显示专家Guttag CES分享：Porotech的先进Micro LED技术
Micro LED技术
（映维网Nweon 2023年01月28日）继Meta Materials的调光技术之后，近眼显示技术专家卡尔·古塔格（Karl Guttag）正继续分享自己的CES之旅。本次的分析对象是Porotech。
Porotech是一家Micro LED技术开发商。团队目前专注于商业化自家的DynamicPixelTuning（DPT） Micro LED显示器解决方案。据介绍，DPT技术可以令单个Micro LED二极管能够在整个可见光谱（包括白色）中发射波长。
这家公司指出，不再有“RGB子像素”，不再有滤镜，不再有颜色转换器，有了DPT技术，Micro LED显示器广泛普及的性能和制造限制已经消失，并可实现从智能视频墙到轻量化和低功耗AR、VR眼镜等所有领域的变革性技术。下面是古塔格的博文整理：
引言
我正要写一篇将数个重要技术组合在一起的文章，但由于我需要更多关于每一项的信息，所以时间一直推迟。我同时可以看到，将公司组合在一起并不会给每个公司带来应有的回报，因为每家公司对AR/MR的不同方面都十分重要。所以，我决定将一篇文章分成多篇短文。第一篇是从Meta Materials的调光技术开始，因为我认为它具有即时影响，是我多年来一直渴望看到的技术。
Porotech则提供了我在CES大会看到的最令人印象深刻的技术。自从我六个月前看到他们的技术以来，团队已经取得了重大进展。
应该注意到，Jade Bird Displays（JBD）已经在向客户提供单色绿色Micro LED，包括Vuzix。但真正的赛道是尽可能做到全彩。JBD在单一设备实现全彩的路线图尚不清楚。我同时不喜欢JBD在AWE 2021大会展示的X-cube方法。我在与SadlyItsBradley的AWE 2022视频中讨论了我的保留意见。TCL在CES 2023用头显展示了JBD的方案。遗憾的是，我没有亲眼看到，但我得到的报告显示图像质量非常糟糕（正如预期的那样）。
Porotech的Micro LED
我研究Micro LED技术已有六年时间，而Porotech拥有迄今为止我见过的最有趣的Micro LED技术。
尽管这项技术尚不成熟，但Porotech依然在公开和私下证明他们拥有业界领先的Micro LED技术，并且它是可行的。他们的CES 2023演示表明，自2022年6月我访问位于英国剑桥的Porotech以来，他们进展迅速。
自从我在2022年6月份拜访他们以来，Porotech最大的突破是大大提高了红色的效率，这是迄今为止GaN中最难看到的颜色。根据Insight Media的克里斯·钦诺克（Chris Chinock），Porotech的“多孔GaN”使得他们能够在GaN中实现出如此高效的红色（和绿色）。
Porotech一直在开发基于单个二极管/发射器技术的非常高性能和高效的单色Micro LED及其独特的多色组合。
极高效率单色Micro LED
Porotech表示，他们正在实现70%的蓝色、50%的绿色和15%的红色单色Micro LED的EQE。数字看起来非常好。
EQE是从材料中产生的光子的效率，而不是总的WPE。Porotech表示，他们的WPE并不比EQE百分比低多少，但无法给出确切的数值。
上面是CES 2023大会的0.26英寸1280x720p、3.5um像素的手持拍照照片（没有完全对焦）。Porotech测量为蓝色为700K尼特，绿色为300万尼特，红色为700K尼特。不同颜色之间的差异可能是由于键合问题和LED与LED之间的差异。图片从上到下的变化是由于相机快门快于LED的脉宽调制，而不是LED的问题。
需要注意的是，对于给定的白点，逆需要大约68%的绿色、28%的红色和4%的蓝色尼特（这取决于每种颜色的波长和所需的白点）。尼特（和流明）是基于人类的主观分析和人眼，而不是瓦特，瓦特是光能的量度。
上面的图表显示了以瓦特为单位的光功率与流明之间的关系。请注意，相对于绿色，每蓝色瓦特的流明（和尼特）有多少。
单发射器（动态像素调整）是Porotech与众不同的原因
Porotech是我见过的唯一一家开发具有单发射器LED的Micro LED的公司，它可以产生所有可见（和部分不可见）的光颜色，他们将这项技术称之为DynamicPixelTuning（DPT）。所有其他Micro LED都需要三个发射器，并排或堆叠，以产生红色、绿色和蓝色。但对于Porotech，每个LED都会根据电流水平改变颜色，驱动持续时间控制强度。
