Saphlux는 AR/VR 마이크로를 밝게 합니다.

지난 주 코네티컷에 본사를 둔 스타트업 Saphlux는 나노다공성 양자점(NPQD)이라는 특허 기술을 기반으로 한 새로운 마이크로 LED 디스플레이를 시연했습니다.

2015년 예일대학교에서 분사한 Saphlux는 디스플레이용 "업계 최초"의 양자점 칩 마이크로 LED 기술을 포함하여 GaN 기반 광엔진 제품으로 유명합니다. 이 0.39인치 풀컬러 마이크로 LED 디스플레이를 통해 회사는 현재의 마이크로 유기 LED 및 LCOS(Liquid Crystal On Silicon) 대안의 기능을 넘어서 AR/VR을 혁신할 계획입니다.

Saphlux의 새로운 NPQD 기반 디스플레이는 회사의 T1-0.39 NPQD RGB 조명 엔진에서 실행되며, 이를 통해 2미크론 미만의 픽셀 피치로 마이크로LED를 구현할 수 있습니다.

시연에서 디스플레이는 최대 백색 밝기 250,000니트와 광자 변환 효율 67%를 달성했습니다. 이와 대조적으로 iPhone 14의 디스플레이는 1,200니트의 최고 밝기를 달성하고 6.7인치 디스플레이로 제공됩니다. 이로 인해 Saphlux의 기술은 상용화된 경쟁사보다 훨씬 더 밝고 성능이 뛰어나며 디스플레이는 훨씬 더 작은 영역에서 제공됩니다.

질화갈륨(GaN)은 이미 LED에 널리 사용되고 있지만 Saphlux는 반도체에 나노 기공을 생성하여 반도체의 새로운 기능을 구현했습니다. 이 회사는 재료를 산성 용액에 담그고 특정 바이어스 전압을 적용하여 전기화학적 에칭 공정을 구동함으로써 이러한 기공을 형성합니다. 그런 다음 바이어스 전압과 실리콘 도핑 농도를 조심스럽게 제어하여 나노기공의 크기와 다공성을 정밀하게 조정합니다.

이러한 나노 기공이 생성되면 크기가 몇 나노미터에 불과한 반도체 입자인 양자점(QD)으로 채워질 수 있습니다. 양자점은 높은 양자 수율, 크기에 따른 방출 파장, 좁은 방출 선폭 등 고유한 광학적 특성을 가지고 있습니다. GaN 나노 기공 내에 내장되면 광 변환 효율을 크게 높이는 방식으로 재료와 상호 작용합니다.

나노다공성 GaN의 강력한 산란 효과는 유효 광 경로를 수백 배 증가시켜 QD 변환 효율과 신뢰성을 대폭 향상시킵니다. 기존 양자점 필름과 비교하여 QD가 내장된 나노다공성 GaN은 단 5μm의 필름 두께에서도 80%가 넘는 광 변환 효율을 달성할 수 있습니다.

Saphlux 기술의 혜택을 누릴 수 있는 주요 사용 사례 중 하나는 증강 현실 및 가상 현실 헤드셋(AR/VR)입니다.

많은 AR/VR 안경 개발자는 야외 환경을 포함하여 게임 이외의 일상적인 용도로 사용되는 제품을 설계하고 있습니다. 이러한 개발자들은 전통적으로 AR/VR 디스플레이를 옥외용으로 충분히 밝게 만드는 데 어려움을 겪었습니다. 특히 빨간색 파장에서는 더욱 그렇습니다. 250,000니트의 매우 높은 밝기를 갖춘 Saphlux 디스플레이는 어떤 조명 조건에서도 작동할 수 있는 진정한 실외 호환 디스플레이의 길을 열 수 있습니다.

동시에 Saphlux 디스플레이의 67% 양자 효율성은 AR/VR의 에너지 효율성과 열 관리에 큰 영향을 미칩니다. 더 많은 전력을 사용 가능한 조명으로 직접 변환함으로써 NQPD 디스플레이는 이러한 장치의 배터리 수명과 사용 시간을 연장하고 열로 낭비되는 에너지를 줄이며 사용자에게 더 시원하고 편안한 상태를 유지할 수 있습니다.

마지막으로, 2미크론 미만의 작은 픽셀 피치는 NPQD 기술이 극도로 고해상도 디스플레이를 가능하게 한다는 것을 의미합니다. 이러한 디스플레이를 통해 AR/VR 안경은 사용자의 눈에 더욱 생생하고 상세한 이미지를 투사할 수 있습니다.

Saphlux는 자사의 NPQD 아키텍처가 더 많은 청색 광자를 포착하여 적색으로 변환하기 때문에 AlInGaP 기반 적색 마이크로 LED 효율성보다 성능이 더 뛰어나다고 말합니다. 또한 이 아키텍처는 온도에 따른 열 붕괴가 더 낮다는 것을 보여줍니다. 이러한 기능을 통해 Saphlux는 NPQD를 HDR(High Dynamic Range)의 잠재력을 높이는 "빌딩 블록 마이크로 LED 기술"이라고 불렀습니다.

기술은 아직 프로토타입 단계에 있지만 회사는 요청 시 샘플과 데이터를 제공하고 있습니다.