اخیراً، تیم تحقیقاتی BOE مقاله‌ای با عنوان «طراحی بسته‌بندی جدید، کارایی نوری نمایشگرهای میکرو LED را افزایش می‌دهد» در مجله Information Display منتشر کرد.

فرآیند طراحی بسته‌بندی ریزساختار نمایشگر میکرو LED (منبع تصویر: Information Display)

https://www.perfectdisplay.com/colorful-monitor-stylish-colorful-gaming-monitor-200hz-gaming-monitor-colorful-cg24dfi-product/

https://www.perfectdisplay.com/360hz-gaming-monitor-high-refresh-rate-monitor-27-inch-monitor-cg27dfi-product/

این مطالعه یک طرح بسته‌بندی نوآورانه میکرو ال‌ای‌دی را پیشنهاد می‌دهد که با موفقیت چالش‌های فنی صنعت مانند انتشار شدید تراشه‌های میکرو ال‌ای‌دی از دیواره جانبی، بهره‌وری مصرف انرژی در نور کم و تغییر رنگ را برطرف می‌کند.

گزارش شده است که با کاهش اندازه پیکسل به کمتر از 50 میکرومتر، مساحت نسبی دیواره جانبی تراشه افزایش می‌یابد و منجر به افزایش انتشار جانبی و کاهش انتشار بالایی میکرو LEDها می‌شود. این امر باعث از دست رفتن روشنایی و انحراف رنگ می‌شود و کاربرد میکرو LEDها را در سناریوهای نمایشگر با دقت بالا محدود می‌کند.

برای مقابله با این مشکل، تیم تحقیقاتی BOE یک ساختار بسته‌بندی کامپوزیتی متشکل از چسب شفاف با ضریب شکست بالا، رزین سفید با بازتاب بالا، آرایه‌های میکرولنز و ماتریس مشکی طرح‌دار (BM) توسعه داد.

محققان با معرفی یک لایه ضریب شکست گرادیان روی تراشه‌های Micro LED، زاویه خروج نور از بالای تراشه را به طور مؤثر بهبود بخشیدند و زاویه بحرانی را از 25 درجه به حداکثر 65.9 درجه افزایش دادند و راندمان استخراج نور از بالا را به طور قابل توجهی افزایش دادند.

در همین حال، رزین بازتابنده سفید، یک ساختار ذوزنقه‌ای متساوی‌الساقین بین تراشه‌ها تشکیل می‌دهد که می‌تواند نور را متمرکز و پراکنده کند و روشنایی را در زاویه دید 0 درجه تقریباً 27٪ افزایش دهد. علاوه بر این، یک فرآیند پلاسما برای حذف چسب باقیمانده، انتشار نور بدون مانع را تضمین می‌کند.

از نظر کنترل نور، این تیم از فناوری لیتوگرافی نانوچاپ برای ساخت آرایه‌های میکرولنز با دقت بالا استفاده کرد و به همگرایی مؤثر نور در محدوده ±60 درجه دست یافت.

نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد که وقتی انحنای لنز 0.03 و ضریب شکست 1.85 باشد، شدت نور بیش از 53٪ افزایش می‌یابد. علاوه بر این، در این مطالعه یک ماتریس سیاه طرح‌دار به لایه شیشه بسته‌بندی اضافه شده است که به طور موثر بازتاب را به کمتر از 2٪ کاهش می‌دهد و به نسبت کنتراست بالای بیش از 20000:1 دست می‌یابد که به طور قابل توجهی کیفیت نمایشگر را بهبود می‌بخشد.

(الف) ساختار میکرو ال‌ای‌دی، (ب) جهت انتشار نور در داخل تراشه، (ج) توزیع نور (منبع تصویر: Information Display)

https://www.perfectdisplay.com/27-ips-qhd-280hz-gaming-monitor-2-product/

https://www.perfectdisplay.com/27-ips-qhd-180hz-gaming-monitor-product/

https://www.perfectdisplay.com/27-inch-dual-mode-display-4k-240hz-fhd-480hz-product/

تیم تحقیقاتی BOE اظهار داشت که این طرح نه تنها به پیشرفت‌هایی در راندمان نوری و یکنواختی دست می‌یابد، بلکه قابلیت اطمینان بسته‌بندی را نیز در نظر می‌گیرد. ترکیب پوشش شیشه‌ای و لایه OCA (چسب شفاف نوری) خواص ضد آب، ضد اکسیداسیون و مقاومت در برابر سایش را افزایش می‌دهد و مسیری مطمئن برای تولید انبوه کاربرد میکرو LEDها در زمینه‌هایی مانند نمایشگرهای خودرو، هدست‌های AR/VR و دستگاه‌های پوشیدنی فراهم می‌کند.

شرکت BOE نه تنها به آخرین نتایج تحقیقات میکرو ال‌ای‌دی دست یافته است، بلکه همچنان به توسعه فناوری و کاربردهای نمایشگر مستقیم مینی/میکرو ال‌ای‌دی ادامه می‌دهد.