2024年9月11日,由VR陀螺聯(lián)合CIOE中國光博會主辦的「光聚未來•第五屆中國AI+AR技術(shù)應(yīng)用高峰論壇」在深圳國際會展中心順利舉辦。
本次活動以“光聚未來”為主題,聚焦AI與AR技術(shù)融合發(fā)展,從底層核心技術(shù)、生產(chǎn)工藝、產(chǎn)品應(yīng)用多維度展開深度探討。來自京東方、JBD、芯明、谷東科技、鯤游光電、Eulitha、VR陀螺以及陀螺研究院的行業(yè)嘉賓為到場觀眾帶來了精彩的分享,演講內(nèi)容干貨滿滿。
其中,JBD 首席運(yùn)營官 徐慧文博士為與會來賓奉上了“MicroLED微顯示,加速AR/AI商業(yè)化進(jìn)程”的主題演講。
以下為演講實(shí)錄(內(nèi)容略有刪減調(diào)整):
大家好,我是徐慧文,來自JBD,很高興有機(jī)會再次跟大家做一年一度的分享。首先,請?jiān)试S我用一句網(wǎng)絡(luò)熱詞來開啟今天的演講:“你和鋼鐵俠只差一副AR眼鏡”。
以2008年的科幻電影《鋼鐵俠》舉例,當(dāng)鋼鐵俠戴上AR頭盔之后,賈維斯就會出現(xiàn)指導(dǎo)他進(jìn)行作戰(zhàn)。而在2015年上映的電影《王牌特工 特工學(xué)院》,AR進(jìn)化成了一副正常眼鏡的形態(tài),特工帶上后可以看到虛擬信息,去完成本來很難完成的任務(wù)。這些科幻電影中的虛擬場景正在隨著互聯(lián)網(wǎng)的迭代而進(jìn)化,進(jìn)入Metaverse(元宇宙)時代后正逐步滲入大家的日常生活。
一代互聯(lián)網(wǎng),有一代軟件和硬件的技術(shù),其中的軟件和硬件又互相依存。比如PC互聯(lián)網(wǎng)時代的臺式電腦和微軟操作系統(tǒng),移動互聯(lián)網(wǎng)時代的智能手機(jī)和安卓/iOS操作系統(tǒng)。在Metaverse時代,什么是新的硬件和軟件?最受關(guān)注的就是AR+AI技術(shù)的融合。
The Future of AI is AR。這兩年AI技術(shù)大火,從2022年底ChatGPT火爆全球之后,更多人開始嘗試AI硬件。從起初受到廣泛關(guān)注的AI Pin,到小試牛刀的Rabbit AI,再到隨后的爆款產(chǎn)品Meta Ray-Ban Stories系列智能眼鏡,可以清晰地看到行業(yè)的趨勢:AR是AI的最佳載體,因?yàn)樗亲罘先祟愔庇X的AI交互平臺。
The Future of AR is AI。反過來也成立,因?yàn)锳I是AR的最強(qiáng)大腦,它是最豐富、最個性,也是最高效的。在Metaverse時代,AR和AI是相連在一起、不可分割的軟硬件載體。
回到硬件,理想的AR應(yīng)該是什么樣子?應(yīng)該是具備美感、看上去很日常、佩戴很舒適、而且支持全天候佩戴。這幅圖里有很多時尚的眼鏡,想想如果隨手拿上一副這樣的眼鏡,架在鼻梁上就可以看到虛擬世界,這才是我們理想的AR。要實(shí)現(xiàn)這樣的AR,必須就要回到今天的主角——MicroLED微顯示技術(shù)。
JBD MicroLED 0.13英寸微顯示屏
這張是典型的MicroLED微顯示屏,第一直覺就是特別小,屏幕只有0.13英寸,比一個鉛筆頭還要小。MicroLED微顯示屏有幾大特征:首先就是小,通常顯示區(qū)域小于0.3英寸;其次像素尺寸也很小,單個像素小于5微米;最后,發(fā)光體的尺寸會更小,通常小于2微米。MicroLED就是將這樣眾多小小的發(fā)光體跟硅基背板相集成,每個像素可以被獨(dú)立驅(qū)動。