单发射器Micro LED的优点包括：
- 由于光发射区域来自单个发射器，因此光耦合效率更高
- 更小的像素
- 只有两个触点，而全彩像素只有六个触点
- 要生产的二极管只需1/3
对于Porotech的单一发射器，驱动起来相当复杂。对于三个发射器的全彩器件，你要么是电流要么是脉冲宽度控制亮度。对于Porotech的LED，你必须同时控制电流和脉冲宽度。这意味着驱动硅背板将更加复杂和难以开发。但我非常喜欢的是，Porotech正在解决根本问题，并将复杂性转移到一个最终会解决的“领域”。
目前尚不清楚DPT是否会像单个单色LED一样高效或明亮。Porotech表示，他们正在快速处理DPT LED的效率和亮度，并且已经看到了“两位数”的效率结果。
因为目前尚没有硅背板可以驱动他们的设备，所以他们在单独的演示中展示了不同的功能。在一个演示中，他们通过对红色、绿色和蓝色进行快速时间排序来产生白色（和其他颜色）。令人印象深刻的是，他们采用了一个1280×720像素的LCOS背板，以显示一个移动位图显示器。在那里，他们可以将所有“点亮”像素设置为任何一种颜色，并可以随意更改颜色。遗憾的是，我没有时间在CES录制一个合适的视频。
像素位移
在讨论Micro LED的均匀性和颜色问题时，像素位移（甚至亚像素位移）的概念经常出现。Micro LED的开关时间通常非常快（通常为纳秒），所以会比其他技术更擅长于像素位移。像素位移已用于提升数码相机和前投式投影仪的分辨率，而它同样可以用于Micro LED并发挥关键作用。主要用途包括：
- 将多个LED移动到同一位置以平均其亮度，并校正任何不亮像素，从而大大提高yield。Porotech的当前样品，以及我见过的每一款Micro LED都显示出LED到LED的高度不均匀。与其他显示技术相比，Micro LED可能更需要像素位移才能获得可接受的yield。
- 将空间颜色子像素（红色、绿色和蓝色）移动到同一位置以实现全色像素（作为Porotech单发射器实现所有颜色的替代方案）。这将是一种减少像素有效大小的方法，并应对由更大的空间颜色像素引起的光学扩展量问题。如果证明更有效，我希望Porotech的技术能够允许他们在支持空间颜色方面具备优势
- 与相机类似，这将是一种提高分辨率的方法。Micro LED发射面积通常比像素之间的间距小得多，所以在开关时可能没有重叠，并因而提供了全分辨率优势。这种技术可以采用更少的像素和电连，但在可以实现的最大亮度方面存在折衷。
以上任何或全部都可能以某种组合方式使用，从而获得多种好处。
相较于Porotech的DPT，位移空间颜色存在众多可能的利弊。空间像素的yield，效率和亮度可能更好。与控制电流以改变DPT像素的颜色相比，设计控制时间顺序空间像素的背板更简单。
当我第一次看到Porotech的DPT技术时，我就想“这一定能赢”，但随后你必须意识到，与其放弃他们既有的方案，厂商会寻求诸如像素位移等替代方案，而这样做的结果可能更好，可能不会更好。但从长远来看，我不认为具有多个组件或空间颜色，但没有亚像素位移的X-Cube对AR有效。
其他用途
Porotech的目标是成为LED制造商，而不是显示模组制造商。所以，Porotech的目标是向从微型显示器到手表、手机和大型显示器的所有产品销售Micro LED。最终，将由其他人开发背板和生产LED到背板的传输和连接过程。
Porotech表示，可见光Micro LED只是其多孔GaN技术预期应用的一小部分。团队声称，他们的技术可以彻底改变整个GaN器件领域。
总结
简而言之，Porotech拥有迄今为止最高效的单色、红色、绿色和蓝色GaN技术，并且似乎最有潜力为Micro LED提供全彩色方法（无论是使用DPT技术还是选择使用空间彩色像素）。
尽管Pototech在开发Micro LED方面取得了快速进展，但他们远没有接近于量产。他们依然需要提高其器件的光量和均匀性，并且必须有人开发出将LED转移到驱动基板的高容量工艺。这可能包括像素移位技术的发展。
作为一名前CPU架构师（在我担任德州仪器研究员的时候）和LCOS背板设计师，我看到了这两个难题，但同时相信Porotech所需的复杂背板驱动器最终会被开发出来。
在看了六年的Micro LED发展之后，我对Micro LED进展缓慢感到沮丧，尤其是在全彩色方面。但是，Porotech的技术重新激发了我的热情。
