镭昱光电庄永漳：单片全彩Micro LED微显示技术将为AR/XR行业带来颠覆性革新

集微网报道（文/林美炳）6月2日，以“聚焦应用，集智创芯”为主题的集微通用芯片行业应用峰会在厦门举行。镭昱光电科技（苏州）有限公司创始人兼CEO庄永漳博士在峰会上发表主题演讲，庄博士提出，随着单片集成全彩Micro LED微显示技术快速成熟，将极大地推动AR行业的快速发展。

单片集成优势明显 Micro LED将成AR重要的显示技术

根据LED间距的大小，LED可分为常规的LED、Mini LED以及Micro LED。常规的LED间距超过1mm，LED芯片尺寸比较大，拥有足够的亮度，能够满足照明、超大尺寸显示屏的需求。Mini LED间距在50-100微米之间，主要用于小间距LED大屏以及液晶显示背光模组，能够使液晶显示的亮度、对比度更高。Micro LED间距小于10微米，正朝着超大屏以及微型显示屏两个方向快速突破。

要提及的一个背景是，在Micro-LED领域，存在着两条技术路线，一是通过巨量转移技术达到超高像素、超高解析度的显示，但此技术并不适用于微显示。第二条路线是采用半导体技术的单片集成，在CMOS驱动晶圆上通过微显示器件的设计及工艺，使得像素点尺寸更小、像素间距更小，更适合实现高分辨率、高像素密度的Micro LED微型显示器。

单片集成Micro LED微型显示器将给AR眼镜带来全新的可能。过去，LCoS、Micro OLED的亮度都无法满足光波导镜片的需求，但Micro LED微型显示器兼具高分辨率、高像素密度、高亮度、低功耗等优势，是光波导镜片最佳的搭配。庄博士表示，单片集成Micro LED微型显示器将是AR眼镜最重要的核心显示技术。

导入量子点色转换方案 重构全彩单片集成Micro LED

单片集成Micro LED跟随着LED芯片结构的发展而不断演进。传统单片集成Micro LED采用倒装键合方式，可以将Micro LED与背板分别制作，但是存在对准精度要求高、键合尺寸受限、键合良率低、光串扰严重等问题，无法实现超微像素尺寸，不适用于需要超高像素密度的AR眼镜等应用场景。

庄博士介绍，镭昱采用大尺寸晶圆级键合技术，将8英寸LED外延片与8英寸CMOS驱动晶圆键合，键合过程中无需对准。外延发光层整面转移到CMOS驱动晶圆后，基于CMOS驱动电路的标记，完成蓝光Micro-LED的像素阵列定义。除了解决传统倒装技术的对准难、良率低等瓶颈问题外，还可以避免蓝宝石衬底Micro-LED与硅基CMOS高温键合时的应力、裂伤、电路失效等问题。再配合光刻式量子点工艺（QDPR)，通过标准的光刻工艺实现了适配GaN蓝光Micro-LED的高分辨率、高光效的量子点颜色转换膜层，通过蓝光激发红绿量子点，从而实现芯片全彩化。此外，通过独有的光学隔离结构，有效降低RGB颜色光串扰，进而实现了更高对比度和色彩饱和度。同时，凭借光刻式量子点技术，可以有效解决原生红光的光效及亮度问题，使全彩芯片整体亮度产生质的提升。

目前，镭昱自研的光刻式量子点工艺在效率、精度、量产性方面远高于量子点打印等方案；相较于三色合光的全彩方案，除了明显的小型化优势外，镭昱单片全彩方案更具成本优势及量产性。

庄博士指出，Micro LED显示屏已经不能够用过往的LED显示屏的思维去生产，它更像CMOS工艺，需要更高精度的设备、更好的洁净环境以及更大尺寸的晶圆去流片。现有的8英寸晶圆键合技术可实现高良率量产，技术的不断迭代使我们能在未来实现更大尺寸的工艺以降低成本，符合未来消费级AR眼镜的需求。

镭昱之所以能够快速实现Micro-LED技术突破，源于强大的团队实力和深厚的技术积累。据了解，镭昱核心团队源于香港科技大学电子系，拥有17年以上的尖端光芯片设计与制造经验。团队于2019年发布了全球首款单片式全彩QD Micro-LED微显示芯片，率先在全彩Micro-LED微显示技术领域实现突破；2022年10月，镭昱成功点亮0.39英寸单片全彩Micro-LED微显示芯片；2023年5月又推出全球最小尺寸（0.11英寸）Micro LED以及0.22英寸Micro LED全彩微显示器。

镭昱最新的单片全彩Micro-LED微显示屏实现3.5微米超小像素间距，像素密度高达7200PPI，全彩亮度超10万尼特，色域覆盖率达到133.0% sRGB，94.2% NTSC，98.1% DCI-P3，色深24 bits，对比度高于2,000,000:1，最高帧率360Hz，在画面色彩、清晰度及流畅度方面都具备极佳表现。其不足火柴头大小的物理尺寸，在实现高亮度全彩显示的同时，可大幅助力AR眼镜实现性能、重量、外形及成本间的完美平衡，为AR内容生态及应用场景提供更多想象空间。

庄博士表示，10万尼特的显示亮度只是镭昱技术的开端，持续的制程迭代将进一步推升亮度和色彩水平，以更好地满足AR眼镜的需求。