8月11日,主動(dòng)矩陣式Micro LED顯示器廠商JBD宣布與劍橋大學(xué)附屬公司、GaN Micro LED材料開發(fā)商Porotech達(dá)成合作。
Porotech擁有獨(dú)家多孔GaN半導(dǎo)體材料,并在此基礎(chǔ)上,開發(fā)了天然紅InGaN Micro LED外延片,有效改善了Micro LED亮度和效率等方面的性能,能夠滿足Micro LED產(chǎn)品的量產(chǎn)需求,也可根據(jù)個(gè)體用戶需求定制化。本次合作,Porotech將向JBD供應(yīng)多孔GaN半導(dǎo)體材料。
Porotech認(rèn)為,采用GaN材料的Micro LED被廣泛認(rèn)為是唯一能夠滿足AR/VR等可穿戴設(shè)備高亮度及高效率需求的技術(shù)。而JBD認(rèn)可了Porotech這一技術(shù)突破的巨大潛力,將依托這項(xiàng)技術(shù)開發(fā)InGaN紅色Micro LED顯示器,瞄準(zhǔn)AR/VR耳機(jī)、AR智能運(yùn)動(dòng)護(hù)目鏡及頭戴式顯示器等應(yīng)用。
紅光Micro LED技術(shù)難點(diǎn)加速攻克
眾所周知,紅光Micro LED芯片的效率問題是Micro LED生產(chǎn)制程的幾大難點(diǎn)之一。例如,常規(guī)的AlGaInP紅光Micro LED在正常芯片尺寸下的效率可達(dá)60%以上,但隨著芯片尺寸縮小至微米級(jí)時(shí),效率會(huì)顯著下降至1%以下。
得益于寬帶隙可調(diào)、較好機(jī)械穩(wěn)定性和較短空穴擴(kuò)散長(zhǎng)度、兼容InGaN基綠光、藍(lán)光Micro LED等優(yōu)點(diǎn),InGaN材料成為了紅光Micro LED更好的選擇。
據(jù)悉,江風(fēng)益院士團(tuán)隊(duì)2020年公布了高光效InGaN基橙-紅光LED的研究突破,該研究結(jié)果也證明了InGaN材料在制作顯示應(yīng)用的紅光像素芯片上將有巨大的應(yīng)用潛力。
無獨(dú)有偶,美國(guó)加州大學(xué)圣塔芭芭拉分校UCSB也曾與首爾偉傲世針對(duì)尺寸小于5微米Micro LED外量子效率變化趨勢(shì)展開研究,結(jié)果也表明,InGaN基紅光Micro LED有望實(shí)現(xiàn)更小尺寸的全彩化Micro LED顯示器。
Porotech的開發(fā)成果也成為了一個(gè)有力的佐證。去年11月,Porotech基于其新型多孔GaN半導(dǎo)體材料,開發(fā)了首款適用于Micro LED應(yīng)用的天然紅InGaN LED外延片,與常規(guī)的AlInGaP或顏色轉(zhuǎn)換所得的紅光外延片相比,性能得到提升。
除此之外,近一兩年來,全球范圍內(nèi)越來越多研究機(jī)構(gòu)及相關(guān)企業(yè)加大對(duì)InGaN紅光Micro LED芯片的研發(fā)力度,也收獲了一定的成果。
今年3月,UCSB宣布成功開發(fā)了尺寸小于10微米的InGaN基紅光Micro LED芯片,不過,這款芯片通過晶圓上量測(cè)得出的外量子效率(EQE)僅為0.2%,為此,UCSB計(jì)劃提升材料的質(zhì)量,改善生產(chǎn)步驟,從而提高紅光Micro LED芯片的外量子效率。
今年5月,沙特阿卜都拉國(guó)王科技大學(xué)(KAUST)團(tuán)隊(duì)在研究InGaN基紅光Micro LED芯片方面也獲得了突破性進(jìn)展,其新型InGaN基紅光Micro LED芯片的外量子效率有所提升,有望幫助實(shí)現(xiàn)基于單一半導(dǎo)體材料的全彩化Micro LED顯示器。
可見,紅光Micro LED芯片的性能問題,在多方力量的推動(dòng)下逐漸被攻克,不過仍需更多的研究與突破,才能進(jìn)一步提升效率。未來,基于Porotech的技術(shù),JBD開發(fā)的InGaN紅色Micro LED終端設(shè)備也將備受期待。
技術(shù)突破+戰(zhàn)略合作,終端應(yīng)用落地在望
在推動(dòng)AR/VR等智能可穿戴設(shè)備用Micro LED的落地之路,Porotech與JBD均在各自領(lǐng)域開展全方位的布局。一方面是不斷突破自身技術(shù),另一方面是積極尋求不同領(lǐng)域的合作伙伴,實(shí)現(xiàn)合作共贏。
據(jù)了解,基于Porotech獨(dú)有的工藝,采用相同的GaN材料就能夠生產(chǎn)出R/G/B LED,并集成于單一晶圓上。今年6月,Porotech剛完成了新一輪融資,籌集300萬歐元用于推動(dòng)其下一階段Micro LED生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展,即拓展其新型工藝,以集成InGaN RGB Micro LED,實(shí)現(xiàn)Micro LED的全彩化。
JBD是全球第一家Micro LED微顯示芯片量產(chǎn)企業(yè),并首創(chuàng)混合集成電路專利技術(shù),該技術(shù)可針對(duì)每個(gè)單獨(dú)像素的像素級(jí)光學(xué)元件(Pixel Optics?) 進(jìn)行設(shè)計(jì),能夠大幅提升Micro LED的取光效率和光束形狀。
JBD專注于0.5英寸及以下微顯示器領(lǐng)域。2020年,JBD宣布量產(chǎn)0.13英寸Micro LED微顯示器,產(chǎn)品對(duì)角線僅0.13英寸(3.3毫米),分辨率為640x480,具有超高亮度,紅、綠、藍(lán)亮度分別可達(dá)20萬nits、400萬nits、50萬nits,同時(shí),在正常運(yùn)行條件下,其功耗僅為百毫瓦級(jí)別。今年6月,JBD已面向全球發(fā)布這款產(chǎn)品。
戰(zhàn)略合作上,JBD先后與智能眼鏡和AR技術(shù)開發(fā)商Vuzix、美國(guó)微顯示技術(shù)開發(fā)商Kopin達(dá)成合作關(guān)系。其中,JBD與Vuzix簽署了多年合作協(xié)議,并于今年初合作發(fā)布了全球首款Micro LED AR智能眼鏡,包括超亮單色和全彩兩種方案,主要定位企業(yè)市場(chǎng)。
本次,JBD與Porotech強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,有望加速M(fèi)icro LED AR/VR等智能設(shè)備的商用化進(jìn)程,未來雙方也將更好地響應(yīng)Micro LED顯示市場(chǎng)的需求。