FBEC未来商业生态链接大会于2023年2月24日在深圳福田大中华喜来登酒店盛大召开,本次大会由广东省游戏产业协会、深圳市互联网文化市场协会指导,陀螺科技主办。
大会以“勇毅前行·逐光而上”为主题,以具有行业前瞻洞察的“探索者”为视角,逐“光”之旅为主线,聚焦元宇宙、XR、游戏、电竞、数字营销等前沿行业,全方位呈现科技前沿成果,探讨时代与商业议题,谋划新科技、新商业、新模式未来价值,与时代同行者共赴剧变革新下的勇毅逐光之道!
主会场B:风劲·韧行远——FBEC 全球VR/AR产业发展峰会暨底层供应链技术高峰论坛,邀请到JBD首席运营官徐慧文带来主题为“0.4CC,消费级MicroLED全彩光引擎”的精彩演讲。徐慧文认为,0.4CC彩色光引擎将会加速消费级AR眼镜的推出。
以下为演讲实录:
大家好,感谢山子的邀请,让我有机会和各位业界同仁在这个平台进行分享。感谢主持人的介绍。今天我要给大家介绍我们最新的技术成果: 0.4CC,消费级MicroLED全彩光引擎。
在标题里有两个关键词,第一个关键词是“0.4CC”,这是MicroLED全彩光引擎在尺寸上新的世界记录。第二个关键词是“消费级”,这可能是第一个可应用于消费级AR眼镜的全彩光引擎产品。
消费级AR光引擎的四大诉求
我今天的分享将涵盖以下几个方面。首先简单探讨一下消费级AR对光引擎的诉求是什么;紧接着介绍以JBD为代表的MicroLED微显示技术;以及今天要分享的重磅产品0.4CC全彩光引擎;随后会介绍JBD的MicroLED产品矩阵和应用进展。
我想用4个关键词来形容消费级AR眼镜对于光引擎的核心诉求。第一是全真彩,只有当颜色实现全真彩时,AR眼镜才能显示丰富且细腻的内容信息;第二是高亮度,入眼亮度需达到1000尼特以上,才能满足AR眼镜在室内外等不同环境的要求;第三是小尺寸,光引擎需小于1CC,眼镜才能设计成轻便而日常的形态;第四是低功耗,功耗需小于300毫瓦,光引擎才能满足AR眼镜一天的续航需求。
然而,现实很骨感,即便是当今最优秀的微显示技术也难以同时满足这几个需求。比如典型的非自发光技术:DLP、LCOS或者是LBS技术,均需要相对复杂的背光系统来实现成像,这就限制了其体积可缩小的范围它们的体积通常在2~6CC,难以满足消费级AR眼镜轻便性的要求。再比如Micro-OLED的技术由于其有机物发光材料的限制,发光光通量一般远小于1流明,则难以支持AR眼镜对亮度的需求。而MicroLED微显示技术能够同时满足AR眼镜对光引擎小体积、高亮度和低功耗的要求。这就是为什么业界更多关注MicroLED的原因。
JBD是在全球范围内MicroLED微显示技术的代表企业。在2015年成立之际,JBD就提出了混合集成半导体技术,即在晶圆级集成硅基驱动电路和III-V族半导体的技术方案。简单介绍一下这个技术方案:首先,在标准的衬底上生长III-V族半导体发光材料,再用非常特殊的技术将这层薄如蝉翼的发光层完整地转移到硅基IC之上,形成混合集成晶圆,再用半导体的办法进行加工——蚀刻、沉积、金属化等等周而复始,最后得到了混合集成半导体的晶圆。利用半导体的技术,这个晶圆的集成度可以非常高,在一个平方厘米之内可以集成高达2亿的CMOS电路和2千万个MicroLED。如图所示,在一个晶圆上有很多小方格,每个小方格在切割和封装之后就会成为微显示屏。
耕耘八年,JBD在多项MicroLED关键技术上实现了突破,包括晶圆级集成技术,LED-CMOS驱动技术,III-V外延生长技术,LED小尺寸效应抑制技术,像素级光束控制技术,晶圆级封装技术,面板、模组级显示补偿技术等。得益于这些技术的突破,JBD成功创造了在微显示领域的众多世界纪录,包括超高像素密度、红绿蓝三色的发光效率、以及三色的亮度。迄今,JBD已报道过500万尼特的绿光和50万尼特的蓝光和75万尼红光特超高亮度。
0.4CC全彩光引擎,一定是打开消费级AR市场的新开端
JBD光引擎技术是如何实现彩色化呢?X-cube合光技术就是一种方案,这是JBD提出并已用于量产彩色光引擎的方案。用一颗仅几毫米的合光棱镜,并在其三面分别粘合红、绿、蓝三色面板,即可在第四面实现合光输出。2021年,JBD就已经推出了0.13寸MicroLED彩色光引擎,并首次将彩色光引擎的尺寸压缩至1.5CC。当时这个技术得到了业界的广泛关注。
