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    FBEC2021 | JBD首席運營官 徐慧文:光機尺寸達到1CC,才能讓眼鏡變成接近正常眼鏡的形態(tài)

    2021年12月10日,由廣東省游戲產(chǎn)業(yè)協(xié)會、廣東省虛擬現(xiàn)實產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、深圳市科學(xué)技術(shù)協(xié)會、深圳市互聯(lián)網(wǎng)文化市場協(xié)會指導(dǎo),陀螺科技主辦,深圳市科技開發(fā)交流中心、恒悅創(chuàng)客魔方協(xié)辦,行業(yè)頭部媒體游戲陀螺、VR陀螺、陀螺電競、陀螺財經(jīng)、陀螺傳媒聯(lián)合主辦的2021未來商業(yè)生態(tài)鏈接大會暨第六屆金陀螺獎頒獎典禮(簡稱“FBEC2021”)在深圳大中華喜來登酒店6樓宴會廳盛大開幕!

    在中國力量·2021 5G XR產(chǎn)業(yè)峰會現(xiàn)場, JBD首席運營官 徐慧文:以“邁向消費級AR,1CC級MicroLED全彩微顯示產(chǎn)品”為主題發(fā)表了演講。

    以下為演講實錄:

    我是徐慧文,來自JBD,今天非常榮幸在這里能跟大家分享一下JBD的故事,今天的主題是“邁向消費級AR,1CC級MicroLED全彩微顯示產(chǎn)品”。

    這個標(biāo)題里面有一個1CC,1CC就是一個立方厘米,是一個體積的概念.體積是我們今天特別強調(diào)的一個概念。為什么呢?因為我們認(rèn)為體積是AR眼鏡進入輕量化,進入消費級的一個關(guān)鍵因素。

    這一頁展示了一些產(chǎn)品,這些產(chǎn)品是從2015年到2019年間,世界上發(fā)布的兩款最偉大的AR產(chǎn)品,分別是微軟HoloLens和Magicleap的Magicleap One,這兩款產(chǎn)品給大家?guī)砹朔浅4蟮年P(guān)于AR的想象空間。而在今天,我們已經(jīng)步入了元宇宙的元年,作為進入元宇宙的一個重要入口,大家一定希望AR眼鏡可以支持日常使用,是輕便化的形態(tài)。在這樣的要求下,顯然頭盔式的結(jié)構(gòu)是不能滿足的。那么我們期待的眼鏡長什么樣子呢?一定是要“瘦身”——變成普通眼鏡的形態(tài)+智能顯示的功能。在2021年,有很多企業(yè)發(fā)布了他們的概念產(chǎn)品,1月Vuzix發(fā)布的AR眼鏡產(chǎn)品,9月小米發(fā)布的探索版眼鏡,雷鳥發(fā)布的彩色顯示眼鏡,F(xiàn)acebook和Rayban發(fā)布的智能眼鏡產(chǎn)品,以及OPPO將在一個星期之后發(fā)布輕量型的眼鏡。整個行業(yè)非常關(guān)注AR眼鏡的輕量化,且往這個方向聚焦努力。

    要實現(xiàn)AR眼鏡的輕量化,最關(guān)鍵的是什么?我們借助小米發(fā)布的探索版形態(tài)來說明。如圖,可見小米眼鏡的設(shè)計是非常輕便的,很接近正常眼鏡的形態(tài)。在這個眼鏡當(dāng)中核心要解決什么樣的問題,才能讓眼鏡具備這樣的形態(tài)呢?

    我們認(rèn)為,是要解決眼鏡顯示的關(guān)鍵部件——“光引擎”的尺寸。

    在過去的各代量產(chǎn)產(chǎn)品中,包括Hololens和Magicleap One,光引擎的尺寸很大,所以眼鏡的體積也隨之偏大。到底光機的尺寸要多小才能讓眼鏡變成接近于正常眼鏡的形態(tài)呢?

