文/VR陀螺 萬里

今日，中國國際光電博覽會（后簡稱光博會）在深圳國際會展中心召開。

光博會是國內乃至全球頗具規(guī)模以及影響力的光電產(chǎn)業(yè)綜合性展會，每年都會吸引諸如TCL華星、維信諾、歌爾等頭部或高精尖企業(yè)參與其中。根據(jù)官網(wǎng)數(shù)據(jù)，本屆展會展商超過了3700家。

筆者在展會現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，今年展會現(xiàn)場圍繞VR/AR領域出現(xiàn)了很多“臨門一腳”級的展品，如無彩虹紋的衍射波導片、體全息光波導材料以及本文將提到鐳昱的新一代單片全彩Micro-LED微顯示屏等。

圖源：鐳昱

 鐳昱首次發(fā)布量產(chǎn)級全新微顯示系列——PowerMatch 1 

Micro-LED是歷年光博會的熱門展出項目之一，今年也不例外，有多家Micro-LED企業(yè)參加。在這之前，Micro-LED一直處于緩慢發(fā)展以及“試探性”落地階段，而今年光博會期間，出現(xiàn)了不少讓人眼前一亮的新進展，如Micro-LED模組亮度與效果進一步提升，國產(chǎn)Micro-LED光刻機亮相、多家廠商展示全彩屏幕等。在這其中，鐳昱所展示的新一代單片全彩Micro-LED微顯示架構，由于較好兼顧了功耗、成本以及量產(chǎn)性，并擁有突出的色彩表現(xiàn)力，成為了本次光博會的焦點之一。

鐳昱是一家專注于高性能單片式全彩Micro-LED微顯示屏研發(fā)生產(chǎn)的硬科技公司，核心技術與團隊源自香港科技大學，近20年一直在推動Micro-LED顯示技術的創(chuàng)新研究。

圖源：鐳昱

在國內一眾Micro-LED廠商中，鐳昱其實是稍顯年輕的一家，不過它的標簽也極其鮮明：死磕單片全彩Micro-LED：

• 2019年首次基于量子點光刻技術實現(xiàn)業(yè)界首個單片全彩Micro-LED微顯示屏；
• 2023年5月發(fā)布0.11英寸及0.22英寸單片全彩Micro-LED微顯示屏系列，前者打破了顯示領域的屏體最小尺寸紀錄；
• 今年5月，鐳昱在SID國際顯示周期間展出升級版0.11英寸及0.22英寸單片全彩Micro-LED顯示模組，并斬獲“People’s Choice Awards （Best MicroLED-Based Technology）”獎項。

從本次現(xiàn)場展出的產(chǎn)品來看，鐳昱顯然已經(jīng)在全彩Micro-LED微顯示的道路上走得更快更遠，并實現(xiàn)了重要突破。

展會期間鐳昱發(fā)布了其全新的微顯示系列——PowerMatch 1全彩Micro-LED微顯示屏。筆者了解到，本次展出的新品屏幕尺寸為0.13英寸，全彩分辨率為320×240（Micro-LED分辨率為640×480），結合更佳的發(fā)光材料、自研的色彩驅動算法、獨有的光串擾消除和對比度提升技術，實現(xiàn)了高色純度與廣色域，可呈現(xiàn)細膩豐富的畫面，色彩表現(xiàn)達到了超100%水平（DCI-P3）。

視頻來源：鐳昱

在關鍵性能方面，得益于氮化鎵與量子點的材料與工藝迭代，以及CMOS驅動架構的升級，PowerMatch 1相較以往產(chǎn)品系列亮度得到了進一步提升，目前峰值全彩亮度達到了25萬尼特。據(jù)了解，該新技術架構的性能提升潛力巨大。

更為重要的是，鐳昱透露該產(chǎn)品已經(jīng)具備了量產(chǎn)能力，這無疑是目前行業(yè)領先的重磅突破。

PowerMatch 1的部分參數(shù)信息，圖源：鐳昱

值得一提的是，PowerMatch 1系列同時支持QSPI和MIPI接口，這也是全彩Micro-LED微顯示領域的一項新突破。“量產(chǎn)級別的產(chǎn)品通常需要具備通用性強的接口，如MIPI和QSPI。而我們顯示模組同時支持兩種接口，這能提升產(chǎn)品對各種硬件的兼容性，適配下游客戶多樣的產(chǎn)品定義，降低開發(fā)成本。同時，Micro-LED模組尺寸更小，匹配0.2cc以下光機，支持小體積高性能要求，滿足廣泛的應用場景。”鐳昱表示。

