เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมวิจัยของ BOE ได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง "การออกแบบบรรจุภัณฑ์แบบใหม่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพทางแสงของจอแสดงผลไมโคร LED" ในวารสาร Information Display

กระบวนการออกแบบบรรจุภัณฑ์โครงสร้างจุลภาคสำหรับจอแสดงผล LED ขนาดเล็ก (ที่มาของภาพ: 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/

งานวิจัยนี้เสนอรูปแบบการบรรจุภัณฑ์ไมโคร LED ที่ล้ำสมัย ซึ่งสามารถแก้ไขปัญหาทางเทคนิคในอุตสาหกรรมได้อย่างประสบความสำเร็จ เช่น การเปล่งแสงด้านข้างที่รุนแรงของชิปไมโคร LED ประสิทธิภาพการใช้พลังงานแสงต่ำ และการเปลี่ยนแปลงของสี

มีรายงานว่าเมื่อขนาดพิกเซลลดลงต่ำกว่า 50 ไมโครเมตร พื้นที่สัมพัทธ์ของผนังด้านข้างของชิปจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้การเปล่งแสงด้านข้างเพิ่มขึ้นและการเปล่งแสงด้านบนลดลงของไมโคร LED ซึ่งทำให้ความสว่างลดลงและสีผิดเพี้ยนไป จำกัดการใช้งานไมโคร LED ในสถานการณ์การแสดงผลที่มีความแม่นยำสูง

เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ทีมวิจัยของ BOE ได้พัฒนาโครงสร้างบรรจุภัณฑ์แบบผสมที่ประกอบด้วยกาวโปร่งใสที่มีดัชนีหักเหสูง เรซินสีขาวสะท้อนแสงสูง แผงเลนส์ขนาดเล็ก และเมทริกซ์สีดำที่มีลวดลาย (BM)

ด้วยการนำชั้นดัชนีหักเหแบบไล่ระดับมาใช้กับชิปไมโคร LED นักวิจัยได้ปรับปรุงมุมการออกจากด้านบนของชิปได้อย่างมีประสิทธิภาพ ทำให้มุมวิกฤตเพิ่มขึ้นจาก 25 องศาเป็นสูงสุด 65.9 องศา และเพิ่มประสิทธิภาพการสกัดแสงจากด้านบนได้อย่างมีนัยสำคัญ

ในขณะเดียวกัน เรซินสะท้อนแสงสีขาวจะก่อตัวเป็นโครงสร้างรูปสี่เหลี่ยมคางหมูหน้าจั่วระหว่างชิป ซึ่งสามารถรวมและกระจายแสง ทำให้ความสว่างที่มุมมอง 0° เพิ่มขึ้นประมาณ 27% นอกจากนี้ กระบวนการพลาสมาเพื่อกำจัดกาวที่เหลืออยู่ยังช่วยให้แสงส่องผ่านได้อย่างไม่มีสิ่งกีดขวาง

ในด้านการควบคุมแสง ทีมวิจัยใช้เทคโนโลยีการพิมพ์นาโนแบบลิโทกราฟีเพื่อสร้างอาร์เรย์ไมโครเลนส์ที่มีความแม่นยำสูง ทำให้สามารถรวมแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใน ±60°

ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่า เมื่อความโค้งของเลนส์อยู่ที่ 0.03 และดัชนีหักเหอยู่ที่ 1.85 ความเข้มของแสงจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 53% ยิ่งไปกว่านั้น การศึกษาครั้งนี้ยังได้นำเมทริกซ์สีดำที่มีลวดลายมาใช้ในชั้นกระจกบรรจุภัณฑ์ ซึ่งช่วยลดการสะท้อนแสงลงเหลือต่ำกว่า 2% และได้อัตราส่วนความคมชัดสูงเกิน 20,000:1 ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพการแสดงผลได้อย่างมาก

(a) โครงสร้างของไมโคร LED, (b) ทิศทางการเปล่งแสงภายในชิป, (c) การกระจายแสง (ที่มาของภาพ: 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/

ทีมวิจัยของ BOE ระบุว่า แผนการนี้ไม่เพียงแต่จะประสบความสำเร็จในการพัฒนาประสิทธิภาพและความสม่ำเสมอทางแสงเท่านั้น แต่ยังคำนึงถึงความน่าเชื่อถือของบรรจุภัณฑ์ด้วย การผสมผสานระหว่างฝาครอบกระจกและชั้น OCA (กาวใสทางแสง) ช่วยเพิ่มคุณสมบัติกันน้ำ ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน และทนต่อการสึกหรอ ทำให้เป็นแนวทางที่น่าเชื่อถือสำหรับการผลิตไมโคร LED จำนวนมากในด้านต่างๆ เช่น จอแสดงผลในรถยนต์ ชุดหูฟัง AR/VR และอุปกรณ์สวมใส่

BOE ไม่เพียงแต่ประสบความสำเร็จในการวิจัยด้าน Micro LED ล่าสุดเท่านั้น แต่ยังคงส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีและแอปพลิเคชันการแสดงผลโดยตรงของ Mini/Micro LED อย่างต่อเนื่องอีกด้วย