JBD技术重大突破!红光Micro LED光效提升至75万尼特

AlGaInP材料是制作红光LED最成熟的半导体材料,具有成本低、亮度高、可靠性良好的优势,但受限于“尺寸效应”,AlGaInP基MicroLED在微米级尺度上光效下降严重,为业界公认难题。中国Micro LED大厂JBD宣布,由于坚持在该技术路线深入研发,JBD再次取得持续突破,其红光MicroLED在光效和亮度方面再次刷新行业记录。

JBD指出,依托其自身优异的AlGaInP材料生长技术为基础,在Micro LED芯片表面处理技术方面取得突破,实现对载流子的局域性控制,大幅降低表面非辐射复合对内量子效率的影响,使Micro LED光效得到巨大提升,在同功耗情况下,亮度由50万尼特提升至75万尼特。JBD预计将在2023年中期量产该技术,并计划将其应用于一款体积仅0.4cc的超微型彩色光引擎。

JBD透露,这款0.4cc彩色光引擎将是今年重磅产品,预计5月在美国洛杉矶SID Display Week亮相。该光引擎体积仅0. 4cc(立方厘米),重量仅1.0克,但可以输出超过4流明的光通量。光引擎标准视场角30°,支持25°~45°视场角定制。 搭配市面的高光效波导,可以得到入眼2,000尼特的超高亮度,满足室内外不同光线环境的使用。

JBD指出,该光引擎的功耗可低至260毫瓦,并支持智能眼镜(Smart Glasses)的全天使用。

JBD推出的这款Micro LED全彩光引擎,是世界上最小的光引擎。相较于LCoS和DLP,因其背光源的特点,实现的光引擎体积至少要2~3cc;又因背光源需要长时间点亮,功耗一般在500毫瓦以上。JBD指出,0.4 cc光引擎突破技术屏障,同时实现智能眼镜对光引擎轻小、高亮、低功耗、低成本的苛刻要求,是至今实现智能眼镜的最佳解法,并满足C端消费者对舒适性、潮流性、功能性的要求。

在量产最先进Micro LED微显示器的同时,JBD也在积极探索量子点在AR/VR上的可能性。JBD最近宣布创造一项亮度世界纪录,即Micro LED激发的红光量子点微显示幕实测出高达3.7万尼特的超高亮度;如果配合蓝色和绿色量子点,估测单片全彩方案的微显示面板亮度有望突破10万尼特。

Red QD-on-MicroLED微显示屏幕实拍图。(Source:JBD)

关于亮度记录背后的秘密,JBD解释,这主要归功于超高效的Micro LED数组,同时选择特殊波段激发量子点,可以极大增加吸收效率。量子点方案距离产品应用仍然有很长距离,亮度只是其中一个挑战,热光衰、可靠性和光学隔离都是巨大的挑战。JBD会持续投入资源开发量子点、Micro LED方向,持续突破效率和亮度瓶颈,并有望今年开发出高亮度单片全彩样机。

至于InGaN基红光Micro LED的可行性,JBD指出,通过和业内知名外延厂商合作,例如Porotech,再结合多年积累的Micro LED芯片技术,试图验证InGaN基红光Micro LED的可行性,但研究结果证实,InGaN基红光Micro LED微显示幕的亮度只能达几百尼特,离客户应用要求差3个数量级,材料也存在严重的可靠性、颜色均匀性、色彩稳定性等问题。对此,JBD认为红光InGaN外延及芯片存在短期内无法解决的基本物理问题,放弃该技术方向作为产品应用的可能。

(首图来源:JBD)