“單片全彩Micro-LED”+“高亮度”+“量產(chǎn)級別”，這三個關鍵詞疊加在一起的含金量其實不言而喻，而鐳昱背后的突破，則歸功于多年來對于量子點工藝的堅定押注。

 多種全彩Micro-LED路線，憑什么是光刻式量子點 

“Micro-LED+光波導”被視為AR眼鏡的理想光學解決方案，不過Micro-LED微顯示當前的一大痛點在于仍只能實現(xiàn)單色屏幕的量產(chǎn)，以AR眼鏡產(chǎn)品為例，目前搭載Micro-LED的設備多采用單綠色方案，這類設備主要應用于消息通知、提詞、導航等簡單場景，屏幕顏色顯示的局限限制了設備應用場景的進一步拓展。

搭載單色屏幕的AR眼鏡，圖源：網(wǎng)絡

除單色產(chǎn)品外，市面上其實已經(jīng)出現(xiàn)少部分采用全彩Micro-LED的AR產(chǎn)品，如雷鳥X2、星紀魅族MYVU Discovery等，如下圖所示，它們基于棱鏡三色合光，即使用三塊R、G、B單色Micro-LED屏幕進行組合從而實現(xiàn)全彩顯示。

只不過三色合光終究只能算是在Micro-LED全彩化之路上的一個過渡型解決方案。一方面成本代價高昂，如星紀魅族MYVU單色版與全彩版差價高達7500元。而另一方面，該方案需要依賴于四棱鏡合光，在體積等方面仍有局限。

三色合光方案，圖源：網(wǎng)絡

不難發(fā)現(xiàn)，業(yè)界普遍認為單片全彩方案才是Micro-LED微顯示的“終局”，而圍繞單片全彩，市場上又可以分出多種不同的解決方案，比如垂直堆疊和色彩轉換這兩類技術路線。

有關資料指出，垂直堆疊是通過多層晶圓外延材料在垂直方向進行三維堆疊實現(xiàn)全彩顯示，需重復進行多次晶圓鍵合和襯底剝離，再進行垂直半導體加工才能完成Micro-LED像素陣列的制作。由于它需要讓三種顏色的光從模組的不同高度層發(fā)射出來，因而它對于堆疊高度、以及不同層的對準精度具有很高要求。從當前來看，垂直堆疊路線暫未有真正實現(xiàn)量產(chǎn)的玩家。

而量子點色轉換方案則是在單色Micro-LED（一般為藍光）像素陣列上疊加量子點材料，由于量子點具備光致發(fā)光的特性，不同尺寸的量子點會發(fā)射不同的光，因此可以通過藍色背光層+紅綠色量子點膜的方式實現(xiàn)色轉換。量子點膜在這里有點類似于LCD屏幕彩色濾光膜的作用，不過量子點的吸收和轉換效率很高，實現(xiàn)高亮度的同時，保證了高色純度。

如果細分來看，量子點色轉換方案又可以細化為量子點噴墨打印以及量子點光刻兩種不同技術路線。早些時候，鐳昱的技術團隊曾在2014年發(fā)布了業(yè)界第一款基于量子點噴墨打印技術的全彩Micro-LED微顯示芯片，而后，團隊全面投入了精度、光效以及生產(chǎn)效率更高的量子點光刻方案。

量子點光刻原理，圖源：鐳昱

鐳昱告訴VR陀螺，綜合精度、良率、效率與成本來看，基于全流程標準半導體工藝的量子點光刻技術是目前離商業(yè)化最近的單片全彩Micro-LED技術路線。

據(jù)了解，鐳昱采用8英寸硅基氮化鎵藍光LED晶圓與8英寸硅基CMOS微顯示驅動背板進行鍵合，鍵合后剝離LED晶圓的生長襯底，進行Micro-LED的制作，實現(xiàn)藍光Micro-LED陣列。而后，再結合高光效、高分辨率的量子點光刻膠，通過標準的半導體光刻工藝對紅綠像素點進行精細圖形化定義，從而實現(xiàn)高亮度廣色域的全彩顯示。

