KR101918185B1 - 어레이 검사 방법 및 어레이 검사 장치 - Google Patents
어레이 검사 방법 및 어레이 검사 장치 Download PDFInfo
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Abstract
어레이 기판에 형성된 전압분포를 검출하는 어레이 검사 장치를 이용한 어레이 검사 방법은 상기 어레이 기판에 형성된 복수의 화소 회로의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계, 상기 어레이 기판의 전압 분포를 검출하는 단계, 상기 어레이 기판의 전압 분포를 일정하게 보정하는 보정값을 생성하는 단계, 및 상기 보정값을 반영하여 상기 어레이 기판에 형성된 복수의 화소 회로 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계를 포함한다. 어레이 검사시 발생하는 노이즈를 제거하여 미세한 무라(mura) 검출이 가능해지며, 어레이 검사의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
Description
본 발명은 어레이 검사 방법 및 어레이 검사 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 어레이 검사시 발생하는 노이즈를 제거하여 정확한 어레이 검사를 수행할 수 있는 어레이 검사 방법 및 어레이 검사 장치에 관한 것이다.
디스플레이 패널을 제조하기 위하여 기판 세정공정, 어레이 기판 형성 공정, 어레이 검사 공정, 기판 합착 공정 등이 수행된다.
이러한 공정 중에서 어레이 검사 공정은 어레이 기판에 형성된 박막 패턴들이 정상적으로 형성되어 있는지 확인하는 공정이다. 디스플레이 패널이 대면적화됨에 따라 어레이 검사를 정확하게 수행하기 위한 다양한 방법이 연구되고 있다.
어레이 기판의 어레이 검사를 수행하기 위한 광학 검사용 장치가 이용된다. 광학 검사용 장치는 어레이 기판 표면의 전압분포에 따른 광학 특성을 변조하는 모듈레이터를 이용하여 어레이 기판 표면의 전압분포를 측정하는 장치이다.
광학 검사용 장치를 이용한 어레이 검사시, 어레이 기판과 모듈레이터는 소정 거리 이격된다. 이때, 어레이 기판과 모듈레이터 간의 거리는 균일하지 않을 수 있다. 어레이 기판 표면의 전압분포 측정시에 어레이 기판과 모듈레이터 간의 거리가 불균일함에 따른 노이즈가 포함될 수 있다.
이러한 노이즈는 광학 검사용 장치의 정밀성을 저하키는 원인이 된다. 즉, 디스플레이 패널의 어레이 검사가 정확하게 수행되지 않는 원인이 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 어레이 검사시 발생하는 노이즈를 제거하여 정확한 어레이 검사를 수행할 수 있는 어레이 검사 방법 및 어레이 검사 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 기판에 형성된 전압분포를 검출하는 어레이 검사 장치를 이용한 어레이 검사 방법은 상기 어레이 기판에 형성된 복수의 화소 회로의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계, 상기 어레이 기판의 전압 분포를 검출하는 단계, 상기 어레이 기판의 전압 분포를 일정하게 보정하는 보정값을 생성하는 단계, 및 상기 보정값을 반영하여 상기 어레이 기판에 형성된 복수의 화소 회로 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 화소 회로의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계는, 상기 구동 트랜지스터의 일 전극에 연결되는 제1 전원 전압으로 상기 구동 트랜지스터의 타 전극의 화소 전압을 리셋하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 화소 회로의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계는, 상기 제1 전원 전압을 0V로 인가하여 상기 화소 전압을 0V로 리셋하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 화소 회로의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계는, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 제1 전압으로 만드는 단계, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 일 전극이 연결되는 커패시터의 타 전극의 전압을 낮추어 상기 커패시터에 의한 커플링으로 상기 제1 전압을 게이트 온 전압으로 만들어 상기 구동 트랜지스터를 턴 온시키는 단계, 및 상기 구동 트랜지스터의 일 전극에 연결되는 제1 전원 전압으로 상기 구동 트랜지스터의 타 전극의 화소 전압을 리셋하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계는, 상기 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시켜 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 반영된 전압을 화소 전압으로 생성시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계는, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 반영된 전압이 화소 전압으로 생성된 상태에서 상기 어레이 기판의 전압 분포를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 어레이 검사 장치는 어레이 기판에 조명을 제공하는 광원, 상기 어레이 기판을 투과한 광의 광학 특성을 변조하는 모듈레이터, 상기 모듈레이터에서 변조된 광을 받아서 상기 어레이 기판의 이미지 정보를 생성하는 센서, 및 상기 이미지 정보를 분석하여 상기 어레이 기판 표면에 형성된 전압분포를 검출하는 이미지 프로세서를 포함하고, 상기 이미지 프로세서는 상기 어레이 기판에 포함된 복수의 화소 회로의 화소 전압이 일정 전압으로 리셋된 상태에서 수행되는 제1 어레이 검사에서 측정된 전압 분포가 일정하도록 노이즈를 보정한다.
