Новые сверхъяркие MicroLED для гарнитур AR/VR
Технология, разработанная стартапом Saphlux, позволяет добиться для дисплеев RGB NPQD более высокой яркости обширном цветовом охвате, чтобы цифровое изображение в AR-гарнитурах не слишком отличалось от картины реального мира.
Стартап Saphlux, созданный на базе Йельского университета еще в 2015 г., продемонстрировал предсерийный прототип очередного дисплея на основе MicroLED. По заверениям разработчиков, их технология позволяет решить одну из важнейших проблем гарнитур AR (и, в меньшей степени, VR), а именно – сделать цифровое изображение настолько контрастным при сохранении естественной цветопередачи (с упором на красный участок спектра), чтобы оно на равных соперничало с картиной реального мира, видимой при естественном дневном освещении.
Человеческое зрение достаточно адаптивно, так что даже не слишком яркое и/или не очень корректное в плане цветопередачи изображение на дисплеях VR-очков после недолгого привыкания будет восприниматься вполне нормально. Другое дело – гарнитура дополненной реальности, причем работающая на просвет, пропуская сквозь почти прозрачные экраны световой поток из реального мира. В этом случае, если создаваемые на дисплеях цифровые изображения будут слишком отличаться от реальных объектов по контрастности и/или качеству цветопередачи, воспринимать те и другие соседствующими в рамках единого «дополненного» пространства психологически будет непросто.
Новаторство исследователей из Saphlux заключается в том, что для своих 0,39-дюймовых дисплеев RGB NPQD (Nanoporous GaN with Quantum Dots – на основе нанопористого арсенида галлия с квантовыми точками) им удалось добиться максимальной яркости в 250 тыс. нит при достаточно обширном цветовом охвате. Важно, что применяемые для создания этих устройств синие MicroLED уже выпускаются серийно, что снижает для заказчика себестоимость готовой продукции. Красные же и зеленые квантовые точки, которые формируют соответствующие субпикселы изображения, размещаются в наноразмерных порах полупроводниковых GaN-структур на едином с ними субстрате в процессе производства.
Даже если слой NPQD используется в сочетании с уже готовыми сторонними синими MicroLED, он обеспечивает 67%-ную эффективность преобразования фотонов синего участка спектра в красные и зеленые – это ставит цветопередачу MicroLED-дисплея вровень с более дорогостоящими технологиями MicroOLED и LCOS. Расстояние между пикселами на матрицах RGB NPQD не превосходит 2 мкм, и уже в недалеком будущем исследователи обещают обеспечить для новых образцов 100%-ный охват цветового пространства Rec-2020.
Поскольку интенсивность свечения синих MicroLED достаточно высока, а преобразование их свечения в зеленый участок спектра при помощи квантовых точек тоже особых затруднений не вызывает (человеческий глаз наиболее чувствителен именно к этой спектральной области), основной загвоздкой при разработке самосветящихся матриц со сверхплотным расположением пикселов до сих пор остается создание эффективных красных субпикселов. В этом отношении технология NPQD проявляет себя наилучшим образом, позволяя формировать красные субпикселы с предельной яркостью до 2 млн нит при погонной плотности до 6 тыс. единиц на дюйм.
В Saphlux надеются уже в IV кв. текущего года начать серийный выпуск своей разработки – нашлись бы только заказчики, готовые в нынешних непростых макроэкономических условиях приниматься за серийный выпуск гарнитур AR/VR.