近日，京东方研究团队在《Information Display》期刊上发表名为《新型封装设计提升MicroLED显示光学效率》（Novel Package Design Enhances Optical Efficiency of Micro LED Displays）的论文。
MicroLED显示微结构封装设计流程（图片来源：Information Display）
该研究提出了一种创新的Micro LED封装方案，成功解决了微型LED芯片侧壁发光强、光能利用率低以及色偏等行业技术难题。
据悉，随着像素尺寸缩小至50微米以下，芯片侧壁面积相对增大，导致Micro LED侧向发光增强、顶部发光减弱，从而造成亮度损失和色彩偏差，制约了Micro LED在高精细显示场景中的应用。
针对这一问题，京东方研究团队开发了一种由高折射率透明胶、白色高反射树脂、微透镜阵列及图案化黑矩阵（BM）构成的复合封装结构。
研究人员通过在Micro LED芯片上引入渐变折射率层，有效改善光线从芯片顶部的出射角度，使临界角从25度提升至最高65.9度，大幅提升了顶部光提取效率。
同时，白色反射树脂在芯片间形成等腰梯形结构，能集中散射光线，使0°视角亮度提升约27%，并通过等离子体去除残留胶体工艺确保出光通畅。
在光线调控部分，团队利用纳米压印技术制备高精度透镜阵列，实现光线在±60°以内的有效收敛。
模拟结果表明，当透镜曲率为0.03且折射率为1.85时，光强提升超过53%。此外，研究还通过在封装玻璃层中引入图案化黑矩阵，有效降低反射率至不足2%，并实现超过20,000:1的高对比度，显著提升显示品质。
(a) MicroLED 结构，(b) 芯片内部发光方向，(c) 光分布（图片来源：Information Display）
京东方研究团队表示，该方案不仅在光学效率与均匀性方面取得突破，同时兼顾了封装可靠性。玻璃盖板与OCA层的结合提升了防水、防氧化及耐磨性能，为Micro LED在车载显示、AR/VR头显、穿戴式设备等领域的量产应用提供了可靠路径。
京东方不仅获得最新Micro LED研究成果，也在持续推动Mini/Micro LED直显技术与应用的发展。