상기 이미지 프로세서는 상기 제1 어레이 검사에서 측정된 전압 분포를 일정하게 보정하는 보정값을 생성하고, 상기 어레이 기판에 대한 제2 어레이 검사시에 상기 보정값을 반영할 수 있다.
상기 제2 어레이 검사는 상기 복수의 화소 회로 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 반영된 전압이 화소 전압으로 생성된 상태에서 수행될 수 있다.
상기 노이즈는 상기 모듈레이터 표면과 상기 어레이 기판 표면 간의 거리 불균일에 따른 노이즈일 수 있다.
상기 광원으로부터 방출되는 광을 제1 편광 방향으로 편광시켜 상기 어레이 기판에 조사하는 제1 편광자를 더 포함할 수 있다.
상기 모듈레이터에서 변조된 광을 제2 편광 방향으로 편광시켜 상기 센서에 조사하는 제2 편광자를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 데이터 신호를 전달하는 스위칭 트랜지스터, 상기 스위칭 트랜지스터와 구동 트랜지스터 사이에 연결되어 있는 커패시터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극 및 드레인 전극 사이에 연결되어 있는 보상 트랜지스터를 포함하는 복수의 화소를 포함하는 표시 장치의 어레이 검사 방법은 상기 복수의 화소의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계, 상기 복수의 화소의 전압 분포를 검출하는 단계, 상기 복수의 화소의 전압 분포를 일정하게 보정하는 보정값을 생성하는 단계, 및 상기 보정값을 반영하여 상기 복수의 화소 각각의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 화소의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계는, 상기 스위칭 트랜지스터가 턴 온된 상태에서 제1 레벨의 데이터 신호가 상기 제1 커패시터의 일 전극에 공급되는 단계, 상기 보상 트랜지스터가 턴 온되고, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 연결되어 있는 전원 전압이 제2 레벨이 되는 단계, 상기 보상 트랜지스터가 턴 오프되는 단계, 상기 제1 커패시터의 일 전극에 제2 레벨의 데이터 신호가 공급되는 단계, 및 상기 구동 트랜지스터가 턴 온되고, 상기 전원 전압으로 화소 전압이 리셋되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 화소의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계는, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 연결되어 있는 전원 전압이 제1 레벨로 유지된 상태에서 상기 스위칭 트랜지스터가 턴 온되어 제1 레벨의 데이터 신호가 상기 제1 커패시터의 일 전극에 공급되는 단계, 상기 보상 트랜지스터가 턴 온되는 단계, 및 상기 전원 전압으로 화소 전압 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 리셋되는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계는, 상기 보상 트랜지스터가 턴 온되고 상기 전원 전압이 제1 레벨이 되어 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 반영된 전압을 화소 전압으로 생성시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계는, 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 반영된 전압이 화소 전압으로 생성된 상태에서 상기 복수의 화소의 전압 분포를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
어레이 검사시 발생하는 노이즈를 제거하여 미세한 무라(mura) 검출이 가능해지며, 어레이 검사의 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 검사 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 검사 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전압을 리셋시키는 과정을 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소 전압을 리셋시키는 과정을 도시한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 문턱 전압을 측정하는 과정을 도시한 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 검사 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전압을 리셋시키는 과정을 도시한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소 전압을 리셋시키는 과정을 도시한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 문턱 전압을 측정하는 과정을 도시한 예시도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 검사 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 어레이 검사 장치(100)는 광원(10), 제1 편광자(20), 모듈레이터(30), 제2 편광자(40), 센서(50) 및 이미지 프로세서(60)를 포함한다.
