 유기발광 다이오드(OLED)로 공급되는 전류량을 측정해야 하는 경우가 있다.

이에 본 발명에서는 테스트 변환부(TCOV)는 신호 변환부를 더 포함할 수 있다. 신호 변환부는 전류-전압 변환기(I2V)와 제3 테스트 먹스부(TMUX3)를 포함한다.

신호 변환부가 전류-전압 변환기(I2V)를 포함함으로써, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)에서 출력되는 전류 신호를 전압 신호로 변환하여 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로 제공할 수 있다.

제3 테스트 먹스부(TMUX3)는 전압 센싱 및 전류 센싱을 선택적으로 수행할 수 있도록 한다.

제2 테스트 먹스부(TMUX2)에서 출력되는 신호는 도 13에 도시된 바와 같이, 전류-전압 변환기(I2V)를 통해 제3 테스트 먹스부(TMUX3)로 공급되거나, 전류-전압 변환기(I2V) 거치지 않고, 곧바로 제3 테스트 먹스부(TMUX3)로 공급될 수 있다.

따라서, 제3 테스트 먹스부(TMUX3)는 센싱 테스트 모드가 전압 센싱 모드인지 전류 센싱 모드인지에 따라 162개 라인의 제2 테스트 먹스부(TMUX2)의 출력을 선택하거나, 162개 라인의 전류-전압 변환기(I2V)의 출력을 선택하여 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로 공급한다.

이때 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 입력 기생 캐패시턴스(Cp)는 수 pF 이하로 매우 작다. 따라서 제3 테스트 먹스부(TMUX3)가 아날로그 디지털 컨버터(ADC)로 전송되는 과정에서 지연이 거의 발생하지 않는다.

또한, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 데이터 기준 전압(Vt, Vb)를 이용하여, 테스트 패드에 대한 구동 능력을 높일 수 있으므로, 고속으로 테스트 데이터(Dout)를 외부의 측정 장치(MSD)로 전송할 수 있다.

또한, 도면에 도시하지는 않았지만 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 162개 라인을 통해 인가되는 신호를 직렬 변환기(serializer)를 통해 10비트의 테스트 데이터(Dout)로 순차적으로 출력할 수 있다. 직렬 변환기는 래치 회로와 플립플롭으로 구성될 수 있으며, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 출력단에 위치될 수 있다.

또한, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)와 직렬 변환기 사이에는 글리치(glitch)와 같은 노이즈를 제거하기 위한 필터와 단일 클럭을 발생시키기 위한 원샷 발생기(one shot generator)가 추가될 수 있다.

따라서, 6:1 멀티플렉서로 구성된 제2 테스트 먹스부(TMUX2)가 972개의 라인 중 162개 라인을 순차적으로 선택하여 테스트 변환부(TCOV)로 전송할 때, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)에서 이를 고속으로 출력할 수 있기 때문에, 테스트 패드의 개수를 동일하게 유지하면서, 테스트 시간을 절감하고, 테스트 비용을 줄일 수 있다. 그 결과, 제조 공정의 수율을 높일 수 있으며, 제조 비용을 저감할 수 있다.

한편, 아날로그 디지털 컨버터(ADC)는 2개의 데이터 기준 전압(Vt, Vb)을 이용해서 구동될 수도 있지만, 계단식으로 상승하는 데이터 기준 전압을 발생하는 싱글 슬로프 발생 회로(single slope generator)에 의해 구동이 이루어질 수도 있다. 싱글 슬로프 발생 회로는 데이터 기준 전압을 0 레벨(V0)로부터 마지막 레벨까지 데이터 기준 전압을 계단식으로 증가하도록 생성한다. 예를 들어, 256비트의 데이터 기준 전압 발생 회로는 V0 전압부터 V255 전압까지 단계적으로 펄스 신호가 증가하게 된다. 따라서, 데이터 기준 전압이 단계적으로 상승하는 과정에서 특정 레벨의 입력 전압을 초과하는 경우, 입력 전압을 초과하는 레벨의 데이터 기준 전압에 해당하는 시점에 출력 신호 또는 특정 펄스 신호를 발생할 수 있도록 구성된다. 이를 통해, 특정 시점에 아날로그 디지털 컨버터(ADC)의 동작이 이루어지도록 구성할 수 있다.

