探秘:中国企业另辟蹊径创造全球最小AR光机
光引擎(Light Engine),业内常称为光机。光机与光波导是构成AR显示系统的两大核心组件。光引擎的尺寸、功耗及价格是制约AR产业发展的重要瓶颈。最近,由中国人李起鸣创建的北大青鸟显示有限公司(JBD)发布了全球尺寸最小的MicroLED显示面板及全彩光机。
来自美国“核武器”实验室的创始人——李起鸣博士
图-李启明博士,来自displaysupplychain.com
根据警长调研,JBD创始人李起鸣博士,曾经就职于美国能源部桑迪亚国家实验室。归国后先后曾任映瑞光电CTO,之后创建了上海显耀显示科技有限公司及JBD。
警长百度了美国能源部及其下属的桑迪亚国家实验室。
美国能源部(United States Department of Energy)是美国联邦政府的一个下属部门,主要负责美国联邦政府能源政策制定,能源行业管理,能源相关技术研发、武器研制等。最高领导为能源部长。美国能源部总部设在华盛顿西南的詹姆斯佛瑞斯塔大厦,另外在马里兰州的玛丽兰德(Germantown, Maryland)也设有办公地点。
桑迪亚国家实验室(Sandia National Laboratories,SNL),主要目标是核武器非核部分的发展测试。主实验室位于新墨西哥州的阿布奎基的科特兰空军基地,另一个位于加州的利弗莫尔,在劳伦斯利弗莫尔国家实验室的旁边。
从描述上看,一方面这个实验室颇具神秘色彩,另外一方面,警长很好奇,这个和核武器相关的实验室为啥会诞生光学相关的博士。
为此警长跑去桑迪亚国家实验室的官网,发现这个实验室的研究领域还挺宽。不仅研究核武器相关领域,还有航天、计算机、网络安全、电机工程等领域,而在网络安全领域,警长终于找到了“宝”。原来这个实验室在光学的异构整合领域有研究,而这正是LED小型化的核心技术。JBD(及其领域另外一个公司Plessey)也正是充分利用了异构整合的技术构建超高密度MicroLED。
图-桑迪亚国家实验室介绍,来自Sandia National Laboratories官网
全球最小显示屏
最近,由中国人李起鸣创建的北大青鸟显示有限公司(JBD)发布了全球尺寸最小的MicroLED显示面板。在JBD的官网上这样描述:世界上最小的显示面板,分辨率为VGA。内置RAM,且像素可根据需要更新,面板功耗约20mw。这种面板的低成本非常适合近眼提示信息类AR、运动光学以及瞄准器类应用。
0.13寸的显示屏实际尺寸仅米粒大小,其屏幕尺寸为2.64*2mm,模组尺寸为4.12*6.2毫米。除了尺寸小之外,JBD产品的特点是高亮度,其绿色版,可以实现200万nit的亮度。
图-JBD0.13寸显示屏实物与米粒对比
图-JBD0.13寸显示屏参数表
除了0.13英寸的方案,JBD还提供0.22和0.31寸的方案,0.22寸的方案可以实现FHD分辨率。
图-JBD MicroLED显示屏列表
全球最小的全彩色光机
JBD在官网上展示了有0.13寸显示屏所构建的光机模组。官网这样描述:单色微型LED显示屏与X-cube相结合,形成多色显示模组。0.13英寸红、绿、蓝面板和5毫米X-cube组合,显示光模组的体积可以缩小至1.2CC。
图-JBD光机与光波导(光波导非JBD产品)
警长很好奇这个光机的内部结构是怎样的,从外形和JBD的介绍看,应该是由三块显示屏加透镜组构成。警长随即查询了李起鸣博士相关的专利,果然找到了一个相关的专利,专利号CN201920469298.9,专利名称为自发光投影显示系统及显示全彩光机。
图-专利介绍-自发光投影显示系统及显示全彩光机
专利[0028]段明确描述:本实施例的自发光投影显示系统包括:多个发光单元101、102、103 和光学合光单元200。多个发光单元101、102、103用于发出不同颜色的光,光学合光单元200设置于每个发光单元101、102、103发射光束的光路上,将多个发光单元101、 102、103发出的光进行合光,沿着同一方向发射到外界。此外,在光学合光单元200 发射出光束的方向还设置有光学成像单元300,用于接收从光学合光单元200出来的光束并将其成像放大投影到界面。
MicroLED小型化之后,特别是4um以下的尺寸,荧光粉工艺无法实施,一片显示屏实现多色的难度极高,目前还是个未攻克的难题,而且可能需要多年之后才能解决。而JBD另辟蹊径,一方面继续研究多色MicroLED技术,另外一方面利用了在LCoS光机中已经成熟的方案,采用三片单色屏+PBS,快速解决了MicroLED全彩光机的产品化瓶颈。