광원(10)은 어레이 기판(P)에 조명을 제공한다.
제1 편광자(20)는 광원(10)으로부터 방출되는 광을 제1 편광 방향으로 편광시킨다. 제1 편광자(20)를 통해 편광된 광은 어레이 기판(P)에 조사되고, 어레이 기판(P) 표면의 전압분포에 비례하여 어레이 기판(P)을 투과한다.
모듈레이터(30)는 어레이 기판(P)을 투과한 광의 광학 특성을 변조한다. 모듈레이터(30)의 도전층에는 기준 전압이 인가되고, 모듈레이터(30)의 도전층과 어레이 기판(P) 표면 사이에 전기장이 형성된다.
제2 편광자(40)는 모듈레이터(30)에서 변조된 광을 제1 편광 방향과 다른 제2 편광 방향으로 편광시킨다. 제2 편광 방향은 제1 편광 방향과 수직일 수 있다. 제2 편광자(40)를 통해 편광된 광은 센서(50)에 조사된다.
센서(50)는 제2 편광자(40)에 의해 편광된 광을 받아서 어레이 기판(P)의 이미지 정보를 생성하여 이미지 프로세서(60)에 전달한다. 센서(50)로는 통상적으로 사용되는 CCD 카메라를 채용할 수 있다.
이미지 프로세서(60)는 이미지 프로세싱 기법에 따라 이미지 정보를 분석하여 어레이 기판(P) 표면에 형성된 전압분포를 검출할 수 있다. 이미지 프로세서(60)는 어레이 기판(P) 표면에 형성된 전압분포로부터 어레이 기판(P)에 정상적으로 형성되지 않은 박막 패턴 부분을 찾을 수 있다.
어레이 검사 장치(100)는 어레이 기판(P)으로부터 모듈레이터(30)를 소정 거리 이격시킨 상태로 어레이 기판(P)을 검사한다. 이때, 모듈레이터(30) 표면과 어레 기판(P) 표면 간의 거리는 균일하지 않을 수 있다. 즉, 모듈레이터(30) 표면과 어레이 기판(P) 표면은 완벽하게 평행하지 않을 수 있다. 예를 들어, 모듈레이터(30) 표면과 어레이 기판(P) 표면 간의 거리가 어느 한 부분에서는 d'인 반면 다른 부분에서는 d''이 될 수 있다(d'≠ d'').
모듈레이터(30) 표면과 어레이 기판(P) 표면 간의 거리가 균일하지 않으면, 모듈레이터(30)의 도전층과 어레이 기판(P) 표면 사이의 전기장이 정확하게 형성되지 않게 되고, 제2 편광자(40)를 통해 센서(50)에 조사되는 광에 모듈레이터(30) 표면과 어레이 기판(P) 표면 간의 거리 불균일에 따른 노이즈가 포함되게 된다. 결국, 센서(60)는 모듈레이터(30) 표면과 어레이 기판(P) 표면 간의 거리 불균일에 따른 노이즈가 포함된 이미지 정보를 생성하게 되고, 이미지 프로세서(60)의 전압분포 처리에 오류가 발생하게 된다.
모듈레이터(30) 표면과 어레이 기판(P) 표면 간의 거리 불균일에 따른 노이즈를 제거하기 위하여, 어레이 검사 장치(100)는 어레이 기판(P)의 화소 전압이 리셋된 후 제1 어레이 검사를 수행한다. 어레이 검사 장치(100)는 제1 어레이 검사를 통해 생성된 이미지 정보를 이용하여 모듈레이터(30) 표면과 어레이 기판(P) 표면 간의 거리 불균일에 따른 노이즈를 보상한다. 그리고 어레이 검사 장치(100)는 제2 어레이 검사를 수행하여 어레이 기판(P)에 박막 패턴이 정상적으로 형성되었는지 여부를 검사한다.
