KR19990061429A

KR19990061429A - 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 방법

Info

Publication number: KR19990061429A
Application number: KR1019970081688A
Authority: KR
Inventors: 김유광
Original assignee: 전주범; 대우전자 주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 1999-07-26

Abstract

본 발명은 M×N(M, N은 양의 정수)개의 액츄에이터와, 상기 액츄에이터에 각각에 형성된 M×N개의 MOS 트랜지스터와, 상기 MOS 트랜지스터의 소오스 전극을 열 방향으로 서로 전기적 접속하여 형성한 M개의 소오스 라인과, 상기 MOS 트랜지스터의 게이트 전극을 행 방향으로 서로 전기적 접속하여 형성한 N개의 게이트 라인을 구비한 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 방법에 관한 것으로서, 상기 M개의 소오스 라인 전체를 전기적으로 접속한 후, 상기 N개의 게이트 라인 각각에 대해 디펙트 발생 라인을 검출하는 제 1 단계; 상기 N개의 게이트 라인 전체를 전기적으로 접속한 후, 상기 M개의 소오스 라인 각각에 대해 디펙트 발생 라인을 검출하는 제 2 단계; 상기 제 1 단계에서 디펙트가 발생된 소오스 라인과 상기 제 2 단계에서 디펙트가 발생된 게이트 라인이 교차하는 지점에 위치한 상기 MOS 트랜지스터에 디펙트가 발생한 것으로 검출하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 방법을 제공하므로써, 디펙트가 발생한 AMA 픽셀을 검출하는 데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Description

박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 방법

본 발명은 박막형 광로 조절 장치(AMA : Actuated Mirror Arrays)의 매트릭스 테스트(Matrix Test) 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 박막형 광로 조절 장치를 구성하는 M×N개의 각 픽셀(Pixel)들 중에서 소오스 전극과 게이트 전극 사이의 쇼트로 인해 디펙트가 발생된 디펙트 픽셀을 검출하기 위한 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 방법에 관한 것이다.

AMA란, 투사형 화상 표시 장치의 일종으로서, M×N(M, N은 자연수)개의 각 픽셀별로 광원으로부터 입사된 빛을 소정의 각도로 반사시켜 소정 화상을 표시하는 장치를 말하며, 이와 같은 AMA는 직시형 화상 표시 장치를 대표하는 CRT에 비해 저전압에서 동작하고, 소비 전력이 작으며, 변형 없는 화상을 제공할 수 있을 뿐만아니라, 같은 투사형 화상 표시 장치의 일종인 LCD(Liquid Crystal Display), DMD(Deformable Mirror Device)에 비해 광효율이 높은 장점을 지니고 있어, 현재 그 개발이 활발히 진행중이다.

상술한 AMA는 도 1에 도시된 평면도에서 보는 바와 같이, M×N개의 단위 픽셀들이 매트릭스(Matrix) 형태로 이루어진 AMA 모듈(350)을 형성하고, 그 각각의 단위 픽셀들에 전기적으로 접속하는 M개의 소오스 라인을 가진 소오스 패드(345)와 N개의 게이트 라인을 가진 게이트 패드(335)을 형성한후, 도 2에 도시된 바와 같은 구동 회로에 의해 구동한다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 일반적인 M×N 박막형 광로 조절 장치의 동작 과정에 대해 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 2는 전술한 바 있고, 도 3은 일반적인 M×N 박막형 광로 조절 장치를 구성하는 단위 픽셀의 단면 구조를 도시한 단면도이고, 도 4는 일반적인 M×N 박막형 광로 조절 장치의 단위 픽셀을 구동하기 위한 구동 신호를 도시한 파형도이다.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해, M×N개의 단위 픽셀로 이루어진 박막형 광로 조절 장치를 AMA 모듈(350)이라 칭하고, M×N 박막형 광로 조절 장치를 구성하는 각각의 단위 픽셀을 AMA 픽셀이라 칭한다.

먼저, 외부로부터 동기 신호 및 화상 데이터가 시스템 제어부(310)에 인가되면, 시스템 제어부(320)는 외부로부터 인가된 화상 신호에 대응되게 AMA 모듈(350) 내의 M×N개의 AMA 픽셀을 개별적으로 구동하기 위하여, 공통 전극부(320), 게이트 구동부(330), 소오스 구동부(340)를 구동 제어한다. 이때, 시스템 제어부(310)는 외부로부터 인가된 동기 신호에 의거하여 게이트 구동부(330)와 소오스 구동부(340)로부터 각 AMA 픽셀에 구동 신호가 인가되는 타이밍을 포함하여 제어할 것이다.