    我們認(rèn)為是1CC,即一個立方厘米。當(dāng)光引擎在1CC以下時,它就很容易被隱藏到眼鏡的鏡腿里,讓眼鏡變的輕便。

    我們還提出另外一個概念,Lm/CC。光引擎除了要足夠小,還要足夠亮,這樣才能勝任在不同的場景下亮度需求,實現(xiàn)出色的顯示效果。我們提出的這個概念叫“流明/CC”,也就是在單位體積下能夠產(chǎn)生的光通量,我們認(rèn)為它是光引擎的核心指標(biāo)。光引擎越小,越亮,則這個指標(biāo)就會越高。

    1CC是什么概念?這頁PPT中有一支普通的鉛筆,我們以之來描述。如圖中所示,鉛筆的橡皮頭大約是0.3CC,加上橡皮金屬殼的部分則大約是1CC,而這一整支鉛筆的體積共計約2.5CC。大家可以非常形象地去設(shè)想,如果有一個2.5CC的光引擎,把它放到眼鏡腿或眼鏡腿上,它一定是很粗、很臃腫,這顯然不是大家想要的輕便眼鏡形態(tài)。

    現(xiàn)實情況比這更加嚴(yán)重,歷史上幾個主要的光引擎技術(shù),典型尺寸是5CC甚至6CC,包括TI代表的DLP技術(shù),硅基顯示LCOS技術(shù),以及激光掃描LBS技術(shù)。5~6CC,是剛才大家看到鉛筆尺寸的兩倍以上。這么大的體積放到眼鏡之上,眼鏡必然難以輕便。

    近兩年的時間,很多企業(yè)作出了努力試圖在壓縮光引擎的尺寸,雖然進步明顯,但是仍然不能突破2 CC的關(guān)口。針對此,JBD花了兩年的時間著力開發(fā),于本月在全球首發(fā)了1CC級的多個光引擎產(chǎn)品,使微顯示光引擎的尺寸得到了重大突破。

    左邊這張圖即是JBD發(fā)布的引擎產(chǎn)品,包括1.3CC的全彩光引擎和0.3CC的單色光引擎。

    如圖,這是0.3CC單色光引擎的形態(tài)。我把這個光引擎的實物也帶到了現(xiàn)場。我手指上的這個就是。大家可以看到,這個引擎只有黃豆粒大小,它可以輕松地被安放在鏡腿里。然而,這個光機雖然身材小,但是有大能量。它可以輸出超高的亮度,讓我們在戶內(nèi)、戶外都可以使用。除此之外,這款小體積的光引擎具有100mW的超低功耗水平,輕便型眼鏡用上它可以輕松地連續(xù)工作6個小時?!拜p小、高亮、低功耗”這些特征決定了這款引擎是“信息提示”應(yīng)用的一個最佳選擇。

    這款光引擎除了單色的應(yīng)用之外,還可以通過組合引擎的方式實現(xiàn)彩色顯示。大家可以看一段動畫:將R、G、B三個光引擎分別對準(zhǔn)光波導(dǎo)的三個耦入口,即可以在波導(dǎo)中實現(xiàn)合色,產(chǎn)生彩色顯示畫面。0.3CC乘以3——僅僅用了0.9CC的體積即可以實現(xiàn)全彩的顯示,這在當(dāng)前所有光引擎方案中是最小最亮的。

    JBD還發(fā)布了另外一款彩色的光引擎,僅1.3CC。它直接可以投射出彩色的圖象。這個引擎利用了R、G、B三個標(biāo)準(zhǔn)的0.13寸的顯示面板結(jié)合光學(xué)合色棱鏡實現(xiàn)。它在具有小體積的同時,可以給我們提供5~6lm的光通量,用它做成的輕量型眼鏡可以支撐大多數(shù)場景的使用需求。

