編譯/VR陀螺

8月28日，JBD宣布單片式RGB MicroLED微顯示屏Phoenix（鳳凰）系列原型已開始出貨。此前發(fā)布并正在量產(chǎn)的Hummingbird（蜂鳥）系列主要針對(duì)30°FOV應(yīng)用，而Phoenix系列則設(shè)計(jì)用于50°以上FOV波導(dǎo)。

Phoenix目前的工程樣機(jī)品采用0.22英寸面板，分辨率為2K，亞像素間距為2.5um。2X2子像素陣列組合在具有4個(gè)獨(dú)立的電流驅(qū)動(dòng)通道的一個(gè)5um間距的白色像素中。其中三個(gè)通道分別與AlInGaN藍(lán)光、AlInGaN綠光和AlInGaP紅光相連。最重要的是，這些半導(dǎo)體發(fā)射器垂直堆疊并同軸排列，如圖1中的截面SEM圖像所示。這種獨(dú)特的發(fā)射器排列方式可在垂直方向上實(shí)現(xiàn)高WPE和高度聚光。在未來的生產(chǎn)階段，JBD計(jì)劃將0.3英寸面板作為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，其分辨率為4K，亞像素間距為2um，相當(dāng)于2K分辨率，白色像素間距為4um。

迄今為止，使用量子點(diǎn)（QD）進(jìn)行色彩轉(zhuǎn)換仍是實(shí)現(xiàn)單片RGB顯示屏的最常用方法。這種向下轉(zhuǎn)換方法目前在可實(shí)現(xiàn)的最大亮度和器件壽命方面受到限制，因?yàn)榱孔狱c(diǎn)壽命會(huì)隨著泵浦通量密度和MicroLED結(jié)溫的增加而顯著降低。其他基于外延的三色集成技術(shù)，如多色外延層、選擇性區(qū)域外延、再生長、納米結(jié)構(gòu)和3D結(jié)構(gòu)等，尚未在像素間距小于10um的情況下生產(chǎn)出更好的原型。

現(xiàn)有的全彩MicroLED屏是通過將三個(gè)獨(dú)立的紅、綠、藍(lán)單色面板與X-cube棱鏡組合而成。單面板單片式RGB屏是最終首選，因?yàn)樗茏龅礁蟮囊晥鼋呛透〉墓庖嫱庑?。此外，由于簡化了AR眼鏡的系統(tǒng)級(jí)集成，減少了光學(xué)損耗，因此可實(shí)現(xiàn)更高的波導(dǎo)準(zhǔn)直效率。然而，由于在單個(gè)晶圓上集成三種顏色所面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)，用于AR應(yīng)用的基于MicroLED的超細(xì)間距（< 5um）全彩單片面板仍然遙不可及。JBD的Phoenix原型展示了使用原生半導(dǎo)體生產(chǎn)5um以下間距單片RGB MicroLED屏的可行性，與現(xiàn)有的單面板Micro-OLED屏相比，亮度提高了2個(gè)數(shù)量級(jí)以上。

憑借其在晶圓級(jí)鍵合和薄外延技術(shù)方面的專長，JBD利用其專有的多層互連技術(shù)成功開發(fā)出了全彩顯示屏。原生氮化物和磷化物外延及芯片工藝，如Mesa蝕刻、鈍化和微透鏡，均基于JBD獲獎(jiǎng)的SID 2023“Display of the Year ”的單色面板（目前正在批量生產(chǎn)），從而確保其可制造性、高插座效率、可靠性和窄光束準(zhǔn)直度得以保持。該技術(shù)的一個(gè)主要特點(diǎn)是疊層總厚度小于5um，是其迄今為止生產(chǎn)的最薄的疊層，可最大限度地減少腔體內(nèi)的吸收損耗。加上本色光源能夠以高通量密度運(yùn)行，使用該平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)高達(dá)100萬尼特的白平衡亮度。全原生色彩解決方案的另一個(gè)顯著特點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)窄的半峰全寬（FWHM）光譜，從而獲得高色彩質(zhì)量和色彩純度的圖像。圖2展示了紅色、綠色和藍(lán)色像素的全寬最大FWHM值分別為15nm、30nm和18nm。

圖1：（a）全彩晶圓；（b）5um彩色像素間距陣列的45度傾斜SEM圖像；（c）多級(jí)互連技術(shù)的聚焦離子束切割和橫截面SEM圖像，未顯示電氣連接時(shí)間表。

圖2. JBD的原生彩色5.0um間距單片式RGB屏具有窄FWHM的典型紅、綠、藍(lán)電致發(fā)光光譜。

JBD創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官李起鳴表示：“感謝JBD科學(xué)家和工程師們的辛勤工作，我們才實(shí)現(xiàn)了這一工程壯舉。Polychrome平臺(tái)提供了創(chuàng)新解決方案，為身臨其境的AR眼鏡打開了大門。AR眼鏡成為下一個(gè)計(jì)算平臺(tái)的前景變得更加光明，我們很高興能與客戶一起踏上這一征程。”

圖3(a)-(d). 相同像素位置的各種顏色發(fā)射的光學(xué)顯微圖像，以及（e）、（f）通過5.0μm像素間距技術(shù)顯示的光學(xué)圖像。

JBD將于2024年上半年展示原生彩色單片多色投影儀的原型。這些面板計(jì)劃于2025年投入量產(chǎn)。

來源：ledinside