據(jù)介紹,此前發(fā)布并正在量產(chǎn)的Hummingbird(蜂鳥)系列主要針對(duì)30°FOV采用光波導(dǎo)方案的AR眼鏡應(yīng)用,而Phoenix(鳳凰)系列則設(shè)計(jì)用于50°以上FOV光波導(dǎo)方案的AR眼鏡。
Phoenix系列原型目前采用0.22英寸面板,分辨率為2K,子像素等效尺寸為2.5um。2×2子像素組合成一個(gè)5um周期的白色像素,子像素由4個(gè)獨(dú)立的電流通道驅(qū)動(dòng)。其中三個(gè)通道分別與AlInGaN藍(lán)光、AlInGaN綠光和AlInGaP紅光發(fā)射器相連。
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,其具備4K分辨率和2um像素間距的子像素,相當(dāng)于2K分辨率和4um像素間距的白色像素。
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。
圖1:(a)單片全彩晶圓;(b)5um彩色像素間距陣列;(c)橫截面圖像展示了垂直堆疊和多級(jí)互連技術(shù)。
JBD表示,單片全彩Micro LED是業(yè)內(nèi)長(zhǎng)期以來所追求研發(fā)的方向,如部分初創(chuàng)企業(yè)所使用量子點(diǎn)(QD)進(jìn)行色彩轉(zhuǎn)換從而實(shí)現(xiàn)彩色化Micro LED,但是這種色彩轉(zhuǎn)換方法的最大亮度和器件壽命都有很大限制,原因是量子點(diǎn)壽命會(huì)隨著激發(fā)光通量密度和Micro LED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(zhǎng)、納米結(jié)構(gòu)和3D結(jié)構(gòu)等技術(shù)路徑,尚未能有像素間距小于10um的原型展示。
現(xiàn)有已經(jīng)量產(chǎn)的全彩Micro LED光引擎是通過將三個(gè)獨(dú)立的紅、綠、藍(lán)單色面板與X-cube棱鏡組合而成。與之相比,單片式RGB全彩Micro LED微顯示屏將在未來具備更廣泛的應(yīng)用價(jià)值,因?yàn)樗茏龅礁蟮囊晥?chǎng)角和更小的光引擎外形。此外,由于簡(jiǎn)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。
JBD的Phoenix原型展示了使用原生半導(dǎo)體實(shí)現(xiàn)5um以下間距單片RGB Micro LED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。
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的單色面板(目前正在批量生產(chǎn)),從而確保其可制造性、效率、可靠性和準(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。加上原生外延材料能夠發(fā)出高通量密度的光,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2. JBD的原生彩色RGB屏具有窄FWHM的典型發(fā)光光譜
圖3(a)-(d).相同像素位置的多種顏色發(fā)光圖像(白,紅,綠和藍(lán)),以及(e)、(f)組合而成全彩色圖片
JBD創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官李起鳴表示,全新發(fā)布的“Phoenix系列”單芯片全彩平臺(tái)提供了創(chuàng)新解決方案,為沉浸式AR眼鏡打開了大門。
JBD將于2024年上半年發(fā)布單片全彩垂直堆疊光引擎的原型,并計(jì)劃于2025年投入量產(chǎn)。(來源:JBD)
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]]>根據(jù)協(xié)議,Kopin將采用JBD提供的LED外延片和混合集成技術(shù)服務(wù),再通過硅基板來生產(chǎn)1英寸的單色2K x 2K微顯示屏。
資料顯示,Kopin是美國(guó)顯示和光學(xué)技術(shù)開發(fā)商和供應(yīng)商,目前主要生產(chǎn)LCD、LCoS和OLED微顯示屏。該公司認(rèn)為L(zhǎng)ED技術(shù)在實(shí)現(xiàn)超高亮度和低功耗顯示屏方面具有很大的潛力,已經(jīng)開發(fā)出幾項(xiàng)Micro LED顯示技術(shù)(US 5,300,788、5,453,405,、6,403,985)。
JBD單色微顯示屏(2017年)(圖片來源:JBD)
JBD成立于2015年,于2017年底公布其專有的晶圓級(jí)單片混合材料集成技術(shù),即將Micro LED磊晶圓與IC晶圓結(jié)合,然后移除Micro LED生長(zhǎng)基板。該工藝實(shí)現(xiàn)了單磊晶層的轉(zhuǎn)移(不包含基板),將Micro LED磊晶與相應(yīng)的硅IC晶圓進(jìn)行集成。
圖片來源:JBD
2018年,JBD推出了紅色,綠色和藍(lán)色的主動(dòng)驅(qū)動(dòng)式Micro LED顯示屏,并通過光學(xué)合成技術(shù)實(shí)現(xiàn)彩色投影,該技術(shù)授權(quán)自香港科技大學(xué)專利。此外,JBD還推出了綠色Micro LED AR產(chǎn)品,在環(huán)境光下也能保持良好的顯示效果。
2019年,JBD推出600DPI的雙色Micro LED顯示屏,通過特殊的晶圓級(jí)轉(zhuǎn)移技術(shù),將紅綠半導(dǎo)體LED轉(zhuǎn)移至硅基CMOS背板上。另外,JBD還推出了間距為2.5μm,10,000 DPI的單色Micro LED顯示屏,亮度高達(dá)100萬nits,分辨率達(dá)5000X4000。
JBD的0.13英寸Micro LED面板和米粒(圖片來源:JBD)
2020上半年,JBD宣布開發(fā)出了0.13英寸(3.3毫米)的VGA Micro LED單紅顯示屏,并于11月正式推出JBD4UM480P系列AMμLED微顯示產(chǎn)品,產(chǎn)品對(duì)角線為0.13英寸,分辨率為640X480,可能是目前全球尺寸最小、亮度最高的VGA微顯示屏。
據(jù)悉,目前JBD已在其試點(diǎn)生產(chǎn)線生產(chǎn)和銷售VGA Micro LED單色(紅、綠、藍(lán))微顯示屏。(LEDinside Janice編譯)
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