    這里我們小結(jié)了目前主流的光引擎產(chǎn)品的體積和性能對比??梢钥吹綀D中橫坐標(biāo)是體積,縱坐標(biāo)是流明效率——即單位體積可以產(chǎn)生的流明數(shù)。這有兩條紅線,分別表示光引擎進入消費級眼鏡的入門需求。1CC是體積的門檻,5lm/cc則是流明效率的門檻。可見,LCOS、DLP、和LBS光引擎受限于體積,而microOLED和利用色轉(zhuǎn)換的QDmicroLED則受限于亮度皆不能達到入門要求。當(dāng)前僅有Micro-LED光引擎同時具備小尺寸和高亮度這兩個特征,是輕量級AR眼鏡的最佳選擇。

    microLED技術(shù)仍有巨大的發(fā)展空間。雖然說JBD發(fā)布的這兩款產(chǎn)品已有出色的表現(xiàn),但這個技術(shù)仍然處于發(fā)展的初期,潛力巨大。我們認(rèn)為通過努力,JBD的這些關(guān)鍵指標(biāo)每年可以實現(xiàn)翻倍。

    那么大家可能會好奇,JBD用了一種什么特殊的技術(shù)來實現(xiàn)這些超小的光引擎呢?

    我們把它命名叫做“混合集成電路技術(shù)”,是用集成電路的辦法來做顯示。我們首先生長發(fā)光材料,將發(fā)光材料轉(zhuǎn)到硅基之上形成混合集成晶圓,再通過標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體的設(shè)備工藝來進行加工形成獨立可控的發(fā)光像素,并且在晶圓級實現(xiàn)像素光學(xué),來精準(zhǔn)控制每個像素發(fā)光。 JBD多年積累了多項關(guān)鍵能力,包括40-200nm的精線線寬,硅基IC的設(shè)計,完整的硅基與三五族半導(dǎo)體混合集成技術(shù),突破LED的小尺寸效應(yīng)的技術(shù)等?;诖?,JBD創(chuàng)造了多項世界紀(jì)錄,包括最高像素密度(10000DPI),最高的發(fā)光效率,以及最高的亮度水平--400萬尼特。

    從2018年到2021年JBD陸續(xù)推出了3款標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品,分別是0.31寸和0.22寸和0.13寸。每款產(chǎn)品的推出都在顛覆行業(yè),打破記錄。2018年,0.31寸獲得了SID的最佳原型獎,2020年推出的0.22寸是全球最小的1080P顯示器,2021年大批量產(chǎn)的0.13寸則是迄今最小的顯示器。這系列的產(chǎn)品應(yīng)用涉及眼鏡、HUD、槍瞄、3D打印等眾多領(lǐng)域。除了標(biāo)準(zhǔn)品,JBD給全球客戶提供定制化服務(wù),滿足客戶對產(chǎn)品的個性化需求。迄今,JBD已經(jīng)完成了MicroLED微顯示芯片的大規(guī)模量產(chǎn),并且出貨突破百萬顆。

    JBD已申請了300多項專利,其中已獲批近80項。左邊的圖表是YOLE對于我們專利的評價。在集成電路型microLED微顯示器領(lǐng)域,JBD評分為142分,超過蘋果和Facebook,排名全球第四。

    JBD是一家IDM類型的公司,具有設(shè)計、開發(fā)、制造和封測microLED微顯示器件的綜合能力。JBD創(chuàng)造了混合集成電路技術(shù),并獲得了在微顯領(lǐng)域的革命性突破,取得了很多關(guān)鍵性能的世界記錄,并且成功把這項技術(shù)帶入了量產(chǎn)。目前我們已經(jīng)有超過80%的全球關(guān)鍵近眼客戶的覆蓋率。JBD正在積極擴產(chǎn),在上海的研發(fā)和生產(chǎn)基地之外,我們正在合肥建廠,計劃將產(chǎn)能擴大10倍,以支撐客戶急劇增加的產(chǎn)品需求。

    非常感謝各位!元宇宙到來之際,我們會更加努力,不斷革新微顯示技術(shù),在基礎(chǔ)硬件端發(fā)力,與伙伴們攜手并進,助力元宇宙的發(fā)展!

    極客網(wǎng)企業(yè)會員

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    2021-12-15
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