시스템 제어부(330)의 구동 제어에 의해, 게이트 구동부(300)는 소오스 구동부(340)에서 제공되는 구동 신호가 AMA 모듈(350)을 구성하는 M×N개의 AMA 픽셀에 순차적으로 인가될 수 있도록 게이트 신호 온/오프 신호를 발생하고, 소오스 구동부(330)는 외부로부터 인가된 화상 데이터에 대응하는 구동 신호를 발생한다. 이때, 소오스 구동부(330)에서 발생되는 구동 신호는, 도 4에 도시된 바와 같이, 1 주사선에 대응하는 1 주기(1H)마다 그 전반부가 프리차아징 타임(Precharging Time)에 소정 전압을 충전한후, 나머지 홀딩 타임(Holding Time)에 충전된 전압을 이용하여 액츄에이터(200)를 구동한다.

또한, 공통 전극부(320)는 시스템 제어부(310)의 제어에 의해, AMA 픽셀의 상부 전극(240)에 접지 전압과 같은 공통 전압을 제공한다.

이후, 게이트 구동부(330)에서 발생된 게이트 신호가 도 3에 도시된 게이트 패드(335)에 구비된 게이트 라인을 따라 AMA 픽셀의 게이트 전극(125)에 제공되면, 게이트 전극(125)은 턴온 되고, 그에 따라 소오스 구동부(340)로부터 소오스 패드(345)를 경유하여 소오스 전극(120)에 제공되는 구동 신호는 드레인 전극(115)에 인가된다.

한편, 드레인 전극(115)은 도전성 금속으로 이루어진 금속층(140)과 배전체(270)를 통해서 하부 전극(220)과 전기적 접속을 이루므로, 드레인 전극(115)에 인가된 구동 신호는 금속층(140)과 배전체(270)를 경유하여 하부 전극(220)에 인가된다.

이때, 상부 전극(240)에는 공통 전극부(320)에서 제공되는 공통 전압이 인가되고 있으므로, 하부 전극(220)에 인가된 구동 신호와 상부 전극(240)에 인가된 공통 전압간의 전위차가 발생하고, 따라서, 하부 전극(220)과 상부 전극(240) 사이에는 구동 신호와 공통 전압간의 전위차에 대응하는 전계가 발생한다.

한편, 하부 전극(220)과 상부 전극(240) 사이에는 형성되는 변형부(230)는 PZT(Pb(Zr, Ti)O₃), 또는 PLZT((Pb, La)(Zr, Ti)O₃)등의 압전 세라믹 또는 PMN(Pb(Mg, Nb)O₃)등의 전왜 세라믹으로 형성되는 바, 이와 같은 물질은 전계에 비례하여 변형되는 특성을 지니고 있다.

따라서, 변형부(230)는 하부 전극(220)과 상부 전극(240) 사이의 전위차에 의해 발생된 전계에 비례하게 변형되어, 액츄에이터(240) 전체를 인가된 전계에 비례하는 소정 각도로 경사지게 한다.

상술한 동작 과정에 의해, 액츄에이터(200)가 소정 각도로 경사진 상태에서, 광원으로부터 입사된 빛은 상부 전극(240)의 표면에서 경사각에 대응하는 소정 각도록 반사된다. 이때, 상부 전극(230)은 알루미늄(Al) 등의 광반사 효율이 좋은 도전체로 구성하여, 공통 전극 및 거울의 역할을 동시에 수행할 것이다.

이와 같이, AMA 모듈(350)을 구성하는 M×N개의 AMA 픽셀 각각은 광원으로부터 입사된 빛을 소정 각도로 반사하므로써, 입력된 화상 데이터에 대응하는 소정 화상을 형성하게 된다.