이와 같이, 계단식으로 상승하도록 데이터 기준 전압을 발생하는 싱글 슬로프 발생 회로를 사용하는 경우에는 픽셀 어레이(PXL) 및 그 주위에 배치되는 각종 구동회로의 영역을 확장하지 않도록 배치하는 것이 바람직하다.

이 때, 본 발명의 마이크로 디스플레이 장치(800)는 픽셀 어레이(PXL)의 손상을 방지하고, 픽셀 어레이(PXL) 상의 다수의 게이트 라인(GL) 및 다수의 데이터 라인(DL)의 특성, 즉 서브픽셀(SP)의 특성을 가능한 균일하게 하기 위한 여백 영역(MA)을 포함할 수 있다.

위에서 제2 테스트 먹스부(TMUX2)와 테스트 변환부(TCOV)를 소스 구동회로(SDC)와 동일 영역에 인접해서 배치하였기 때문에, 픽셀 어레이(PXL)의 우측면, 즉 다수의 신호라인이나 구동회로가 배치되지 않은 영역에 싱글 슬로프 발생 회로를 형성할 수 있다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 마이크로 디스플레이 장치의 개략적 시스템 구성도이고, 도 15은 도 14의 마이크로 디스플레이 장치에서 테스트를 위한 구성을 구분하여 나타낸 도면이다.

도 14 및 도 15를 참조하면, 마이크로 디스플레이 장치(800)는 도 12의 마이크로 디스플레이 장치(800)와 비교해서, 픽셀 어레이(PXL) 및 구동회로들은 동일하게 구성되며, 실리콘 기판(810) 상에 동일한 위치에 배치될 수 있다.

즉, 적어도 하나의 소스 구동회로(SDC)와, 적어도 하나의 게이트 구동회로(GDC), 컨트롤러(CONT), 메모리부(MEM), 파워회로(PSC), 인터페이스부(INF) 및 입출력 패드부(IOPAD)는 도 12의 마이크로 디스플레이 장치(800)에서와 동일한 동작을 수행하며, 동일한 위치에 배치될 수 있다.

그리고, 도 14의 마이크로 디스플레이 장치(800)의 테스트 회로 또한 도 12의 테스트 회로와 마찬가지로 제1 테스트 먹스부(TMUX1), 제2 테스트 먹스부(TMUX2), 테스트 패드부(TPAD), 및 테스트 변환부(TCOV)를 포함하며, 동일한 위치에 배치될 수 있다. 특히, 제2 테스트 먹스부(TMUX2), 및 테스트 변환부(TCOV)는 도 12와 동일하게, 소스 구동회로(SDC)와 동일 영역에 인접해서 배치되고, 제2 테스트 먹스부(TMUX2)는 멀티 라인 출력을 발생하도록 구성될 수 있다.

그러나, 도 12의 경우와 달리, 계단식 데이터 기준 전압(Vref)을 발생하는 싱글 슬로프 발생 회로(830)가 픽셀 어레이(PXL)의 여백 영역(MA)에 배치된다. 따라서, 제2 테스트 먹스부(TMUX2), 및 테스트 변환부(TCOV)가 소스 구동회로(SDC)와 동일 영역에 인접해서 배치되고, 싱글 슬로프 발생 회로(830)가 여백 영역(MA)에 배치됨으로써, 마이크로 디스플레이 장치(800)는 가로 길이가 동일하게 구성될 수 있다.

따라서, 도 14의 마이크로 디스플레이 장치(800)의 크기는 전체적으로 도 2의 마이크로 디스플레이 장치(200)에 비해 줄어들 수 있으며, 수율을 높여 제조 비용을 저감할 수 있다. 또한, 계단식 데이터 기준 전압(Vref)을 발생시키는 싱글 슬로프 발생 회로(830)를 사용하는 경우에도 디스플레이 장치의 제조 공정에 따른 수율을 향상시키고 제조 및 테스트 비용과 시간을 절감할 수 있는 효과가 있다.

