文/VR陀螺 万里
今日，中国国际光电博览会（后简称光博会）在深圳国际会展中心召开。
光博会是国内乃至全球颇具规模以及影响力的光电产业综合性展会，每年都会吸引诸如TCL华星、维信诺、歌尔等头部或高精尖企业参与其中。根据官网数据，本届展会展商超过了3700家。
笔者在展会现场发现，今年展会现场围绕VR/AR领域出现了很多“临门一脚”级的展品，如无彩虹纹的衍射波导片、体全息光波导材料以及本文将提到镭昱的新一代单片全彩Micro-LED微显示屏等。
镭昱首次发布量产级全新微显示系列——PowerMatch 1
Micro-LED是历年光博会的热门展出项目之一，今年也不例外，有多家Micro-LED企业参加。在这之前，Micro-LED一直处于缓慢发展以及“试探性”落地阶段，而今年光博会期间，出现了不少让人眼前一亮的新进展，如Micro-LED模组亮度与效果进一步提升，国产Micro-LED光刻机亮相、多家厂商展示全彩屏幕等。在这其中，镭昱所展示的新一代单片全彩Micro-LED微显示架构，由于较好兼顾了功耗、成本以及量产性，并拥有突出的色彩表现力，成为了本次光博会的焦点之一。
镭昱是一家专注于高性能单片式全彩Micro-LED微显示屏研发生产的硬科技公司，核心技术与团队源自香港科技大学，近20年一直在推动Micro-LED显示技术的创新研究。
在国内一众Micro-LED厂商中，镭昱其实是稍显年轻的一家，不过它的标签也极其鲜明：死磕单片全彩Micro-LED：
2019年首次基于量子点光刻技术实现业界首个单片全彩Micro-LED微显示屏；
2023年5月发布0.11英寸及0.22英寸单片全彩Micro-LED微显示屏系列，前者打破了显示领域的屏体最小尺寸纪录；
今年5月，镭昱在SID国际显示周期间展出升级版0.11英寸及0.22英寸单片全彩Micro-LED显示模组，并斩获“People’s Choice Awards （Best MicroLED-Based Technology）”奖项。
从本次现场展出的产品来看，镭昱显然已经在全彩Micro-LED微显示的道路上走得更快更远，并实现了重要突破。
展会期间镭昱发布了其全新的微显示系列——PowerMatch 1全彩Micro-LED微显示屏。笔者了解到，本次展出的新品屏幕尺寸为0.13英寸，全彩分辨率为320×240（Micro-LED分辨率为640×480），结合更佳的发光材料、自研的色彩驱动算法、独有的光串扰消除和对比度提升技术，实现了高色纯度与广色域，可呈现细腻丰富的画面，色彩表现达到了超100%水平（DCI-P3）。
在关键性能方面，得益于氮化镓与量子点的材料与工艺迭代，以及CMOS驱动架构的升级，PowerMatch 1相较以往产品系列亮度得到了进一步提升，目前峰值全彩亮度达到了25万尼特。据了解，该新技术架构的性能提升潜力巨大。
更为重要的是，镭昱透露该产品已经具备了量产能力，这无疑是目前行业领先的重磅突破。
值得一提的是，PowerMatch 1系列同时支持QSPI和MIPI接口，这也是全彩Micro-LED微显示领域的一项新突破。“量产级别的产品通常需要具备通用性强的接口，如MIPI和QSPI。而我们显示模组同时支持两种接口，这能提升产品对各种硬件的兼容性，适配下游客户多样的产品定义，降低开发成本。同时，Micro-LED模组尺寸更小，匹配0.2cc以下光机，支持小体积高性能要求，满足广泛的应用场景。”镭昱表示。
“单片全彩Micro-LED” “高亮度” “量产级别”，这三个关键词叠加在一起的含金量其实不言而喻，而镭昱背后的突破，则归功于多年来对于量子点工艺的坚定押注。
多种全彩Micro-LED路线，凭什么是光刻式量子点
“Micro-LED 光波导”被视为AR眼镜的理想光学解决方案，不过Micro-LED微显示当前的一大痛点在于仍只能实现单色屏幕的量产，以AR眼镜产品为例，目前搭载Micro-LED的设备多采用单绿色方案，这类设备主要应用于消息通知、提词、导航等简单场景，屏幕颜色显示的局限限制了设备应用场景的进一步拓展。
除单色产品外，市面上其实已经出现少部分采用全彩Micro-LED的AR产品，如雷鸟X2、星纪魅族MYVU Discovery等，如下图所示，它们基于棱镜三色合光，即使用三块R、G、B单色Micro-LED屏幕进行组合从而实现全彩显示。
只不过三色合光终究只能算是在Micro-LED全彩化之路上的一个过渡型解决方案。一方面成本代价高昂，如星纪魅族MYVU单色版与全彩版差价高达7500元。而另一方面，该方案需要依赖于四棱镜合光，在体积等方面仍有局限。
不难发现，业界普遍认为单片全彩方案才是Micro-LED微显示的“终局”，而围绕单片全彩，市场上又可以分出多种不同的解决方案，比如垂直堆叠和色彩转换这两类技术路线。