한편, 상술한 박막형 광로 조절 장치를 구성하는 M×N개의 AMA 픽셀중 몇 개는 디펙트(Defect)가 발생되어, 목적하는 바대로 동작되지 않는 경우가 발생하는 바, 그러한 디펙트의 발생 원인 중 하나는, M×N개의 AMA 픽셀 각각에 대응적으로 형성되어, 각각에 대응하는 AMA 픽셀을 구동하기 위한 M×N개의 구동 소자에 구비되는 소오스 전극(120)과 게이트 전극(125)간의 쇼트(Short)로 인한 누설 전류에 의한 것이다. 즉, 소오스 전극(120)과 게이트 전극(125)간의 누설 전류로 인해, 소오스 신호가 게이트 전극에 유입된다든지 게이트 신호가 소오스 전극(120)에 유입되므로써, AMA 픽셀에 구비된 액츄에이터(200)가 정확히 구동하지 못하게 된다.

따라서, 종래에는 박막형 광로 조절 장치의 제조 후, M×N의 매트릭스 형태를 이루는 AMA 픽셀 전체에 대해 디펙트 픽셀을 검출하는 바, 도 5 및 도 6을 참조하면 다음과 같다.

도 5는 종래의 일실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 장치를 도시한 것으로서, 도 5를 참조하면, M×N개의 구동 소자에 구비된 소오스 전극(120)을 행 방향으로 전기적 접속한 M개의 소오스 라인의 연장선에 M개의 소오스 패드(S(m))를 구성하고, M×N개의 구동 소자에 구비된 게이트 전극(125)을 열 방향으로 전기적 접속한 N개의 게이트 라인의 연장선에 N개의 게이트 패드(G(n))를 구성한 후, 각각의 소오스 라인과 게이트 라인간의 누설 전류를 검출하므로써, 디펙트 픽셀을 검출하였다.

즉, 소오스 패드 S(1)에 전류계의 일단을 접속하고, 게이트 패드 G(1)→G(2)→G(3)→……→G(n-1)→G(n)의 순으로 누설 전류를 검출한다. 이때, 누설 전류가 검출된 AMA 픽셀에서 소오스 전극(120)과 게이트 전극(125)간에 디펙트가 발생한 것으로 판단한다.

이후, 소오스 패드 S(2), S(3),……S(m-1), S(m)에 대하여 상술한 동작을 반복하므로써, M×N의 AMA 픽셀이 이루는 매트릭스 전체에 대해서 디펙트 테스트를 순차적으로 수행하므로써, 디펙트가 발생한 AMA 픽셀을 검출할한다.

그러나, 이와 같은 종래의 방법은 디펙트 검출을 M×N번 수행해야 하므로, 디펙트 검출에 소모되는 시간이 너무 많이 걸리는 문제점이 있다.

한편, 도 6은 종래의 다른 실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치의 매트릭스 검사 장치를 도시한 것으로서, 도 6을 참조하면, AMA 픽셀의 소오스 전극(120)에 전기적으로 접속된 소오스 라인 전체적으로 전기적 접속한 소오스 쇼팅 바(Source Shorting Bar)를 형성하고, AMA 픽셀의 게이트 전극(125)에 전기적으로 접속된 N개의 게이트 라인 전체를 전기적 접속한 게이트 쇼팅 바(Gate Shorting Bar)를 형성한 후, 소오스 쇼팅 바에 전류계의 일단을 접속하고, 게이트바에 전류계의 타단을 접속한 상태에서, 누설 전류를 측정하므로써, M×N의 AMA 픽셀이 이루는 매트릭스 전체에 대한 AMA 픽셀의 디펙트를 검출하였다.

그러나, 상술한 방법으로는 M×N의 AMA 픽셀 전체에 대해 디펙트 발생 여부만을 측정할 수 있을 뿐, 디펙트가 발생된 AMA 픽셀을 검출할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 전체 소오스라인에 대한 개별적 게이트 라인의 쇼트를 검출하고, 전체 게이트 라인에 대한 개별적 소오스 라인의 쇼트를 검출한후, 두 검출 결과의 조합에 의해 디펙트가 발생된 AMA 픽셀을 검출할 수 있도록 구성한 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 방법을 제공하는 데 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, M×N(M, N은 양의 정수)개의 액츄에이터와, 상기 액츄에이터에 각각에 형성된 M×N개의 MOS 트랜지스터와, 상기 MOS 트랜지스터의 소오스 전극을 열 방향으로 서로 전기적 접속하여 형성한 M개의 소오스 라인과, 상기 MOS 트랜지스터의 게이트 전극을 행 방향으로 서로 전기적 접속하여 형성한 N개의 게이트 라인을 구비한 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 방법에 있어서, 상기 M개의 소오스 라인 전체를 전기적으로 접속한 후, 상기 N개의 게이트 라인 각각에 대해 디펙트 발생 라인을 검출하는 제 1 단계;

