大尺寸amoled電壓降ir drop華星5月27日30min

大尺寸AMOLED電壓降(IRDrop)內(nèi)部資料嚴(yán)禁外傳目錄CONTENTS1IR-Drop產(chǎn)生的原理及其對(duì)顯示效果的影響23影響IR-Drop的關(guān)鍵因素大尺寸OLEDIR-Drop的解決方案1.1電壓降（IRDrop）產(chǎn)生原因3IVDDVSSVDDVSS電壓降/IRDrop現(xiàn)象：驅(qū)動(dòng)信號(hào)從地側(cè)輸入輸出時(shí)，畫(huà)面會(huì)呈現(xiàn)自下而上從亮到暗變化的現(xiàn)象。AMOLED-電流驅(qū)動(dòng)

像素發(fā)光強(qiáng)度受電流I控制VOLEDLOLEDDrivingTFTT1

線(xiàn)性區(qū)-電流I受Vds和Vgs控制

飽和區(qū)-電流I受Vgs控制

OELD–電壓控制

電流I大小受器件陰陽(yáng)極電壓差控制

1.1IRDrop產(chǎn)生原因4IVDDRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRIVSSRRRRVSS:VDD:

VDD&VSS等效電阻：VDD–縱向金屬走線(xiàn)–縱向排布電阻VSS–面陰極–網(wǎng)狀排布電阻EMLHTLHILPLN陽(yáng)極EnvapETLCathodeEMLHTLHILPLN陽(yáng)極EnvapETLCathode危害項(xiàng)目亮度均勻性面板功耗示意圖詳細(xì)說(shuō)明不同像素距離驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸入輸出端有差異，IRDrop效果存在偏差，導(dǎo)致遠(yuǎn)面板不同位置發(fā)光強(qiáng)度有亮暗變化，使面板整體的亮度不均勻。危害方式U%<80%功耗增加，限制面板規(guī)格1.2IRDrop對(duì)顯示效果的影響5目錄CONTENTS1IR-Drop產(chǎn)生的原理及其對(duì)顯示效果的影響23影響IR-Drop的關(guān)鍵因素大尺寸OLEDIR-Drop的解決方案2.1影響IRDrop的關(guān)鍵因素–電阻R7OLED屏幕是電流驅(qū)動(dòng)，影響△VDD和△VSS的大小，有以下幾種直接因素：IRDrop面板設(shè)計(jì)規(guī)格△VDD△VSS金屬材料金屬厚度/寬度陰極材料陰極厚度65”VDDVSSVDDVSS65”VDDVSSVDDVSSVDDVSSVDDVSS32”VDDVSS設(shè)計(jì)一設(shè)計(jì)二設(shè)計(jì)三

HWLMo、Al、Cu面板尺寸決定設(shè)計(jì)決定制程/設(shè)計(jì)決定HRs：Al、MgAg、Ag/IZO等制程/設(shè)計(jì)決定WL面板尺寸決定2.2影響IRDrop的關(guān)鍵因素–電流I8DataVSS屏幕位置Phase1（初始化）phase2（Feadthrough)phase3(Cstcouple)I/nAVg/VsVgsVg/VsVgsVg/VsVgsB_3.96Cst=187.4f0左下3.92/1.332.593.58/1.282.35.56/3.532.03196中心3.87/1.342.533.60/1.312.35.56/3.532.03195.6中上3.84/1.342.493.67/1.322.345.61/3.552.062053左下3.89/1.362.533.62/1.292.338.18/6.381.77121.2中心3.85/1.372.493.58/1.342.248.16/6.371.79118.8中上3.83/1.392.453.62/1.352.278.19/6.371.81124.3phase1phase2phase3VgVsVgsphase1phase2phase3Vg2Vs2Vgs1Vg1Vs1Vgs2VSS2>VSS1△VSS對(duì)亮度影響主要體現(xiàn)在Cstcouple階段，VSS越大，Vgs損失越大，亮度降低越多

2.2影響IRDrop的關(guān)鍵因素–電流I9Cst增加，VSS抬升導(dǎo)致的亮度差異將降低phase1phase2phase3VgVsVgsCstCstCstCstVSSpointPhase1（充電率）phase2（Feadthrough)phase3(Cstcouple)I/nAUnuniformityVg/VsVgsVg/VsVgsVg/VsVgsCst=187.4fLD03.92/1.332.593.58/1.282.35.56/3.532.0319660.6%MM33.85/1.372.493.58/1.342.248.16/6.371.79118.8Cst=300fLD03.90/1.342.553.64/1.302.345.78/3.622.16246.869.2%MM33.80/1.422.383.65/1.382.288.45/6.491.96170.7目錄CONTENTS1IR-Drop產(chǎn)生的原理及其對(duì)顯示效果的影響23影響IR-Drop的關(guān)鍵因素大尺寸OLEDIR-Drop的解決方案3.1大尺寸OLED的IRDrop解決方案11IRDrop改善方案△VDD△VSS金屬材料金屬厚度陰極材料陰極厚度