鐳昱的方案有以下幾大優(yōu)點：

• 支持大尺寸晶圓流片，生產(chǎn)效率高、晶圓利用率高，良率高；
• 無論是前期晶圓流片，亦或是后期量子點光刻，均為標準半導體工藝，它在精度、生產(chǎn)效率等方面均優(yōu)于其他方案，因而具有很高的量產(chǎn)性；
• 由于量子點光刻方案可以實現(xiàn)很高精度，即便后續(xù)進一步縮小Micro-LED像素尺寸，其技術瓶頸也會相對更小。
• 該方案通過藍色GaN Micro-LED激發(fā)紅色量子點得到紅光，可以直接避開AlGaInP Micro-LED紅光效率低和熱衰等材料相關難題。

圖源：鐳昱

鐳昱透露，經(jīng)過多年的探索，企業(yè)已經(jīng)積累了兩大核心優(yōu)勢，一是基于8英寸晶圓開發(fā)，相較于當前市場主流的4英寸、6英寸方案具有更大成本優(yōu)勢。

此外，光刻式量子點工藝中最大的難點在于均勻地融合光刻膠以及量子點材料。鐳昱通過創(chuàng)新性的技術將兩者整合在一起，在保證高轉換光效的同時，保留了高分辨率的光刻膠特性。

通過與特殊的工藝結構相結合，該方案可將厚度2微米以內的量子點光刻膠膜層藍光利用率提升至99.99%，解決了屏幕漏藍光和像素光串擾等問題，并同時兼顧光刻精度。

圖源：鐳昱

 已與多家下游廠商洽談，又一重磅選手浮現(xiàn) 

前面提到，Micro-LED是一種非常優(yōu)越的新型顯示解決方案，在AR常見的顯示面板中，包含Micro-LED、Micro-OLED、DLP、LCoS等，Micro-LED在小型化、功耗、色彩、色域、壽命、響應速度等方面均具有明顯優(yōu)勢，堪稱新型顯示面板的“六邊形戰(zhàn)士”。

近年來，國內外一眾企業(yè)在這條賽道上投入了巨大的精力，試圖通過押注Micro-LED引領下一個科技浪潮。如蘋果早在2014年便收購了Micro-LED技術開發(fā)商LuxVue，如今在Micro-LED專利儲備上排名全球前三；Meta于2020年與Micro-LED企業(yè)Plessey達成深度合作并預計在本月Connect大會期間亮相搭載Micro-LED的AR產(chǎn)品。

從資本市場也可以發(fā)現(xiàn)，Micro-LED是近些年VR/AR市場的融資熱門之一，如鐳昱成立5年間已經(jīng)收獲5輪融資，最近一次是去年12月的Pre-A3輪融資，由華映資本領投，三七互娛及米哈游跟投。

根據(jù)TrendForce數(shù)據(jù)指出，受AR裝置品牌廠的產(chǎn)品規(guī)劃推動，以及AI技術和應用生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展的助力，預估2030年AR裝置出貨量將達2550萬臺，2023至2030年的年復合增長率為67%。其中，LEDoS（即Micro-LED）在這一領域的滲透率將逐步提高，到2030年有望達到44%，成為市場的主流技術，Micro-LED將在未來AR市場展現(xiàn)廣闊前景。

圖源：TrendForce

通過本次鐳昱的新品發(fā)布我們不難發(fā)現(xiàn)，鐳昱正在引領當前全彩Micro-LED全面商業(yè)化之路，鐳昱告訴VR陀螺，目前已經(jīng)與多家行業(yè)領先的客戶建立了合作關系，市場反饋十分積極，未來將共同推動波導光機方案，為市場提供更符合用戶期待的AR體驗。

對于后續(xù)主打輕量化信息提示的AR眼鏡而言，鐳昱的產(chǎn)品無疑具有極強的競爭力。

早些時候，影目Go在2000元級價位配備單色Micro-LED+衍射光波導方案引發(fā)了一陣市場熱議，而隨著上游屏幕廠商的發(fā)力，下游AR產(chǎn)品這一“卷”的趨勢可能會進一步加劇。我們可以期待，得益于鐳昱等廠商的發(fā)力，未來一兩年內，搭載單片全彩Micro-LED的平價AR終端將很快到來。