이하, 모듈레이터(30) 표면과 어레이 기판(P) 표면 간의 거리 불균일에 따른 노이즈를 제거하여 어레이 검사 장치(100)의 정밀도를 향상시킬 수 있는 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 검사 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 어레이 검사 공정에서, 유기발광 표시장치를 위한 어레이 기판은 유기발광 다이오드와 결합되기 전의 화소 회로만이 형성된 상태이다. 화소 회로만이 형성된 상태의 어레이 기판에서 유기발광 다이오드와 결합되는 부분은 플로팅 상태이다. 즉, 화소 회로의 화소 전압은 플로팅 전압이다.
어레이 기판에 형성된 복수의 화소 회로의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋한다(S110). 즉, 플로팅 전압인 화소 전압을 일정 전압으로 리셋한다. 화소 전압을 리셋하는 방법은 화소 회로의 구성에 따라 결정될 수 있다.
여기서는 어레이 기판에 도 3a 내지 3c와 같은 화소 회로가 형성되어 있는 것으로 가정한다.
도 3c 내지 3c를 참조하여 화소 전압을 리셋하는 방법에 대하여 설명한다.
도 3a 내지 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 화소 전압을 리셋시키는 과정을 도시한 예시도이다.
먼저, 유기발광 표시장치를 위한 화소 회로의 구성에 대하여 설명한다.
화소 회로는 스위칭 트랜지스터(TR1), 구동 트랜지스터(TR2), 보상 트랜지스터(TR3), 보상 커패시터(Cth) 및 저장 커패시터(Cst)를 포함한다.
스위칭 트랜지스터(TR1)는 주사 라인에 연결되어 있는 게이트 전극, 데이터 라인(Dj)에 연결되어 있는 일 전극 및 보상 커패시터(Cth)의 일 전극에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 스위칭 트랜지스터(TR1)는 데이터 라인(Dj)의 전압을 보상 커패시터(Cth)의 일 전극에 전달한다.
구동 트랜지스터(TR2)는 보상 커패시터(Cth)의 타 전극에 연결되어 있는 게이트 전극, 제1 전원 전압(ELVDD)에 연결되어 있는 일 전극 및 제2 전원 전압(ELVSS)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다. 제2 전원 전압(ELVSS)은 어레이 검사 공정 이후에 유기발광 다이오드와 결합되는 부분으로 화소 전압이 된다.
보상 트랜지스터(TR3)는 보상제어 라인에 연결되어 있는 게이트 전극, 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에 연결되어 있는 일 전극 및 제2 전원 전압(ELVSS)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다.
보상 커패시터(Cth)는 스위칭 트랜지스터(TR1)의 타 전극에 연결되어 있는 일 전극 및 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다.
저장 커패시터(Cst)는 스위칭 트랜지스터(TR1)의 타 전극에 연결되어 있는 일 전극 및 제1 전원전압(ELVDD)에 연결되어 있는 타 전극을 포함한다.
스위칭 트랜지스터(TR1), 구동 트랜지스터(TR2) 및 보상 트랜지스터(TR3)는 p-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 이때, 스위칭 트랜지스터(TR1), 구동 트랜지스터(TR2) 및 보상 트랜지스터(TR3)를 턴 온시키는 게이트 온 전압은 논리 로우 레벨 전압이고 턴-오프시키는 게이트 오프 전압은 논리 하이 레벨 전압이다.
여기서는 p-채널 전계 효과 트랜지스터를 나타내었으나, 스위칭 트랜지스터(TR1), 구동 트랜지스터(TR2) 및 보상 트랜지스터(TR3) 중 적어도 어느 하나는 n-채널 전계 효과 트랜지스터일 수 있다. 이때 n-채널 전계 효과 트랜지스터를 턴 온시키는 게이트 온 전압은 논리 하이 레벨 전압이고 턴-오프시키는 게이트 오프 전압은 논리 로우 레벨 전압이다.