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

PXL: 픽셀 어레이
GDC: 게이트 구동회로
SDC: 소스 구동회로
CONT: 컨트롤러
200, 800: 마이크로 디스플레이 장치
PAZ: 픽셀 어레이 구역
CZ: 회로 구역

Claims (17)

1. 다수의 게이트 라인, 다수의 데이터 라인, 다수의 센싱 라인 및 다수의 서브픽셀이 배열된 픽셀 어레이를 포함하는 실리콘 기판;
   상기 실리콘 기판 상에 배치되고, 상기 다수의 데이터 라인 또는 상기 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 선택하여, 선택된 라인을 통해 전송되는 신호를 디지털 신호로 변환하여, 테스트 데이터를 출력하는 테스트 회로; 및
   상기 테스트 데이터를 외부로 출력하기 위한 테스트 패드부를 포함하고,
   상기 테스트 회로는,
   테스트 모드에 따라 상기 다수의 데이터 라인 또는 상기 다수의 센싱 라인 중 하나를 선택하는 제1 테스트 먹스부;
   상기 제1 테스트 먹스부에서 선택된 상기 다수의 데이터 라인 또는 상기 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 선택하는 제2 테스트 먹스부; 및
   상기 제2 테스트 먹스부에서 선택된 라인을 통해 수신되는 신호를 디지털 신호로 변환하여, 기설정된 비트수를 갖는 상기 테스트 데이터를 출력하는 테스트 변환부를 포함하는 마이크로 디스플레이 장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2 테스트 먹스부는,
   상기 제1 테스트 먹스부에서 선택된 상기 다수의 데이터 라인 또는 상기 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 순차적으로 변경하여 선택하는 마이크로 디스플레이 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 테스트 변환부는,
   아날로그 디지털 컨버터; 및
   상기 제2 테스트 먹스부와 상기 아날로그 디지털 컨버터 사이에 배치되고, 상기 제2 테스트 먹스부에서 출력되는 신호가 전류 신호이면, 상기 전류 신호를 전압 신호로 변환하여 상기 아날로그 디지털 컨버터로 변환하여 출력하는 신호 변환부를 더 포함하는 마이크로 디스플레이 장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 신호 변환부는,
   상기 제2 테스트 먹스부에서 출력되는 신호의 전류를 감지하여 대응하는 전압 신호로 변환하는 전류-전압 변환부; 및
   상기 테스트 모드 신호에 의해 지정된 모드가 센싱 테스트 모드이면, 상기 전류-전압 변환부의 출력을 상기 아날로그 디지털 컨버터로 출력하고, 상기 테스트 모드 신호에 의해 지정된 모드가 데이터 테스트 모드이면, 상기 제2 테스트 먹스부의 출력을 상기 아날로그 디지털 컨버터로 출력하는 제3 테스트 먹스부를 포함하는 마이크로 디스플레이 장치.
6. 제4항에 있어서,
   상기 테스트 패드부는,
   상기 테스트 데이터의 비트 수에 대응하는 개수의 테스트 패드; 및
   외부 장치로부터 상기 아날로그 디지털 컨버터의 데이터 기준 전압을 인가받는 기준 패드를 포함하는 마이크로 디스플레이 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 마이크로 디스플레이 장치는,
   상기 회로 구역 상에 배치되는 구동회로를 더 포함하고,
   상기 구동회로는,
   상기 픽셀 어레이의 상기 다수의 게이트 라인이 연장되는 제1 방향측에 배치되고, 상기 다수의 게이트 라인을 구동하는 적어도 하나의 게이트 구동회로;
   상기 픽셀 어레이의 상기 다수의 데이터 라인이 연장되는 제2 방향측에 배치되고, 상기 다수의 데이터 라인을 구동하는 적어도 하나의 소스 구동회로; 및
