Saphlux が AR/VR マイクロを明るくします

先週、コネチカット州に本拠を置く新興企業Saphluxは、ナノ多孔質量子ドット（NPQD）と呼ばれる特許技術に基づく新しいマイクロLEDディスプレイをデモした。

2015 年にイェール大学からスピンアウトした Saphlux は、「業界初」のディスプレイ用量子ドット・イン・チップ・マイクロ LED 技術を含む、GaN ベースの光エンジン製品で知られています。 この 0.39 インチフルカラーマイクロ LED ディスプレイにより、同社は現在のマイクロ有機 LED や液晶オンシリコン (LCOS) の代替品の機能を超えて AR/VR を革新するつもりです。

Saphlux の新しい NPQD ベースのディスプレイは、同社の T1-0.39 NPQD RGB ライト エンジンで動作し、2 ミクロン未満のピクセル ピッチの microLED を実現します。

デモンストレーションでは、ディスプレイは最大白色輝度 250,000 nits と光子変換効率 67% を達成しました。 対照的に、iPhone 14 のディスプレイは 1,200 nit のピーク輝度を達成し、6.7 インチのディスプレイを搭載しています。 これにより、Saphlux のテクノロジーは、市販の競合他社よりも大幅に明るく、高性能になり、ディスプレイの面積もはるかに小さくなります。

窒化ガリウム (GaN) はすでに LED で広く使用されていますが、Saphlux は半導体にナノ細孔を作成することで、半導体の新しい機能を解き放ちました。 同社は、材料を酸性溶液に浸し、特定のバイアス電圧を印加して電気化学エッチングプロセスを駆動することにより、これらの細孔を形成します。 次に、バイアス電圧とシリコンドーピング濃度を注意深く制御して、ナノ細孔のサイズと多孔度を正確に調整します。

これらのナノ細孔が作成されると、サイズがわずか数ナノメートルの半導体粒子である量子ドット (QD) で充填することができます。 量子ドットは、高い量子収率、サイズ依存の発光波長、狭い発光線幅などの独特の光学特性を持っています。 GaN ナノ細孔内に埋め込まれると、ナノ細孔は材料と相互作用し、光変換効率が大幅に向上します。

ナノポーラス GaN の強力な散乱効果により、有効光路が数百倍に増加し、QD 変換効率と信頼性が大幅に向上します。 従来の量子ドット膜と比較して、量子ドットが埋め込まれたナノポーラスGaNは、わずか5μmの膜厚であっても80%を超える光変換効率を達成できます。

Saphlux のテクノロジーから恩恵を受ける主なユースケースの 1 つは、拡張現実および仮想現実ヘッドセット (AR/VR) です。

多くの AR/VR メガネ開発者は、屋外環境など、ゲーム以外の日常的な用途に使用できる製品を設計しています。 これらの開発者はこれまで、AR/VR ディスプレイを屋外での使用に十分な明るさ​​、特に赤色の波長で実現するという課題に直面してきました。 250,000 nits という非常に高い輝度を備えた Saphlux ディスプレイは、あらゆる照明条件で動作できる真の屋外互換ディスプレイへの道を開く可能性があります。

同時に、Saphlux ディスプレイの 67% の量子効率は、AR/VR のエネルギー効率と熱管理に大きな影響を与えます。 NQPD ディスプレイは、より多くの電力を使用可能な光に直接変換することで、これらのデバイスのバッテリー寿命と実行時間を延長し、熱によるエネルギーの浪費を減らし、ユーザーにとってより涼しく快適な状態を保つことができます。

最後に、2 ミクロン未満の小さなピクセル ピッチは、NPQD テクノロジーが非常に高解像度のディスプレイを可能にすることを意味します。 これらのディスプレイを使用すると、AR/VR メガネはより鮮明で詳細な画像をユーザーの目に投影できます。

Saphlux によれば、同社の NPQD アーキテクチャは、より多くの青色光子を捕捉して赤色に変換するため、AlInGaP ベースの赤色マイクロ LED の効率をも上回っています。 このアーキテクチャは、温度に直面しても熱劣化が少ないことも示しています。 これらの機能により、Saphlux は NPQD を、ハイ ダイナミック レンジ (HDR) の可能性を高める「ビルディング ブロック マイクロ LED テクノロジー」と呼んでいます。

この技術はまだ試作段階にあるが、同社はリクエストに応じてサンプルとデータを提供している。