도 3a를 참조하면, 스위칭 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극에 게이트 온 전압(-5V)을 인가하여 스위칭 트랜지스터(TR1)를 턴 온시키고, 데이터 라인(Dj)의 전압을 10V로 인가한다. 그러면, 보상 커패시터(Cth)의 일 전극의 전압은 10V가 된다.
다음으로, 보상 트랜지스터(TR3)의 게이트 전극에 게이트 온 전압(-5V)을 인가하여 보상 트랜지스터(TR3)를 턴 온시키고, 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극 및 드레인 전극이 연결된다. 그러면, 구동 트랜지스터(TR2)는 다이오드가 된다.
이 때, 제1 전원 전압(ELVDD)이 0V가 되고, 구동 트랜지스터(TR2) 및 보상 트랜지스터(TR3)를 통해 제1 전원 전압(ELVDD)이 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에 전달된다. 따라서 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극은 0V가 된다.
도 3b를 참조하면, 보상 커패시터(Cth)의 일 전극의 전압을 10V, 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극의 전압을 0V로 만든 후, 스위칭 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극 및 보상 트랜지스터(TR3)의 게이트 전극에 게이트 오프 전압(15V)을 인가하여 스위칭 트랜지스터(TR1) 및 보상 트랜지스터(TR3)를 턴 오프시킨다. 이때, 제1 전원 전압(ELVDD)은 0V로 유지된다.
구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극의 전압은 0V로 플로팅 상태가 된다.
도 3c를 참조하면, 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극의 전압이 0V로 플로팅된 상태에서, 데이터 라인(Dj)에 0V 전압을 인가하고 스위칭 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극에 게이트 온 전압(-5V)을 인가한다. 이때, 제1 전원 전압(ELVDD)은 0V로 유지된다.
데이터 라인(Dj)의 0V 전압이 보상 커패시터(Cth)의 일 전극에 전달되어 보상 커패시터(Cth)의 일 전극의 전압이 10V에서 0V로 떨어진다. 보상 커패시터(Cth)에 의한 커플링으로 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극의 전압은 0V에서 -10V로 떨어진다.
구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극의 전압이 -10V로 떨어짐에 따라 구동 트랜지스터(TR2)는 완전히 턴 온되고, 제1 전원 전압(ELVDD)이 제2 전원 전압(ELVSS)으로 전달되어 제2 전원 전압(ELVSS)을 0V로 리셋시킨다. 즉, 화소 전압이 제1 전원 전압(ELVDD)에 의해 0V로 리셋된다.
도 4를 참조하여 화소 전압을 리셋하는 다른 방법에 대하여 설명한다. 도 4의 화소 회로는 도 3A 내지 3C의 화소 회로와 동일하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화소 전압을 리셋시키는 과정을 도시한 예시도이다.
도 4를 참조하면, 스위칭 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극에 게이트 온 전압(-5V)을 인가하여 스위칭 트랜지스터(TR1)를 턴 온시키고, 데이터 라인(Dj)의 전압을 0V로 인가한다. 이때, 제1 전원 전압(ELVDD)은 0V로 유지된다.
그러면, 보상 커패시터(Cth)의 일 전극의 전압은 0V가 된다. 보상 커패시터(Cth)에는 기본적으로 소정의 전하가 충전되어 있을 수 있다. 보상 커패시터(Cth)의 일 전극의 전압이 0V로 변동하게 되면 보상 커패시터(Cth)의 타 전극의 전압도 변동하게 된다. 즉, 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전압이 변동하게 된다.
구동 트랜지스터(TR2)의 일 전극에는 0V의 제1 전원 전압(ELVDD)이 인가되고 있는 상태에서 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전압이 변동하게 되면, 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트-소스 전압차가 발생하게 되고, 구동 트랜지스터(TR2)는 턴 온 상태가 된다.