상기 N개의 게이트 라인 전체를 전기적으로 접속한 후, 상기 M개의 소오스 라인 각각에 대해 디펙트 발생 라인을 검출하는 제 2 단계; 상기 제 1 단계에서 디펙트가 발생된 소오스 라인과 상기 제 2 단계에서 디펙트가 발생된 게이트 라인이 교차하는 지점에 위치한 상기 MOS 트랜지스터에 디펙트가 발생한 것으로 검출하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 방법을 제공한다.

도 1은 일반적인 M×N 박막형 광로 조절 장치의 평면을 도시한 평면도,

도 2는 일반적인 M×N 박막형 광로 조절 장치를 구동하기 위한 구동 회로,

도 3은 일반적인 M×N 박막형 광로 조절 장치를 구성하는 단위 픽셀의 단면을 도시한 단면도,

도 4는 일반적인 M×N 박막형 광로 조절 장치를 구동하기 위한 액츄에이터 구동 신호를 도시한 파형도,

도 5는 종래의 일실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 장치를 도시한 예시도,

도 6은 종래의 다른 실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 장치를 도시한 예시도,

도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 장치를 도시한 예시도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

100 : 구동 기판 110 : 반도체 기판

115 : 드레인 전극 120 : 소오스 전극

125 : 게이트 전극 130 : 필드 산화막

135 : 절연층 140 : 금속층

145 : 보호층 150 : 식각 방지층

160 : 에어 갭 200 : 액츄에이터

210 : 멤브레인 220 : 하부 전극

230 : 변형층 240 : 상부 전극

250 : 스트라이프 260 : 배전홀

270 : 배전체 310 : 시스템 제어부

320 : 공통 전극부 330 : 게이트 구동부

335 : 게이트 패드 340 : 소오스 구동부

345 : 소오스 패드 350 : AMA 모듈

S(m) : 소오스 패드 G(n) : 게이트 패드

SW(S) : 소오스 스위치 GW(G) : 게이트 스위치

본 발명의 장점 및 기타 다른 목적과 장점은 첨부된 도 7을 참조한 하기의 설명에 의해 더욱 명확히 이해될 것이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 장치를 도시한 예시도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 장치는, M×N개의 구동 소자(MOS 트랜지스터)에 구비된 소오스 전극(120)을 행 방향으로 전기적 접속한 M개의 소오스 라인의 연장선에 M개의 소오스 패드(S(m))를 구성하고, M×N개의 구동 소자에 구비된 게이트 전극(125)을 열 방향으로 전기적 접속한 N개의 게이트 라인의 연장선에 N개의 게이트 패드(G(n))를 구성한다.

그리고, 상술한 M개의 소오스 패드(S(m))와 N개의 게이트 패드(G(n)) 각각에 MOS 트랜지스터로 형성된 소오스 스위치 SW(S)의 일단을 접속한다.

이때, M개의 소오스 패드(S(m)) 각각에 그 일단이 접속된 소오스 스위치 SW(S)의 타단은 소오스 쇼팅 바(Source Shorting Bar)에 접속된다. 이때, 소오스 스위치 SW(S) 전체는 동시에 온/오프(On/Off) 되며, 소오스 스위치 SW(S) 전체가 동시에 온되면, 소오스 패드(S(m)) 전체는 소오스 쇼팅 바에 의해서 전기적 접속을 이루게되고, 소오스 스위치 SW(S) 전체가 동시에 오프되면 소오스 패드(S(m)) 각각은 전기적으로 개별 분리될 것이다.

한편, 상술한 소오스 패드(S(m))와 마찬가지로 N개의 게이트 패드(G(n)) 각각에 그 일단이 접속된 MOS 트랜지스터로 형성된 게이트 스위치 SW(G)의 타단은 게이트 쇼팅 바(Gate Shorting Bar)에 접속된다. 이때, 게이트 스위치 SW(G) 전체는 소오스 스위치 SW(S)와 마찬가지로 동시에 온/오프(On/Off) 되며, 게이트 스위치 SW(G) 전체가 동시에 온되면, 게이트 패드(G(n)) 전체는 게이트 쇼팅 바에 의해서 전기적 접속을 이루게되고, 게이트 스위치 SW(G) 전체가 동시에 오프되면 게이트 패드(G(n)) 각각은 전기적으로 개별 분리될 것이다.