   상기 적어도 하나의 게이트 구동회로, 상기 적어도 하나의 소스 구동회로 및 상기 테스트 회로를 제어하는 컨트롤러를 포함하는 마이크로 디스플레이 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 테스트 회로는,
   상기 픽셀 어레이 외곽에서 상기 적어도 하나의 게이트 구동회로 및 상기 적어도 하나의 소스 구동회로가 배치되지 않은 여백 영역에 배치되는 마이크로 디스플레이 장치.
9. 제7항에 있어서,
   상기 마이크로 디스플레이 장치는,
   외부 장치로부터 입력 영상 데이터 수신하여 상기 컨트롤러로 전달하기 위한 입출력 패드부를 더 포함하고,
   상기 테스트 패드부는,
   상기 입출력 패드부에 인접하여 배치되는 마이크로 디스플레이 장치.
10. 제7항에 있어서,
    상기 제1 테스트 먹스부는,
    상기 적어도 하나의 소스 구동회로 내에 배치되는 마이크로 디스플레이 장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제2 테스트 먹스부와 상기 테스트 변환부는
    상기 제1 테스트 먹스부와 인접해서 배치되는 마이크로 디스플레이 장치.
12. 제6항에 있어서,
    상기 데이터 기준 전압은 싱글 슬로프 발생 회로에 의해 생성되는 계단식으로 증가하는 전압인 마이크로 디스플레이 장치.
13. 제12항에 있어서,
    상기 싱글 슬로프 발생 회로는
    상기 적어도 하나의 게이트 구동회로 및 상기 적어도 하나의 소스 구동회로가 배치되지 않은 여백 영역에 배치되는 마이크로 디스플레이 장치.
14. 실리콘 기판 상에 배치되고, 픽셀 어레이에 배치된 다수의 데이터 라인 또는 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 선택하여, 선택된 라인을 통해 전송되는 신호를 디지털 신호로 변환하여 테스트 데이터를 획득하고,
    획득된 상기 테스트 데이터를 실리콘 기판 상에 배치된 테스트 패드부를 통해 출력하고,
    테스트 모드에 따라 상기 다수의 데이터 라인 또는 상기 다수의 센싱 라인 중 하나를 선택하는 제1 테스트 먹스부;
    상기 제1 테스트 먹스부에서 선택된 상기 다수의 데이터 라인 또는 상기 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 선택하는 제2 테스트 먹스부; 및
    상기 제2 테스트 먹스부에서 선택된 라인을 통해 수신되는 신호를 디지털 신호로 변환하여, 기설정된 비트수를 갖는 상기 테스트 데이터를 출력하는 테스트 변환부를 포함하는 마이크로 디스플레이 장치의 테스트 회로.
15. 제14항에 있어서,
    테스트 모드에 따라 상기 다수의 데이터 라인 또는 상기 다수의 센싱 라인 중 하나를 선택하는 제1 테스트 먹스부;
    상기 제1 테스트 먹스부에서 선택된 상기 다수의 데이터 라인 또는 상기 다수의 센싱 라인 중 적어도 하나의 라인을 선택하는 제2 테스트 먹스부; 및
    상기 제2 테스트 먹스부에서 선택된 라인을 통해 수신되는 신호를 디지털 신호로 변환하여, 기설정된 비트수를 갖는 상기 테스트 데이터를 출력하는 테스트 변환부를 더 포함하며,
    상기 제2 테스트 먹스부와 상기 테스트 변환부는 상기 제1 테스트 먹스부와 인접해서 배치되는 마이크로 디스플레이 장치의 테스트 회로.
16. 제14항에 있어서,
    상기 테스트 패드부는
    상기 테스트 데이터의 비트 수에 대응하는 개수의 테스트 패드; 및
    싱글 슬로프 발생 회로로부터 데이터 기준 전압을 인가받는 기준 패드를 포함하되,
    상기 싱글 슬로프 발생 회로는 여백 영역에 배치되는 테스트 회로.
17. 삭제

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