Het onderzoeksteam van BOE heeft onlangs een artikel gepubliceerd met de titel "Novel Package Design Enhances Optical Efficiency of Micro LED Displays" in het tijdschrift Information Display.
Ontwerpproces voor de microstructuurverpakking van micro-LED-displays (Afbeelding: Information Display)
De studie presenteert een innovatief verpakkingsschema voor micro-LED's, waarmee technische uitdagingen in de industrie, zoals sterke zijwandemissie van micro-LED-chips, lage efficiëntie van lichtenergiebenutting en kleurverschuiving, succesvol worden aangepakt.
Er wordt gerapporteerd dat naarmate de pixelgrootte kleiner wordt dan 50 μm, het relatieve oppervlak van de chipwand toeneemt, wat leidt tot een versterkte laterale emissie en een verminderde topemissie van Micro-LED's. Dit veroorzaakt helderheidsverlies en kleurafwijkingen, waardoor de toepassing van Micro-LED's in zeer nauwkeurige beeldschermscenario's wordt beperkt.
Om dit probleem aan te pakken, ontwikkelde het onderzoeksteam van BOE een composietverpakkingsstructuur bestaande uit een transparante lijm met een hoge brekingsindex, een witte, sterk reflecterende hars, microlensarrays en een zwarte matrix (BM) met een patroon.
Door een laag met een gradiënt in de brekingsindex aan te brengen op micro-LED-chips, hebben onderzoekers de uittredingshoek van het licht aan de bovenkant van de chip effectief verbeterd. De kritische hoek is vergroot van 25 graden tot maximaal 65,9 graden, waardoor de efficiëntie van de lichtextractie aan de bovenkant aanzienlijk is verbeterd.
Ondertussen vormt de witte reflecterende hars een gelijkbenige trapeziumvormige structuur tussen de chips, die licht kan concentreren en verstrooien, waardoor de helderheid bij een kijkhoek van 0° met ongeveer 27% toeneemt. Bovendien zorgt een plasmabehandeling om lijmresten te verwijderen voor een onbelemmerde lichtuitstraling.
Wat betreft lichtregeling gebruikte het team nano-afdruklithografietechnologie om zeer nauwkeurige microlensarrays te fabriceren, waarmee een effectieve convergentie van licht binnen ±60° werd bereikt.
Simulaties tonen aan dat bij een lenskromming van 0,03 en een brekingsindex van 1,85 de lichtintensiteit met meer dan 53% toeneemt. Bovendien introduceerde de studie een patroon van een zwarte matrix in de glaslaag van de verpakking, waardoor de reflectiviteit effectief werd teruggebracht tot minder dan 2% en een hoge contrastverhouding van meer dan 20.000:1 werd bereikt, wat de beeldkwaliteit aanzienlijk verbeterde.
(a) Structuur van de micro-LED, (b) Lichtemissierichting binnen de chip, (c) Lichtverdeling (Afbeelding: Informatiedisplay)
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/
Het onderzoeksteam van BOE stelde dat dit schema niet alleen baanbrekend is op het gebied van optische efficiëntie en uniformiteit, maar ook rekening houdt met de betrouwbaarheid van de verpakking. De combinatie van de glazen afdekking en de OCA-laag (Optically Clear Adhesive) verbetert de waterdichtheid, de oxidatiebestendigheid en de slijtvastheid, waardoor een betrouwbare weg wordt geopend voor de massaproductie van micro-LED's in sectoren zoals autodisplays, AR/VR-headsets en wearables.
BOE heeft niet alleen de nieuwste onderzoeksresultaten op het gebied van Micro LED's behaald, maar blijft ook de ontwikkeling van Mini/Micro LED-directdisplaytechnologie en -toepassingen stimuleren.
Geplaatst op: 23 oktober 2025