考虑小尺寸效应的Micro-LED驱动结构设计

作者：殷录桥; 张雪松; 任开琳; 张楠; 郝茂盛; 李春亚; 张建华

来源：光学学报, 2022, 1-30.

• 微型发光二极管
• 小尺寸效应
• PMOS驱动
• 开关延迟时间

本文设计了一款300μm的蓝绿光的微型发光二极管并进行了点亮，通过TCAD仿真对10μm、38μm、100μm和300μm的不同尺寸的Micro-LED进行模拟仿真，探究了Micro-LED的小尺寸效应，发现随着Micro-LED尺寸的减小，开关损耗随之增加。因此，针对提高小尺寸Micro-LED单点像素的驱动电流密度过程中产生的开关损耗增加的问题，本文模拟仿真驱动电路驱动Micro-LED的开关特性过程，进行减小开关损耗的研究。通过Sentaurus TCAD仿真，设计了一款0.18μm级别的PMOS器件，将PMOS器件和Micro-LED器件通过铟凸点进行了键合。进行PMOS驱动电路驱动单独Micro-LED的仿真，进一步进行PMOS驱动两个Micro-LED像素的仿真从而模拟阵列像素驱动的情况，通过比较开关延迟时间的情况，判断驱动效果并进行实验验证。发现pmos接入限流电阻驱动Micro-LED时阻值越小驱动效果越好，而且起到消除浪涌、限流分压的作用，但pmos直接驱动Micro-LED比加入限流电阻效果更好，pmos驱动阵列Micro-LED相比于驱动单独Micro-LED开关损耗更小，驱动效果更好。

• 出版日期2022-11-21
• 单位上海大学; 新型显示技术及应用集成教育部重点实验室