導(dǎo)入輔助陰極ET電阻改善UndercutLaserDrillRVSS>>RVDD3T1C電流ICst容值輔助陰極孔開(kāi)孔方式Cst↑，△Vgs↓，電流I↑越厚越好，需考慮透過(guò)率&OLED性能Rs越低越好，需考慮與OLED的匹配性(Ag)越厚越好，受限于產(chǎn)品制程能力(~800nm)Cu金屬為最優(yōu)選OLED產(chǎn)品尺寸和電源驅(qū)動(dòng)方式確定的情況下，從電阻R和電流I方面入手改善IRDrop：3.2大尺寸OLED的IRDrop解決方案–輔助陰極12導(dǎo)入輔助陰極：在Array中增加輔助陰極走線(xiàn)和輔助陰極接觸孔，根據(jù)電阻并聯(lián)公式，并聯(lián)后的等效陰極電阻可以大幅降低。難點(diǎn)：降低輔助陰極與面陰極之間的接觸孔電阻值有機(jī)層？EMLHTLHILPLN陽(yáng)極輔助陰極EnvapETLCathodeEnvapETL輔助陰極接觸孔結(jié)構(gòu)輔助陰極接觸孔截面圖輔助陰極接觸孔OLED制程方式接觸孔是否為IJP區(qū)域OLED器件類(lèi)型接觸孔膜層解決方案蒸鍍IJP否是HILHTLEMLETLNaF結(jié)構(gòu)一√X√X無(wú)/薄/厚ET√√√無(wú)/薄/厚√LaserDrill結(jié)構(gòu)二X√結(jié)構(gòu)三X√√XXXX無(wú)/薄/厚√Undercut、ET電阻改善結(jié)構(gòu)四X√√√√無(wú)/薄/厚√LaserDrill像素設(shè)計(jì)導(dǎo)入輔助陰極3.3大尺寸OLED的IRDrop解決方案–ET電阻改善13ET電阻改善：僅適用薄/無(wú)ET結(jié)構(gòu)，且孔內(nèi)無(wú)IJP材料，但成本最低。接觸孔R(shí)=ET（薄/無(wú)）+3.5nmNaF（無(wú)ET為最佳）陽(yáng)極材料：材料與ET之間的功函數(shù)差異也會(huì)導(dǎo)致接觸電阻有差異無(wú)ET結(jié)構(gòu)中，NaF的厚度影響著接觸孔電阻值，越薄電阻越小。輔助陰極ET結(jié)構(gòu)面陰極電壓（V）單個(gè)接觸孔電阻（Ω）IZO(15nm)+Ag(140nm)+IZO(75nm)(w/前處理+w/oUV)NaF6.3nmMg3Ag718nm-2V7,751,534NaF5.2nm-2V1,493,934NaF4.2nm-2V146,534NaF3.5nm-2V34,902NaF3.0nm-2V7,085NaF2.5nm-2V5,119NaF2.1nm-2V2,534輔助陰極ET結(jié)構(gòu)面陰極電壓（V）單個(gè)接觸孔電阻（Ω）ITOET10nm+NaF3.5nmMg1Ag918nm-2V25,674,949Mo/Ti-2V5,800,557Cu-2V73,619,870,076未導(dǎo)體化IGZO30nm-2V372ITO15nm-2V25,674,950IZO75nm-2V1290Undercut示意圖AnodePLNMetal33.4大尺寸OLED的IRDrop解決方案–Undercut14Undercut：制備undercut倒角并遮擋OLED有機(jī)層，漏出下方的輔助陰極與面陰極直接搭接，大幅減少電阻。DSArrayglassSubElectrodePVDSArrayglassSubElectrodePLNPVDSArrayglassSubElectrodePLNAnodePVDSArrayglassSubElectrodePDLPVDSArrayglassSubElectrodePLNAnodePDLPVDSArrayglassSubElectrodePLNAnodePRPDLPVDSArrayglassSubElectrodePLNAnodePDLPVDSArrayglassSubElectrodePLNAnodePRPDLPVDSArrayglassSubElectrodePLNAnodeBank2Undercut制備流程圖:技術(shù)難點(diǎn)&優(yōu)缺點(diǎn)：難點(diǎn)在于刻蝕出undercut結(jié)構(gòu)，且具有穩(wěn)定性。IRDrop改善效果比ET電阻方案好，但增加制程Mask及投資成本。3.5大尺寸OLED的IRDrop解決方案–LaserDrill15LaserDrill：蒸鍍陰極前，利用Laser將有機(jī)層去除，使輔助陰極與面陰極直接接觸。技術(shù)難點(diǎn)&優(yōu)缺點(diǎn)：難點(diǎn)在于laser激光的精確度和穩(wěn)定性，以及保證有機(jī)層的清除效果。適用范圍廣，IRDrop改善效果比ET電阻方案好，但增加設(shè)備投資成本。測(cè)試內(nèi)容OMFIBConclusionTopViewLaserhole形貌有機(jī)物可去除，無(wú)殘留，Laserhole邊緣形貌良好OrganicETL:Ba(10nm)NaF(3nm)IJP(200nm)ITO/Ag/ITOIJP+ETL材料去除形貌測(cè)試3.6大尺寸OLED的IRDrop解決方案–輔助陰極效果展示16無(wú)輔助陰極IRDrop測(cè)試窗口(%)亮度電流171.550.09470.580.36969.350.741668.001.232566.551.803665.062.484963.843.286462.594.248161.055.3410057.456.58亮度差19.70%有輔助陰極IRDrop測(cè)試窗口(%)亮度電流146.640.07446.550.27946.170.571645.770.982545.311.483644.882.104944.462.856444.143.788143.735.0110043.276.34亮度差7.24