Micro-Leuchtdioden (Micro-light emitting diode, Micro-LED) mit hoher Helligkeit, hohem Kontrast, niedrigem Energieverbrauch und schneller Reaktion werden in Bereichen wie Outdoor-Displays, erweiterter Realität und Virtual Reality weit verbreitet eingesetzt. Die Miniaturisierung der Micro-LEDs stellt jedoch Herausforderungen bei der Kontrolle der Lichtintensitätsverteilung dar. Zur Verbesserung ihrer Lichteffizienz wird häufig die Technologie des strukturierten Saphirsubstrats (Patterned sapphire substrate, PSS) verwendet, um mit Mikrometergrafikeinheiten den Lichtextraktionsgrad zu optimieren. Bei großen LED-Displays ist der Einfluss des PSS auf die räumliche Verteilung der Lichtintensität gering, aber bei mikrometergroßen Micro-LEDs ist der Einfluss signifikant. In dieser Studie wurde eine Strahlenverfolgungsmethode verwendet, um die räumliche Verteilung der Lichtintensität von PSS-Micro-LEDs mit einer Emissionswellenlänge von 460 nm bei unterschiedlichen Arrayverschiebungen systematisch zu untersuchen, und eine quantitative Bewertung der Asymmetrie der räumlichen Lichtintensitätsverteilung wurde durchgeführt. schließlich wurde dieses Phänomen erklärt. Die Ergebnisse zeigen, dass mit der Größenreduzierung der Einfluss des PSS auf die räumliche Verteilung der Lichtintensität zunimmt. Bei einer Größe von 3 μm × 5 μm beträgt die Asymmetrie der räumlichen Verteilung der Lichtintensität auf den Achsen y und x jeweils 3,06 % und 4,22 %, was die Emissionsgleichmäßigkeit der Micro-LED beeinträchtigt. Diese Studie liefert theoretische Unterstützung für die optimierte Gestaltung von Micro-LEDs in Anzeigeanwendungen.

Micro-LED; strukturiertes Saphirsubstrat (PSS); Asymmetrie