CINNO Research产业资讯,2021 年10月19日——剑桥大学衍生公司Porotech在其微型显示器技术领域获得突破,将加速增强现实(AR)智能眼镜的商业化。据报道,该公司开发出世界上第一台基于原生红色氮化铟镓(InGaN)的Micro LED微型显示器——对角线尺寸为0.55 英寸,分辨率为960×540。

 

 

到目前为止,业界还只能使用GaN基发光器件来制造蓝色和绿色的Micro-LED微型显示器。红色Micro-LED微型发光器件需要用到磷化铝铟镓材料,不过这种材料的红色Micro-LED在AR所需尺寸层面还有很多问题,主要就是这种器件的光效会随着尺寸的减小而急剧降低。实际上,为了制作出全彩显示器,业界必须解决红色Micro-LED的效率问题,进而最终将三者结合起来。 

 

针对此问题,Porotech突破性地开发出一种基于原生氮化铟镓材料的红色Micro-LED,他们现在可以结合这三种分别发出红色、绿色和蓝色光的Micro-LED技术开发出全彩微型显示器。另外,这也意味着现在制造厂商可以利用同一类工具链(Tool Chain)——它消除了原来使用不同材料结构制造时所需混合设备的复杂性。

 

“AR是一种可以改变游戏规则的技术,而Micro-LED技术更是推动AR技术最终商业化的重要因素,”Porotech首席执行官兼联合创始人博士说,“在传统的液晶显示器 (LCD) 中,图像是利用液晶屏调制和过滤背光所发白光的结果,实际上,这一调制和过滤过程将背光所发光能中很大一部分浪费掉了。除了这种低效率问题之外,LCD显示器的各种过滤、扩散和调制材料也会也影响整个显示器的轻薄属性。

 

“另一方面,自发光型显示技术可以自己发出所需的光——对比LCD其光能利用率要高很多。这其中,基于无机发光材料的自发光显示器更可以以单片方式生产制造。与传统的LCD或有机半导体显示器相比,它们更容易缩小像素尺寸,从而制造出更小、更轻、更亮和可靠的高分辨率显示器。”

 

不过,迄今为止这一领域还有一个无法克服的问题——基于无机发光材料的微型自发光显示器需要结合使用基于不同材料结构的发光器件。目前的一种解决方案就是使用棱镜——但这是一种相对笨重的方法,不适合轻薄设计。另一种方案就是堆叠设计发出不同颜色光的发光层,但是这种方案会天然造成显示器所发不同颜色光具有不同发光深度——这会让光学器件的设计复杂化。另外这种方案中,每颗LED的间距都需要具有非常高的精度,而且不同层之间需要对齐。将不同材料的LED水平组合并做在同一基板面上是一种理想的方案——但这需要非常高的器件转移精度。

 

“Porotech的新型多孔GaN 半导体材料现在正在重新定义一种新的可能,我们开发出了一种高效、高亮的原生红色InGaN Micro-LED微型显示器,”朱博士继续说,“到目前为止,这一直是整个拼图游戏中缺失的一块。除了可以降低成本,这种高亮度的原生红色Micro-LED还可以将最大可实现波长推至640纳米及以上——这是微型显示器领域的首创。我们的突破现在将加速AR智能眼镜的商业化,它预示着智能手机和智能手表等产品将进入更明亮、更清晰、更生动的微型显示器新时代。”

 

关于Porotech公司

Porotech公司是氮化镓(GaN)材料技术开发商,拆分自剑桥大学氮化镓剑桥中心。该公司一直专注于开发高性能、低功耗和宽带隙的GaN化合物半导体,并通过应用尖端材料技术和解决方案释放GaN材料的全部潜力,进而彻底改变现有电子行业。