大尺寸amoled电压降ir drop华星5月27日30min

大尺寸AMOLED电压降(IRDrop)内部资料严禁外传目录CONTENTS1IR-Drop产生的原理及其对显示效果的影响23影响IR-Drop的关键因素大尺寸OLEDIR-Drop的解决方案1.1电压降（IRDrop）产生原因3IVDDVSSVDDVSS电压降/IRDrop现象：驱动信号从地侧输入输出时，画面会呈现自下而上从亮到暗变化的现象。AMOLED-电流驱动

像素发光强度受电流I控制VOLEDLOLEDDrivingTFTT1

线性区-电流I受Vds和Vgs控制

饱和区-电流I受Vgs控制

OELD–电压控制

电流I大小受器件阴阳极电压差控制

1.1IRDrop产生原因4IVDDRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRRIVSSRRRRVSS:VDD:

VDD&VSS等效电阻：VDD–纵向金属走线–纵向排布电阻VSS–面阴极–网状排布电阻EMLHTLHILPLN阳极EnvapETLCathodeEMLHTLHILPLN阳极EnvapETLCathode危害项目亮度均匀性面板功耗示意图详细说明不同像素距离驱动信号输入输出端有差异，IRDrop效果存在偏差，导致远面板不同位置发光强度有亮暗变化，使面板整体的亮度不均匀。危害方式U%<80%功耗增加，限制面板规格1.2IRDrop对显示效果的影响5目录CONTENTS1IR-Drop产生的原理及其对显示效果的影响23影响IR-Drop的关键因素大尺寸OLEDIR-Drop的解决方案2.1影响IRDrop的关键因素–电阻R7OLED屏幕是电流驱动，影响△VDD和△VSS的大小，有以下几种直接因素：IRDrop面板设计规格△VDD△VSS金属材料金属厚度/宽度阴极材料阴极厚度65”VDDVSSVDDVSS65”VDDVSSVDDVSSVDDVSSVDDVSS32”VDDVSS设计一设计二设计三

HWLMo、Al、Cu面板尺寸决定设计决定制程/设计决定HRs：Al、MgAg、Ag/IZO等制程/设计决定WL面板尺寸决定2.2影响IRDrop的关键因素–电流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对亮度影响主要体现在Cstcouple阶段，VSS越大，Vgs损失越大，亮度降低越多

2.2影响IRDrop的关键因素–电流I9Cst增加，VSS抬升导致的亮度差异将降低phase1phase2phase3VgVsVgsCstCstCstCstVSSpointPhase1（充电率）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目录CONTENTS1IR-Drop产生的原理及其对显示效果的影响23影响IR-Drop的关键因素大尺寸OLEDIR-Drop的解决方案3.1大尺寸OLED的IRDrop解决方案11IRDrop改善方案△VDD△VSS金属材料金属厚度阴极材料阴极厚度

导入辅助阴极ET电阻改善UndercutLaserDrillRVSS>>RVDD3T1C电流ICst容值辅助阴极孔开孔方式Cst↑，△Vgs↓，电流I↑越厚越好，需考虑透过率&OLED性能Rs越低越好，需考虑与OLED的匹配性(Ag)越厚越好，受限于产品制程能力(~800nm)Cu金属为最优选OLED产品尺寸和电源驱动方式确定的情况下，从电阻R和电流I方面入手改善IRDrop：3.2大尺寸OLED的IRDrop解决方案–辅助阴极12导入辅助阴极：在Array中增加辅助阴极走线和辅助阴极接触孔，根据电阻并联公式，并联后的等效阴极电阻可以大幅降低。难点：降低辅助阴极与面阴极之间的接触孔电阻值有机层？EMLHTLHILPLN阳极辅助阴极EnvapETLCathodeEnvapETL辅助阴极接触孔结构辅助阴极接触孔截面图辅助阴极接触孔OLED制程方式接触孔是否为IJP区域OLED器件类型接触孔膜层解决方案蒸镀IJP否是HILHTLEMLETLNaF结构一√X√X无/薄/厚ET√√√无/薄/厚√LaserDrill结构二X√结构三X√√XXXX无/薄/厚√Undercut、ET电阻改善结构四X√√√√无/薄/厚√LaserDrill像素设计导入辅助阴极3.3大尺寸OLED的IRDrop解决方案–ET电阻改善13ET电阻改善：仅适用薄/无ET结构，且孔内无IJP材料，但成本最低。接触孔R=ET（薄/无）+3.5nmNaF（无ET为最佳）阳极材料：材料与ET之间的功函数差异也会导致接触电阻有差异无ET结构中，NaF的厚度影响着接触孔电阻值，越薄电阻越小。辅助阴极ET结构面阴极电压（V）单个接触孔电阻（Ω）IZO(15nm)+Ag(140nm)+IZO(75nm)(w/前处理+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辅助阴极ET结构面阴极电压（V）单个接触孔电阻（Ω）ITOET10nm+NaF3.5nmMg1Ag918nm-2V25,674,949Mo/Ti-2V5,800,557Cu-2V73,619,870,076未导体化IGZO30nm-2V372ITO15nm-2V25,674,950IZO75nm-2V1290Undercut示意图AnodePLNMetal33.4大尺寸OLED的IRDrop解决方案–Undercut14Undercut：制备undercut倒角并遮挡OLED有机层，漏出下方的辅助阴极与面阴极直接搭接，大幅减少电阻。DSArrayglassSubElectrodePVDSArrayglassSubElectrodePLNPVDSArrayglassSubElectrodePLNAnodePVDSArrayglassSubElectrodePDLPVDSArrayglassSubElectrodePLNAnodePDLPVDSArrayglassSubElectrodePLNAnodePRPDLPVDSArrayglassSubElectrodePLNAnodePDLPVDSArrayglassSubElectrodePLNAnodePRPDLPVDSArrayglassSubElectrodePLNAnodeBank2Undercut制备流程图:技术难点&优缺点：难点在于刻蚀出undercut结构，且具有稳定性。IRDrop改善效果比ET电阻方案好，但增加制程Mask及投资成本。3.5大尺寸OLED的IRDrop解决方案–LaserDrill15LaserDrill：蒸镀阴极前，利用Laser将有机层去除，使辅助阴极与面阴极直接接触。技术难点&优缺点：难点在于laser激光的精确度和稳定性，以及保证有机层的清除效果。适用范围广，IRDrop改善效果比ET电阻方案好，但增加设备投资成本。测试内容OMFIBConclusionTopViewLaserhole形貌有机物可去除，无残留，Laserhole边缘形貌良好OrganicETL:Ba(10nm)NaF(3nm)IJP(200nm)ITO/Ag/ITOIJP+ETL材料去除形貌测试3.6大尺寸OLED的IRDrop解决方案–辅助阴极效果展示16无辅助阴极IRDrop测试窗口(%)亮度电流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%有辅助阴极IRDrop测试窗口(%)亮度电流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