다음으로, 보상 트랜지스터(TR3)의 게이트 전극에 게이트 온 전압(-5V)을 인가하여 보상 트랜지스터(TR3)를 턴 온시킨다. 이 상태를 일정 시간 유지하게 되면, 제1 전원 전압(ELVDD)에 의해 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극과 제2 전원 전압(ELVSS)이 0V로 리셋된다.
다시 도 2를 참조하면, 상술한 바와 같이 어레이 기판(P)의 모든 화소 전압을 동일 전압(0V)으로 리셋한 이후 어레이 검사 장치(100)를 이용하여 어레이 기판(P)의 화소 전압을 측정하는 제1 어레이 검사를 수행한다(S120). 즉, 어레이 검사 장치(100)를 이용하여 어레이 기판(P)의 전압 분포를 측정한다.
어레이 기판(P)의 모든 화소 전압이 동일 전압(0V)으로 리셋되었으므로, 이미지 프로세서(60)에서 검출되는 어레이 기판(P)의 전압 분포는 일정하여야 한다.
그러나 모듈레이터(30) 표면과 어레이 기판(P) 표면 간의 거리가 불균일한 경우, 어레이 기판(P)의 전압 분포는 불균일하게 나타난다. 어레이 기판(P)의 전압 분포가 불균일하게 나타나는 것은 모듈레이터(30) 표면과 어레이 기판(P) 표면 간의 거리 불균일에 따른 노이즈가 반영된 결과이다.
이미지 프로세서(60)는 어레이 기판(P)의 모든 화소 전압이 리셋된 상태에서 측정된 어레이 기판(P)의 전압 분포가 일정하도록 노이즈를 보정한다(S130). 이미지 프로세서(60)는 어레이 기판(P)의 전압 분포를 일정하게 보정하는 보정값을 생성한다. 생성된 보정값은 어레이 기판(P)에 대한 제2 어레이 검사시에 반영된다.
어레이 기판(P)에 각 화소의 구동 트랜지스터(TR2)의 문턱 전압이 반영된 전압이 생성되도록 한 후 어레이 기판(P)의 각 화소의 문턱 전압을 측정하는 제2 어레이 검사를 수행한다(S130).
도 5를 참조하여 어레이 기판(P)의 각 화소의 문턱 전압을 측정하는 방법에 대하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 문턱전압을 측정하는 과정을 도시한 예시도이다.
도 5를 참조하면, 스위칭 트랜지스터(TR1)의 게이트 전극에 게이트 온 전압(-5V)을 인가하여 스위칭 트랜지스터(TR1)를 턴 온시키고, 데이터 라인(Dj)에는 10V 전압을 인가한다. 그리고 보상 트랜지스터(TR3)의 게이트 전극에 게이트 온 전압(-5V)을 인가하여 보상 트랜지스터(TR3)를 턴 온시킨다. 이때, 제1 전원 전압(ELVDD)을 10V가 된다.
보상 트랜지스터(TR3)가 턴 온되고, 제1 전원 전압(ELVDD)이 10V로 인가됨에 따라 구동 트랜지스터(TR2)는 다이오드 연결된다. 이에 따라, 구동 트랜지스터(TR2)의 게이트 전극에는 제1 전원 전압(ELVDD)에서 구동 트랜지스터(TR2)의 문턱 전압(Vth)만큼 차감된 전압(10-Vth)이 공급된다. 그리고, 제2 전원 전압(ELVSS)에도 제1 전원 전압(ELVDD)에서 구동 트랜지스터(TR2)의 문턱 전압(Vth)만큼 차감된 전압(10-Vth)이 공급된다.
이와 같이, 어레이 기판(P)의 각 화소 회로의 구동 트랜지스터(TR2)의 문턱 전압(Vth)이 반영된 전압이 화소 전압으로 생성된다. 이 상태에서 어레이 검사 장치(100)를 이용하여 어레이 기판(P)의 전압분포를 검출함으로써 어레이 기판(P)의 각 화소의 문턱 전압을 측정할 수 있다. 이때, 이미지 프로세서(60)는 노이즈를 보정하는 보정값을 반영하여 어레이 기판(P)의 전압분포를 검출한다.