在這樣小的尺寸下,傳統(tǒng)的巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)就不再適用,需要有全新的技術(shù)去實(shí)現(xiàn)這樣一個產(chǎn)品,這就是JBD在全球首創(chuàng)的混合集成“芯屏”技術(shù),簡單來講就是用集成電路的方式來做屏幕。
首先在標(biāo)準(zhǔn)III-V族半導(dǎo)體發(fā)光器件襯底上,生長一層薄薄的發(fā)光層,將這層材料轉(zhuǎn)移到提前設(shè)計(jì)好的硅基IC上,變成一個混合集成晶圓。在這個晶圓上有兩種材料:底部是作為大腦的硅體,表面是作為發(fā)光材料的III-V族半導(dǎo)體,再經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體制程雕刻像素,讓每一個像素可以被硅基大腦直接控制。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)勢是高度集成化,在1個平方厘米之上可以容納1億個硅基CMOS和1000萬個超小型的MicroLED,并且所有的驅(qū)動、發(fā)光體和光學(xué)透鏡都在其中。
JBD MicroLED微顯示屏亮度突破1000萬尼特
在過去的9年時間里,JBD究竟做出了哪些成果?首先,JBD從創(chuàng)造這一項(xiàng)技術(shù)開始就保持著微顯示亮度的世界紀(jì)錄,繼去年的我們R、G、B全都突破100萬尼特的大關(guān)之后,今年我們又刷新了亮度紀(jì)錄,現(xiàn)在綠光已經(jīng)突破1000萬尼特的亮度水平。作為對比,手機(jī)的亮度通常是在1000尼特以下,而我們的綠光是其萬倍的亮度水平。同時,紅光和藍(lán)光也分別達(dá)到150萬尼特和200萬尼特的新高,這些都是最新的MicroLED亮度紀(jì)錄。
另外一個是像素密度。我們在2021年已經(jīng)推出了非常成熟地4微米“蜂鳥”系列,很快我們將量產(chǎn)2.5微米“走鵑”系列。此外還有很多的指標(biāo)提升,包括發(fā)散角、顯示均勻度以及可靠性。所有這些進(jìn)步,讓MicroLED從眾多微顯示技術(shù)中脫穎而出,被業(yè)內(nèi)認(rèn)為是終極的AR顯示方案,原因在于只有MicroLED可以同時滿足超高亮度、極小體積和超低功耗的特性。
這張圖展現(xiàn)了JBD在過去三年時間里的一些市場成果,迄今已經(jīng)有超過26款的輕便型AR眼鏡問世,其中包括很多大家耳熟能詳?shù)钠放?,像小米、OPPO、雷鳥創(chuàng)新、星紀(jì)魅族、Nubia等等。更重要的是,還有30款眼鏡正在緊密的研發(fā)之中,將在今年和未來兩年時間里會陸續(xù)面世。已經(jīng)公布的這些AR產(chǎn)品,都是被JBD一個明星產(chǎn)品系列所支撐的——“蜂鳥”。
“蜂鳥”系列包含:兩代0.13英寸微顯示屏,和基于此打造的“蜂鳥Mini”單色光引擎、“蜂鳥”彩色光引擎,這些光引擎創(chuàng)造了很多行業(yè)第一。
蜂鳥Mini是行業(yè)第一個輕便型AR眼鏡的使能者,因?yàn)樗貏e小。蜂鳥MiniⅠ我們已經(jīng)做到0.3立方厘米,而在今年推出的蜂鳥MiniⅡ僅0.15立方厘米,它只有一粒綠豆這么大,是傳統(tǒng)光引擎尺寸的1/20,可以很輕松地被置入眼鏡的鏡腿。雖然小,但它卻有超高的亮度,支持輸出8-10流明的光通量,搭配光波導(dǎo)可以輕松地實(shí)現(xiàn)8000尼特的入眼亮度。與此同時,典型功耗低至60mW左右,僅是傳統(tǒng)引擎的1/10。所有這些指標(biāo)組合在一起,才能支撐AR眼鏡全天候的使用。
