湖南日报全媒体记者 周倜 通讯员 黄译慧 唐润
7月27日,“高像素密度高亮度Micro-LED微显示芯片关键技术及应用”在湖南省科学技术奖励大会上获得技术发明奖一等奖。运用该项技术的最新一代AR眼镜,外观已和普通眼镜无异。这“平平无奇”的外表背后,却凝集着湖南光电集成创新研究院潘安练团队近10年深耕光电集成领域、探寻国产芯片“更优解”的艰辛。
光电集成为我国在芯片领域“换道超车”提供了良好机遇。早在20多年前,潘安练便已进军这条在当时相对冷门的赛道,立志加快推动湖南在光电集成领域产研一体的前瞻性、系统性布局。
人工智能时代催生了“人机交互”的新课题。这其中,AR眼镜被公认为更优的终端设备——可以实现随时随地数字交互。
愿望是美好的,难题也是实打实的。
潘安练回忆,AR眼镜里面的显示系统如何更清晰、更精准、更耐用,是非常现实的行业难题。若解决不好,AR眼镜或将只会沦为“摆件”,无法真正造福于百姓生活与产业发展。
面向国家重大需求和国际前沿,他和团队把目光瞄准了Micro-LED微显示芯片。这是全球公认的革命性显示技术,具有高分辨率、高亮度、低功耗、高集成度等优势,是未来增强现实、智能车载、高清投影等领域的应用基础。
芯片要足够小,亮度要足够高、续航要更持久——这是摆在大家眼前的难关。为此,团队从底层材料出发,而后建立起器件和芯片的研发线,步步艰辛地“升级打怪”。
2022年,潘安练团队研发的“AR眼镜用高像素密度高亮度硅基Micro-LED微显示芯片”,助力做出了当时世界上最小的微显示屏。如今,项目团队突破了“外延材料—像素器件—微显示芯片”全链条关键技术,屡次取得国际领先成果。
起初摆在大家面前的三大难题,逐一有了“更优解”。
传统的发光器件都是几百微米甚至毫米的量级,而潘安练团队研发的器件已成功迈向“微米级”,相当于一根头发丝的1/20;更令人惊叹的是,它们被均匀分布在只有0.06英寸、相当于“半个芝麻粒”大小的空间上,最多时可摆放近20万个器件;续航能力也已提升至可连续使用2天……微显示芯片技术的加持,让AR眼镜“体积更小巧、视觉更明亮、续航更持久”的愿景,照入现实!
高清微显示屏从“指甲盖”变成“芝麻粒”,三维堆叠路线的加持让全彩微显示技术不断取得突破……这些年,潘安练团队步步为营地持续推进“高像素密度高亮度Micro-LED微显示芯片关键技术及应用”工作。
眼下,该项目成果形成了拥有完全自主知识产权的Micro-LED成套关键技术,已在国内多家龙头企业成功转化应用,持续推动我国新型显示产业链的自主可控与协同创新。在未来,不止于AR眼镜,车载面板、显示面板、新一代头盔、瞄准仪等,都可以是它的应用场景。