有关资料指出，垂直堆叠是通过多层晶圆外延材料在垂直方向进行三维堆叠实现全彩显示，需重复进行多次晶圆键合和衬底剥离，再进行垂直半导体加工才能完成Micro-LED像素阵列的制作。由于它需要让三种颜色的光从模组的不同高度层发来，因而它对于堆叠高度、以及不同层的对准精度具有很高要求。从当前来看，垂直堆叠路线暂未有真正实现量产的玩家。
而量子点色转换方案则是在单色Micro-LED（一般为蓝光）像素阵列上叠加量子点材料，由于量子点具备光致发光的特性，不同尺寸的量子点会发射不同的光，因此可以通过蓝色背光层 红绿色量子点膜的方式实现色转换。量子点膜在这里有点类似于LCD屏幕彩色滤光膜的作用，不过量子点的吸收和转换效率很高，实现高亮度的同时，保证了高色纯度。
如果细分来看，量子点色转换方案又可以细化为量子点喷墨打印以及量子点光刻两种不同技术路线。早些时候，镭昱的技术团队曾在2014年发布了业界第一款基于量子点喷墨打印技术的全彩Micro-LED微显示芯片，而后，团队全面投入了精度、光效以及生产效率更高的量子点光刻方案。
镭昱告诉VR陀螺，综合精度、良率、效率与成本来看，基于全流程标准半导体工艺的量子点光刻技术是目前离商业化最近的单片全彩Micro-LED技术路线。
据了解，镭昱采用8英寸硅基氮化镓蓝光LED晶圆与8英寸硅基CMOS微显示驱动背板进行键合，键合后剥离LED晶圆的生长衬底，进行Micro-LED的制作，实现蓝光Micro-LED阵列。而后，再结合高光效、高分辨率的量子点光刻胶，通过标准的半导体光刻工艺对红绿像素点进行精细图形化定义，从而实现高亮度广色域的全彩显示。
镭昱的方案有以下几大优点：
支持大尺寸晶圆流片，生产效率高、晶圆利用率高，良率高；
无论是前期晶圆流片，亦或是后期量子点光刻，均为标准半导体工艺，它在精度、生产效率等方面均优于其他方案，因而具有很高的量产性；
由于量子点光刻方案可以实现很高精度，即便后续进一步缩小Micro-LED像素尺寸，其技术瓶颈也会相对更小。
该方案通过蓝色GaN Micro-LED激发红色量子点得到红光，可以直接避开AlGaInP Micro-LED红光效率低和热衰等材料相关难题。
镭昱透露，经过多年的探索，企业已经积累了两大核心优势，一是基于8英寸晶圆开发，相较于当前市场主流的4英寸、6英寸方案具有更大成本优势。
此外，光刻式量子点工艺中最大的难点在于均匀地融合光刻胶以及量子点材料。镭昱通过创新性的技术将两者整合在一起，在保证高转换光效的同时，保留了高分辨率的光刻胶特性。
通过与特殊的工艺结构相结合，该方案可将厚度2微米以内的量子点光刻胶膜层蓝光利用率提升至99.99%，解决了屏幕漏蓝光和像素光串扰等问题，并同时兼顾光刻精度。
已与多家下游厂商洽谈，又一重磅选手浮现
前面提到，Micro-LED是一种非常优越的新型显示解决方案，在AR常见的显示面板中，包含Micro-LED、Micro-OLED、DLP、LCoS等，Micro-LED在小型化、功耗、色彩、色域、寿命、响应速度等方面均具有明显优势，堪称新型显示面板的“六边形战士”。
近年来，国内外一众企业在这条赛道上投入了巨大的精力，试图通过押注Micro-LED引领下一个科技浪潮。如苹果早在2014年便收购了Micro-LED技术开发商LuxVue，如今在Micro-LED专利储备上排名全球前三；Meta于2020年与Micro-LED企业Plessey达成深度合作并预计在本月Connect大会期间亮相搭载Micro-LED的AR产品。
从资本市场也可以发现，Micro-LED是近些年VR/AR市场的融资热门之一，如镭昱成立5年间已经收获5轮融资，最近一次是去年12月的Pre-A3轮融资，由华映资本领投，三七互娱及米哈游跟投。
根据TrendForce数据指出，受AR装置品牌厂的产品规划推动，以及AI技术和应用生态系统发展的助力，预估2030年AR装置出货量将达2550万台，2023至2030年的年复合增长率为67%。其中，LEDoS（即Micro-LED）在这一领域的渗透率将逐步提高，到2030年有望达到44%，成为市场的主流技术，Micro-LED将在未来AR市场展现广阔前景。
通过本次镭昱的新品发布我们不难发现，镭昱正在引领当前全彩Micro-LED全面商业化之路，镭昱告诉VR陀螺，目前已经与多家行业领先的客户建立了合作关系，市场反馈十分积极，未来将共同推动波导光机方案，为市场提供更符合用户期待的AR体验。
对于后续主打轻量化信息提示的AR眼镜而言，镭昱的产品无疑具有极强的竞争力。
早些时候，影目Go在2000元级价位配备单色Micro-LED 衍射光波导方案引发了一阵市场热议，而随着上游屏幕厂商的发力，下游AR产品这一“卷”的趋势可能会进一步加剧。我们可以期待，得益于镭昱等厂商的发力，未来一两年内，搭载单片全彩Micro-LED的平价AR终端将很快到来。
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