เมื่อเร็วๆ นี้ ทีมวิจัยของ BOE ได้ตีพิมพ์บทความเรื่อง Novel Package Design Enhances Optical Efficiency of Micro LED Displays ในวารสาร Information Display

กระบวนการออกแบบบรรจุภัณฑ์โครงสร้างจุลภาคของจอแสดงผล LED ไมโคร (ที่มาของภาพ: จอแสดงผลข้อมูล)

https://www.perfectdisplay.com/จอภาพสีสันสดใส-จอภาพเกมมิ่ง-สีสันสดใส-200hz-cg24dfi-product/

https://www.perfectdisplay.com/จอภาพเกมมิ่ง 360hz อัตราการรีเฟรชสูง จอภาพ 27 นิ้ว cg27dfi ผลิตภัณฑ์/

การศึกษานี้เสนอรูปแบบบรรจุภัณฑ์ Micro LED ที่เป็นนวัตกรรมใหม่ ซึ่งสามารถจัดการกับความท้าทายทางเทคนิคของอุตสาหกรรมได้อย่างประสบความสำเร็จ เช่น การปล่อยแสงจากผนังด้านข้างที่รุนแรงของชิป Micro LED ประสิทธิภาพการใช้พลังงานแสงน้อย และการเปลี่ยนสี

มีรายงานว่าเมื่อขนาดพิกเซลลดลงเหลือต่ำกว่า 50 ไมโครเมตร พื้นที่สัมพัทธ์ของผนังด้านข้างของชิปจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้การแผ่รังสีด้านข้างเพิ่มขึ้นและการแผ่รังสีด้านบนลดลงของไมโคร LED ส่งผลให้ความสว่างลดลงและสีเพี้ยน ส่งผลให้การใช้งานไมโคร LED ในงานแสดงผลที่มีความแม่นยำสูงมีข้อจำกัด

เพื่อแก้ไขปัญหานี้ ทีมวิจัยของ BOE ได้พัฒนาโครงสร้างบรรจุภัณฑ์แบบผสมที่ประกอบด้วยกาวโปร่งใสที่มีดัชนีหักเหแสงสูง เรซินสะท้อนแสงสูงสีขาว อาร์เรย์ไมโครเลนส์ และเมทริกซ์สีดำที่มีลวดลาย (BM)

ด้วยการนำชั้นดัชนีหักเหแบบไล่ระดับมาใช้กับชิป Micro LED นักวิจัยจึงสามารถปรับปรุงมุมทางออกของแสงจากด้านบนของชิปได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยเพิ่มมุมวิกฤตจาก 25 องศาเป็นสูงสุด 65.9 องศา และเพิ่มประสิทธิภาพในการสกัดแสงจากด้านบนอย่างมีนัยสำคัญ

ในขณะเดียวกัน เรซินสะท้อนแสงสีขาวจะสร้างโครงสร้างสี่เหลี่ยมคางหมูหน้าจั่วระหว่างชิป ซึ่งสามารถรวมและกระจายแสง เพิ่มความสว่างที่มุมมอง 0° ได้ประมาณ 27% นอกจากนี้ กระบวนการพลาสมาเพื่อกำจัดกาวตกค้างยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าแสงจะส่องผ่านได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง

ในด้านการควบคุมแสง ทีมงานได้ใช้เทคโนโลยีการพิมพ์หินแบบนาโนอิมปรินต์เพื่อสร้างอาร์เรย์ไมโครเลนส์ที่มีความแม่นยำสูง ทำให้แสงมาบรรจบกันได้อย่างมีประสิทธิภาพภายใน ±60°

ผลการจำลองแสดงให้เห็นว่าเมื่อความโค้งของเลนส์เท่ากับ 0.03 และดัชนีหักเหแสงเท่ากับ 1.85 ความเข้มของแสงจะเพิ่มขึ้นมากกว่า 53% นอกจากนี้ การศึกษายังได้นำเมทริกซ์สีดำแบบมีลวดลายมาใส่ในชั้นกระจกบรรจุภัณฑ์ ซึ่งช่วยลดการสะท้อนแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพเหลือน้อยกว่า 2% และให้อัตราส่วนคอนทราสต์สูงกว่า 20,000:1 ซึ่งช่วยปรับปรุงคุณภาพการแสดงผลได้อย่างมีนัยสำคัญ

(ก) โครงสร้างไมโคร LED, (ข) ทิศทางการเปล่งแสงภายในชิป, (ค) การกระจายแสง (ที่มาของภาพ: จอแสดงข้อมูล)

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

https://www.perfectdisplay.com/ผลิตภัณฑ์จอภาพเกมมิ่ง 27-ips-qhd-180hz/

https://www.perfectdisplay.com/จอแสดงผล 27 นิ้วแบบดูอัลโหมด-4k-240hz-fhd-480hz-product/

ทีมวิจัยของ BOE ระบุว่าโครงการนี้ไม่เพียงแต่บรรลุความก้าวหน้าด้านประสิทธิภาพทางแสงและความสม่ำเสมอของแสงเท่านั้น แต่ยังคำนึงถึงความน่าเชื่อถือของบรรจุภัณฑ์อีกด้วย การผสมผสานระหว่างกระจกครอบและชั้น OCA (Optical Clear Adhesive) ช่วยเพิ่มคุณสมบัติกันน้ำ ป้องกันการเกิดออกซิเดชัน และทนต่อการสึกหรอ จึงเป็นแนวทางที่เชื่อถือได้สำหรับการนำ Micro LED ไปใช้ในการผลิตจำนวนมากในสาขาต่างๆ เช่น จอแสดงผลในรถยนต์ ชุดหูฟัง AR/VR และอุปกรณ์สวมใส่

BOE ไม่เพียงแต่บรรลุผลการวิจัย Micro LED ล่าสุดเท่านั้น แต่ยังส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีและแอปพลิเคชันจอแสดงผลแบบตรง Mini/Micro LED อย่างต่อเนื่องอีกด้วย