تتمتع مصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء الدقيقة (Micro-LED) بخصائص فائقة مثل السطوع العالي، والتباين العالي، وانخفاض استهلاك الطاقة، والاستجابة السريعة، مما يجعلها تستخدم على نطاق واسع في عروض الشاشات الخارجية والواقع المعزز والواقع الافتراضي ومجالات أخرى. ومع ذلك، فإن تصغير حجم Micro-LED يجلب تحديات في التحكم في توزيع شدة الضوء. لتحسين كفاءة الإضاءة، تُستخدم غالباً تقنية الركيزة الزبرجدية المرسومة بالنقوش (Patterned sapphire substrate، PSS) لتحسين نسبة استخراج الضوء من خلال وحدات نمطية على مقياس الميكرون. في مصابيح LED كبيرة الحجم، يكون تأثير PSS على التوزيع المكاني لشدة الضوء ضئيلاً، لكنه يكون ملحوظًا في Micro-LED على مقياس الميكرون. تستخدم هذه الدراسة طريقة تتبع الأشعة لدراسة التوزيع المكاني لشدة الضوء لمصابيح PSS Micro-LED بأحجام مختلفة وطول موجة إضاءة 460 نانومتر تحت إزاحات صفيف مختلفة، بالإضافة إلى قياس مقياس عدم التماثل في التوزيع المكاني لشدة الضوء، مع تقديم تفسير لهذه الظاهرة. أظهرت النتائج أنه مع تقليل الحجم، يزداد تأثير PSS على التوزيع المكاني لشدة الضوء. عند حجم 3 ميكرون × 5 ميكرون، بلغ مقياس عدم التماثل في التوزيع المكاني لشدة الضوء على المحورين y و x 3.06٪ و 4.22٪، مما يؤثر على تجانس الإضاءة في Micro-LED. تقدم هذه الدراسة دعماً نظريًا للتصميم الأمثل لـ Micro-LED في تطبيقات العرض.

Micro-LED; الركيزة الزبرجدية المرسومة بالنقوش (PSS); مقياس عدم التماثل