在2023年,JBD推出了業(yè)界首個消費(fèi)級全彩AR光引擎“蜂鳥Ⅰ”,它只有0.4立方厘米,光通量有3流明,支持2000+尼特的入眼亮度,典型功耗水平只有傳統(tǒng)光引擎的40%。今天要跟大家分享一個新的消息,2024年“蜂鳥Ⅰ”彩色光引擎實(shí)現(xiàn)重大突破:光通量從3流明提高至6流明,結(jié)合光波導(dǎo)模組的入眼亮度從2000+尼特突破至6000尼特。這是光波導(dǎo)眼鏡入眼亮度的新紀(jì)錄,不論在室內(nèi)還是在室外、甚至各種嚴(yán)苛的環(huán)境光情況下,它都可以輕松地應(yīng)對。同時,典型功耗從260毫瓦下降至150毫瓦,是傳統(tǒng)光引擎的1/4。正是基于這一系列的技術(shù)突破,彩色AR眼鏡終于做到真正的全天候使用。
還要繼續(xù)跟大家預(yù)告一個好消息,2025年二季度我們將推出“蜂鳥Ⅱ”彩色光引擎,可以明顯地看到第二代的體積會比第一代小一倍以上。除此之外,在功耗、成本等一系列方面都有巨大的進(jìn)步,敬請期待。
經(jīng)過4年時間,我們現(xiàn)在看到了輕便型鏡已經(jīng)朝著全天候的方向在演進(jìn)。單色產(chǎn)品從起初的54克,到今天大家看到的Even Realites推出的眼鏡已經(jīng)到了30+克的水平,而全彩眼鏡從起初的119克,也到了今年OPPO Air Glass 3的50克水平。相信隨著我們新品的推出,彩色AR眼鏡也非常有望進(jìn)入30+克這一水平。
下面跟大家介紹一下我們在“蜂鳥”之外的產(chǎn)品布局。實(shí)際上JBD投入了巨大的研發(fā)力量到更新的平臺上,除了讓AR實(shí)現(xiàn)全天候之外,JBD目標(biāo)是讓AR還能更輕巧、更省電、更沉浸等特性。因此,我們規(guī)劃了“蜂鳥”、“走鵑”和“鳳凰”共三個系列,“蜂鳥”系列的像素間距是4微米,通過X-cube合色的方法來實(shí)現(xiàn)彩色;“走鵑”系列則是更極致的2.5微米像素間距,在同樣的屏幕尺寸下可以實(shí)現(xiàn)更大的分辨率和視場角;而“鳳凰”系列則是我們最先進(jìn)的單片全彩技術(shù),在單個微顯示屏上即可實(shí)現(xiàn)RGB彩色化,它面向的是更大視場角和更高分辨率的應(yīng)用場景。
今年我們還有一個非常重大的技術(shù)成果:ARTCs——光波導(dǎo)畫質(zhì)校正設(shè)備,它用來給光波導(dǎo)做系統(tǒng)級的顯示畫質(zhì)校正。簡單來講,MicroLED光引擎的“最佳CP”是衍射光波導(dǎo),衍射光波導(dǎo)非常輕薄,但在物理層面存在的色彩均勻性問題是非常難以解決的。有了ARTCs系統(tǒng)之后,我們可以去模仿人眼看到的畫面來進(jìn)行校正,通過R、G、B三個通道分別去把原本產(chǎn)生的不均勻性,利用數(shù)字算法把它還原成一個均勻的畫面,再把R、G、B三色進(jìn)行結(jié)合,還原成一個彩色的畫面。
利用ARTCs技術(shù),可以完美的解決過去大家一直認(rèn)為的衍射光波導(dǎo)很難解決的色彩問題。視頻中展現(xiàn)了有無ARTCs校正的對比,左邊是不做任何的校正、通過波導(dǎo)所看到的畫面,大家可以看到有全局偏色,還有很多顆粒;右側(cè)經(jīng)ARTCs校正后能同時解決這兩個問題,還原成正常的白平衡,在Eyebox之內(nèi)都有非常均勻的畫面。
除此之外,在2023年我們還獲得了SID “Displays of the Year”大獎,同時也被YOLE評價為未來十年AR賽道的關(guān)鍵玩家。最后,眼見為實(shí),歡迎大家前往JBD展位去參觀,相信我們的展品一定會給大家?guī)砗軓?qiáng)的震撼。謝謝大家!
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