来源：新浪VR

近日，MicroLED 技术的全球领导者 JBD 宣布推出备受期待的单片式 RGB MicroLED 微显示屏 Phoenix（凤凰）系列原型机。之前发布并正在量产的 Hummingbird（蜂鸟）系列针对 30°FOV 应用，但 Phoenix 系列设计用于 50°+ FOV 波导。

Phoenix 目前的工程样品采用 0.22 英寸面板，具有 2K 分辨率和 5.2um 子像素间距。一个 2X2 的子像素阵列组合成一个 5um 间距的白色像素，具有 4 个独立的电流驱动通道。其中三个通道分别与 AlInGaN 蓝色发射器、AlInGaN 绿色发射器和 AlInGaP 红色发射器连接。最重要的是，这些半导体发射器垂直堆叠并同轴排列，如图 1 中的截面 SEM 图像所示。这种独特的发射器排列允许在垂直方向上实现高 WPE 和高度聚光。在未来的生产阶段，JBD 计划将 0.3 英寸面板作为标准产品，具有 4K 分辨率和 2um 子像素间距，相当于 2K 分辨率，白色像素间距为 4um。

(资料图)

图1：（a）全彩晶圆；（b）5um彩色像素间距阵列的45度倾斜SEM图像；（c）多级互连技术的聚焦离子束切割和横截面SEM图像，未显示电气连接时间表

迄今为止，使用量子点（QD）进行颜色转换仍然是实现单片 RGB 显示的最常用方法。这种向下转换方法目前在可实现最大亮度和器件寿命方面受到限制，因为 QD 寿命会随着泵浦通量密度和 MicroLED 结温的增加而显著降低。其他基于外延的三色集成技术，例如多色外延层、选择性区域外延、再生、纳米结构和 3D 结构，尚未在像素间距小于 10um 的情况下生产出更好的原型。

现有的全彩色 MicroLED 显示器是通过将三个独立的红色、绿色和蓝色面板与 X 立方体棱镜相结合来实现的。单面板单片 RGB 微型显示器最终是首选，因为它可以实现更大的视野和更小的光引擎外形。此外，由于简化的系统级集成到 AR 眼镜上减少了光学损耗，因此可以实现更高的波导准直效率。然而，由于将三种颜色集成到单个晶圆上相关的技术挑战，用于 AR 应用的基于 MicroLED 的超细间距（<5um）全彩色单片面板仍然遥不可及。JBD 的 Phoenix 原型展示了使用原生半导体的 5um 间距以下单片 RGB MicroLED 微型显示器的可行性，与现有的单面板 Micro-OLED 显示器相比，其亮度提高了 2 个数量级以上。

利用其在晶圆级键合和薄外延技术方面的专业知识，JBD 使用其专有的多层互连技术成功开发了全彩显示器。原生氮化物和磷化物外延以及芯片工艺（如 Mesa 蚀刻、钝化和微透镜），基于 JBD 屡获殊荣的“SID 2023 年度显示器”单色面板（目前正在批量生产），从而确保其可制造性、高插座效率、可靠性和窄光束准直得以保持。该技术的一个关键特点是总堆叠厚度小于 5um，这是有史以来最薄的，可以最大限度地减少腔内的吸收损耗。再加上能够以高通量密度操作原生彩色光源的能力，使用该平台可以实现高达 100 万尼特的白平衡亮度。全原生色彩解决方案的另一个显著特点是能够在半峰全宽（FWHM）光谱下实现，从而获得高色彩质量和色彩纯度的图像。图 2 显示了分别针对红色、绿色和蓝色像素实现的 15nm、30nm 和 18nm FWHM 值。

图2：JBD的原生彩色5.0um间距单片式RGB屏具有窄FWHM的典型红、绿、蓝电致发光光谱

JBD 创始人兼首席执行官李启明表示：“由于 JBD 科学家和工程师的辛勤工作，我们取得了这一工程壮举。Polychrome 平台提供改变游戏规则的创新解决方案，并为沉浸式 AR 眼镜打开大门。AR 眼镜成为下一个计算平台的前景从未如此光明，我们很高兴能与客户一起踏上这段旅程。”

JBD 将于 2024 年上半年展示原生彩色单片多色投影仪的原型。这些面板计划于 2025 年投入量产。

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