따라서, 제2 어레이 검사 과정을 통하여 측정되는 어레이 기판(P)의 각 화소의 구동 트랜지스터(TR2)의 문턱 전압은 모듈레이터(30) 표면과 어레이 기판(P) 표면 간의 거리 불균일에 따른 노이즈가 제거된 값으로 검출될 수 있다.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 광원
20 : 제1 편광자
30 : 모듈레이터
40 : 제2 편광자
50 : 센서
60 : 이미지 프로세서
100 : 어레이 검사 장치
P : 어레이 기판
20 : 제1 편광자
30 : 모듈레이터
40 : 제2 편광자
50 : 센서
60 : 이미지 프로세서
100 : 어레이 검사 장치
P : 어레이 기판
Claims (17)
- 전압분포에 의한 광학 특성을 기반으로 어레이 기판에 형성된 전압분포를 검출하는 어레이 검사 장치를 이용한 어레이 검사 방법에 있어서,
상기 어레이 기판에 형성된 복수의 화소 회로의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하여 상기 어레이 기판이 일정한 전압 분포를 갖도록 하는 단계;
상기 어레이 검사 장치를 이용하여 상기 어레이 기판의 전압 분포를 검출하는 단계;
상기 어레이 기판의 전압 분포를 일정하게 보정하는 보정값을 생성하여 상기 어레이 검사 장치에 반영하는 단계; 및
상기 보정값이 반영된 상기 어레이 검사 장치를 이용하여 상기 어레이 기판에 형성된 복수의 화소 회로 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계를 포함하는 어레이 검사 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 복수의 화소 회로의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계는,
상기 구동 트랜지스터의 일 전극에 연결되는 제1 전원 전압으로 상기 구동 트랜지스터의 타 전극의 화소 전압을 리셋하는 단계를 포함하는 어레이 검사 방법. - 제2 항에 있어서,
상기 복수의 화소 회로의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계는,
상기 제1 전원 전압을 0V로 인가하여 상기 화소 전압을 0V로 리셋하는 단계를 포함하는 어레이 검사 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 복수의 화소 회로의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계는,
상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극의 전압을 제1 전압으로 만드는 단계;
상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극에 일 전극이 연결되는 커패시터의 타 전극의 전압을 낮추어 상기 커패시터에 의한 커플링으로 상기 제1 전압을 게이트 온 전압으로 만들어 상기 구동 트랜지스터를 턴 온시키는 단계; 및
상기 구동 트랜지스터의 일 전극에 연결되는 제1 전원 전압으로 상기 구동 트랜지스터의 타 전극의 화소 전압을 리셋하는 단계를 포함하는 어레이 검사 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계는,
상기 구동 트랜지스터를 다이오드 연결시켜 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 반영된 전압을 화소 전압으로 생성시키는 단계를 포함하는 어레이 검사 방법. - 제5 항에 있어서,
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계는,
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 반영된 전압이 화소 전압으로 생성된 상태에서 상기 어레이 기판의 전압 분포를 검출하는 단계를 더 포함하는 어레이 검사 방법. - 어레이 기판에 조명을 제공하는 광원;
상기 어레이 기판을 투과한 광의 광학 특성을 변조하는 모듈레이터;
상기 모듈레이터에서 변조된 광을 받아서 상기 어레이 기판의 이미지 정보를 생성하는 센서; 및
상기 이미지 정보를 분석하여 상기 어레이 기판 표면에 형성된 전압분포를 검출하는 이미지 프로세서를 포함하고,
상기 이미지 프로세서는 상기 어레이 기판에 포함된 복수의 화소 회로의 화소 전압이 일정 전압으로 리셋된 상태에서 수행되는 제1 어레이 검사에서 측정된 상기 어레이 기판의 전압 분포를 일정하게 보정하는 보정값을 생성하여 노이즈를 보정하고, 상기 제1 어레이 검사 이후에 수행되는 제2 어레이 검사에서 상기 보정값을 반영하여 상기 어레이 기판에 포함된 복수의 화소 회로 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 어레이 검사 장치. - 삭제