两年时间,三次迭代。今天我隆重地向大家介绍第三代产品——0.4CC的全彩MicroLED光引擎。该产品体积较第一代缩小了近4倍。如图所示,0.4CC产品比一个铅笔头还小很多,大约只有黄豆粒大小,可以轻松地被置入镜腿之中而不影响其外观形态。体积虽小,“能量”却很大!这个彩色光引擎的光通量输出可达到3-5lm的水平,搭配波导可轻松实现大于1500尼特的入眼亮度,可满足室内外大多场景的亮度需求。更重要的是,它的功耗非常低,正常使用时仅260mW,远低于市面其它微显示技术的功耗水平,并可支持AR眼镜全天的续航。得益于小体积、高亮度、低功耗的大核心优点,这款0.4CC的全彩MicroLED光引擎将很可能成为第一个消费级AR眼镜的解决方案。这款产品已蓄势待发,预计在今年Q3会量产交付。
JBD该光引擎产品性能的飞跃基于多项技术的突破。首先,JBD实现了IC背板的一次重要升级。色深从4bit升级为8bit,搭配丰富的色彩校正算法,彩色的显示质量有了质的提升;接口升级为标准MIPI,进一步提升了使用的便利度。与此同时,我们利用更精细的芯片制程,将芯片在性能提升的同时实现了5%的尺寸缩小。封装技术的进步让光引擎的尺寸显著缩小。更小、更薄的衬板,升级的molding技术,让面板封装尺寸缩小了20%。更紧凑的光学设计、更精巧的结构设计和更加精准的像素对准,让光引擎尺寸更是得到大幅压缩,最终产生了0.4CC的产品。光引擎的高光通量输出主要是得益于红光面板的效率提升。2022年,JBD已报道过红光亮度的突破,创造了50万尼特亮度记录。今年,我们更进一步,将该记录刷新为75万尼特。所有这些技术的突破成就了我们0.4CC彩色光引擎产品!历时三年时间,我们尺寸不断缩小,功耗不断降低,性能不断提升,今天JBD带来的0.4CC产品已经成熟,即将量产。我们认为,它一定是打开消费级AR眼镜市场的新开端。
除了已在量产的X-cube全彩MicroLED的技术方案之外,JBD同时积极探索其他方案,比如:无任何色转换的半导体集成单片全彩方案,以及量子点色转换方案。目前,JBD在这两项技术上均有显著进展,计划于今年年中在国际会议中展出最新成果,请大家拭目以待!
迄今,JBD已形成了从微显示面板向光引擎、光模组辐射的产品矩阵。微显示面板包括0.31寸、0.22寸和0.13寸三代产品;光引擎产品包括0.13寸单色和彩色产品;光模组则是搭配不同引擎和波导形成的单色和彩色模组。JBD历史上每一个产品的推出,都刷新了微显示领域的纪录。0.31寸于2018年首次亮相便获SID最佳原型,0.22寸为业内最小的1080p显示屏,0.13寸则是最小的微显示屏;以0.13寸衍生的单色和彩色光引擎也是业内光引擎产品小、亮、低功耗的代表。
自2021年JBD正式推出0.13寸的产品之后,催生了大量轻量级AR眼镜。YOLE Report统计了全球2022年推出近十款轻量级AR眼镜,如图如示。可见,绝大多数的AR眼镜都采用了JBD 的MicroLED微显示技术方案。目前这些AR眼镜产品的主流显示为单色。我们深信0.4CC的产品化,将催生一系列彩色化轻量级AR眼镜的推出。JBD将不断引领和革新MicroLED微显示技术,紧跟未来的市场需求,给业界持续提供极致的近眼显示解决方案。正如YOLE对JBD给予的高度评价:JBD在未来十年将和苹果、Meta一起成为MicroLED技术在AR应用领域上关键的玩家。
当然,除AR之外,MicroLED还有众多的应用可能性,包括3D打印、汽车抬头显示、嵌入式投影和运动光学等等,在这些领域,我们已经积累了众多的合作伙伴,很快也会有新的成果跟大家分享。
最后,跟大家回顾一下JBD。JBD成立于2015年,是一个专注于研发和量产0.3寸以下的MicroLED微显示产品的企业。“自主发明”、“专利自由操作”、“世界记录技术指标”、“全球唯一量产企业”都是我们在该领域的标签。经过多年研发、量产技术的积累,极致的产品将是我们向业界的回馈。继单色产品的成功,我们坚信0.4CC彩色光引擎将对消费级AR眼镜带来革命性的突破。
今天的分享内容就到这里,谢谢大家!