이후, 상술한 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 장치를 이용하여, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 방법에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

먼저, 게이트 라인에 대한 게이트 디펙트 라인을 검출하기 위하여, 소오스 스위치 SW(S)를 온시키고, 게이트 스위치 SW(G)는 오프 시킨다.

소오스 스위치 SW(S)를 온시킴에 따라 M개의 소오스 라인 S(1) 내지 S(m)은 전기적으로 접속될 것이고, 게이트 스위치 SW(G)를 오프시킴에 따라 N개의 게이트 라인 G(1) 내지 G(n)은 전기적으로 개별 분리될 것이다.

이후, 사용자는 소오스 쇼팅 바에 전류계(도시 생략된)의 일단을 접속하고, 게이트 패드 G(1)→G(2)→G(3)→……→G(n-1)→G(n)의 순으로 누설 전류를 검출한다. 이때, 누설 전류가 검출된 라인을 게이트 디펙트 라인으로 판단한다.

한편, N개의 게이트 라인에 대한 게이트 디펙트 라인을 모두 검출하고 나면, M개의 소오스 라인에 대한 소오스 디펙트 라인을 검출하기 위하여, 소오스 스위치 SW(S)를 오프 시키고, 게이트 스위치 SW(G)는 온 시킨다.

소오스 스위치 SW(S)를 오프시킴에 따라 M개의 소오스 라인 S(1) 내지 S(m)은 전기적으로 개별 분리될 것이고, 게이트 스위치 SW(G)를 온시킴에 따라 N개의 게이트 라인 G(1) 내지 G(n)은 전기적으로 접속 될 것이다.

이후, 사용자는 게이트 쇼팅 바에 전류계(도시 생략된)의 일단을 접속하고, 소오스 패드 S(1)→S(2)→S(3)→……→S(m-1)→S(m)의 순으로 누설 전류를 검출한다. 이때, 누설 전류가 검출된 라인을 소오스 디펙트 라인으로 판단한다.

상술한 게이트 디펙트 라인과 소오스 디펙트 라인을 모두 검출하면, 소오스 디펙트 라인과 게이트 디펙트 라인이 교차하는 곳에 위치한 AMA 픽셀에서 디펙트가 발생했음을 알 수 있다.

따라서, 본 발명에 따른 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 방법을 이용하면, 종래의 방법에서 M×N개의 AMA 픽셀에 대한 디펙트 검출하기 위해, M×N번 검출을 시도해야되는 반면, 본 발명에서는 별도의 프로버 카드(Prober Card)와 같은 장치, 또는 쇼팅 바 형성 및 제거의 추가 공정이 없이 전기적 신호의 인가에 의해 M+N번의 수행으로도 디펙트 픽셀을 정확히 검출할 수 있어, 박막형 광로 조절 장치의 디펙트 픽셀을 검출하는 데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

M×N(M, N은 양의 정수)개의 액츄에이터와, 상기 액츄에이터에 각각에 형성된 M×N개의 MOS 트랜지스터와, 상기 MOS 트랜지스터의 소오스 전극을 열 방향으로 서로 전기적 접속하여 형성한 M개의 소오스 라인과, 상기 MOS 트랜지스터의 게이트 전극을 행 방향으로 서로 전기적 접속하여 형성한 N개의 게이트 라인을 구비한 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 방법에 있어서,

상기 M개의 소오스 라인 전체를 전기적으로 접속한 후, 상기 N개의 게이트 라인 각각에 대해 디펙트 발생 라인을 검출하는 제 1 단계;

상기 N개의 게이트 라인 전체를 전기적으로 접속한 후, 상기 M개의 소오스 라인 각각에 대해 디펙트 발생 라인을 검출하는 제 2 단계;

상기 제 1 단계에서 디펙트가 발생된 소오스 라인과 상기 제 2 단계에서 디펙트가 발생된 게이트 라인이 교차하는 지점에 위치한 상기 MOS 트랜지스터에 디펙트가 발생한 것으로 검출하는 제 3 단계를 포함하여 이루어지는 박막형 광로 조절 장치의 구동회로 검사 방법.