- 제7 항에 있어서,
상기 제2 어레이 검사는 상기 복수의 화소 회로 각각에 포함된 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 반영된 전압이 화소 전압으로 생성된 상태에서 수행되는 어레이 검사 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 노이즈는 상기 모듈레이터 표면과 상기 어레이 기판 표면 간의 거리 불균일에 따른 노이즈인 어레이 검사 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 광원으로부터 방출되는 광을 제1 편광 방향으로 편광시켜 상기 어레이 기판에 조사하는 제1 편광자를 더 포함하는 어레이 검사 장치. - 제10 항에 있어서,
상기 모듈레이터에서 변조된 광을 제2 편광 방향으로 편광시켜 상기 센서에 조사하는 제2 편광자를 더 포함하는 어레이 검사 장치. - 전압분포에 의한 광학 특성을 기반으로 어레이 기판에 형성된 전압분포를 검출하는 어레이 검사 장치를 이용하여, 데이터 신호를 전달하는 스위칭 트랜지스터, 상기 스위칭 트랜지스터와 구동 트랜지스터 사이에 연결되어 있는 제1 커패시터, 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극 및 드레인 전극 사이에 연결되어 있는 보상 트랜지스터를 포함하는 복수의 화소를 포함하는 표시 장치의 어레이 검사 방법에 있어서,
상기 복수의 화소의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하여 상기 표시 장치의 어레이 기판이 일정한 전압 분포를 갖도록 하는 단계;
상기 어레이 검사 장치를 이용하여 상기 복수의 화소의 전압 분포를 검출하는 단계;
상기 복수의 화소의 전압 분포를 일정하게 보정하는 보정값을 생성하여 상기 어레이 검사 장치에 반영하는 단계; 및
상기 보정값이 반영된 상기 어레이 검사 장치를 이용하여 상기 복수의 화소 각각의 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계를 포함하는 어레이 검사 방법. - 제13 항에 있어서,
상기 복수의 화소의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계는,
상기 스위칭 트랜지스터가 턴 온된 상태에서 제1 레벨의 데이터 신호가 상기 제1 커패시터의 일 전극에 공급되는 단계;
상기 보상 트랜지스터가 턴 온되고, 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 연결되어 있는 전원 전압이 제2 레벨이 되는 단계;
상기 보상 트랜지스터가 턴 오프되는 단계;
상기 제1 커패시터의 일 전극에 제2 레벨의 데이터 신호가 공급되는 단계; 및
상기 구동 트랜지스터가 턴 온되고, 상기 전원 전압으로 화소 전압이 리셋되는 단계를 포함하는 어레이 검사 방법. - 제13 항에 있어서,
상기 복수의 화소의 화소 전압을 일정 전압으로 리셋하는 단계는,
상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 연결되어 있는 전원 전압이 제1 레벨로 유지된 상태에서 상기 스위칭 트랜지스터가 턴 온되어 제1 레벨의 데이터 신호가 상기 제1 커패시터의 일 전극에 공급되는 단계;
상기 보상 트랜지스터가 턴 온되는 단계; 및
상기 전원 전압으로 화소 전압 및 상기 구동 트랜지스터의 게이트 전극이 리셋되는 단계를 포함하는 어레이 검사 방법. - 제13 항에 있어서,
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계는,
상기 보상 트랜지스터가 턴 온되고 상기 구동 트랜지스터의 소스 전극에 연결되어 있는 전원 전압이 제1 레벨이 되어 상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 반영된 전압을 화소 전압으로 생성시키는 단계를 포함하는 어레이 검사 방법. - 제16 항에 있어서,
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 측정하는 단계는,
상기 구동 트랜지스터의 문턱 전압이 반영된 전압이 화소 전압으로 생성된 상태에서 상기 복수의 화소의 전압 분포를 검출하는 단계를 더 포함하는 어레이 검사 방법.
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