

显示方案需与光学方案适配,Micro LED 成为光波导终极搭档。目前市场已推出的显示方案有 LCOS、DLP、LBS、Micro OLED 和 Micro LED 方案,由于不同的光学方案对屏幕亮度需求不同,适配的光学方案和微显示屏方案结合可以发挥 1+1>2 的效果。目前“Micro OLED+BirdBath”方案已成为一个可以均衡成本和显示效果的快速落地方案,加速消费级 AR 眼镜的铺开。
但是由于未来主流光学方案——光波导技术光效极低,Micro OLED 难以实现正常的入眼亮度,而 Micro LED 在亮度、对比度、刷新率、功耗、体积等多方面具备优势,与光波导技术适配。被认为是 AR 近眼显示应用的终极方案,近年来搭载“光波导+Micro LED”方案的 AR 眼镜数量逐年提升。
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Micro LED:显示技术六边形战士,各维度优势突出
Micro LED:即 LED 微缩化和矩阵化技术。是将 LED 结构设计进行薄膜化、微小化、阵列化,使像素单元缩小至 100um(P0.1)以下,同时实现每个像素单独定址,单独驱动发光。Micro LED 不仅具备 Micro OLED 高分辨率、高 PPI、高刷新率、高对比度等特点;同时继承了无机 LED 的特性,可进一步提升响应时间、功耗和色域等性能,并有效改善 Micro OLED 亮度低和寿命短的问题。各维度表现优异。但是目前,Micro LED 技术仍然面临良率低、制造工艺复杂、生产成本高等问题。
Micro LED 产品形态目前有两大发展方向:1)用于中大尺寸显示领域、低像素密度(低 PPI)的 Micro LED 显示屏,主要应用于可穿戴设备、大尺寸电视或标牌广告大屏等;2)用于微显示领域、高像素密度(高 PPI)的 Micro LED 显示屏,主要应用的 AR/VR/MR 领域,本文主要聚焦应用于 AR 眼镜的高像素密度 Micro LED 技术。
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技术难点:全彩显示为核心难点,亟待产业突破
高像素密度 Micro LED 微显示器通常采用半导体技术的单片集成工艺路线,即将显示晶圆与 CMOS 驱动背板直接键合,然后去除外延片的衬底,并使用半导体工艺在 CMOS 驱动背板上制作成 Micro LED 阵列,而后再切割成所需尺寸的显示屏。
2.1.衬底制备:微缩制程对外延衬底提出更高要求
在外延衬底方面,目前主要存在波长均匀性、缺陷控制和侧壁损伤的问题。
目前 Micro LED 衬底材料主要包括蓝宝石、硅、碳化硅等。其中,蓝宝石衬底价格较低;硅衬底具有低成本、大面积、高质量、导电导热性能良好等优点,并且具有更好的均匀性。但是,在这些衬底上生产 GaN 材料均为异质外延,与 GaN 外延层存在不同程度的晶格失配和热失配,使外延层的位错密度较高,对 Micro LED 的光输出效率产生影响。
2.2.芯片结构:垂直结构可进一步缩小芯片尺寸
Micro LED芯片结构分为倒装结构和垂直结构。
2.3.键合工艺:晶圆级单片混合集成工艺可实现规模量产
Die to Die
Wafer to Wafer
2.4.全彩显示:合光方案较为成熟,单片全彩加速推进
目前 Micro LED 全彩化方案主要包括合光方案、量子点色转换、三色堆叠以及单片直接外延。其中合光方案是相对成熟的路线,但模组体积有待进一步缩小,三色堆叠和单片外延方案工艺难度较高,仍处于实验室阶段。
量子点色转换方案
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厂商布局:各大厂商积极布局,JBD技术实力领先
3.1.JBD
上海显耀显示科技有限公司(简称 JBD)成立于 2015 年,公司始终专注于 Micro LED 微显示技术的研发与创新,拥有自主背板设计、MOCVD 材料生长、MicroLED 微显示面板加工制造与封装测试、软件硬件驱动设计等技术,自主研发及制造的超微型显示面板广泛应用于 AR 眼镜、汽车 HUD、微投影、3D 打印等领域。
产品布局:公司目前产品主要包括 AM-µLED 微显示屏,AM-µLED 光引擎,AM-µLED 光模组和相关开发套件,以及面向 AR 近眼显示的光波导画质校正方案 ARTCs 等。
技术突破:提供多样化 Micro LED 全彩解决方案组合,亮度技术指标持续突破。 1)X-cube 方案:2023 年 JBD 发布业界首个消费级全彩 AR 光引擎“蜂鸟Ⅰ”,2024年“蜂鸟Ⅰ”彩色光引擎实现重大突破:光通量从 3 流明提高至6 流明,结合光波导模组的入眼亮度从 2000+尼特突破至 6000 尼特。2)垂直堆叠单片全彩方案:2023年 JBD 发布全球首款 0.22 英寸 2K 分辨率单片全彩垂直堆叠 Micro LED 微显示屏Phoenix(凤凰)系列原型,RGB 组合像素间距为 5um,且堆叠厚度小于 5um,可实现50°视场角。截至 2024 年底,该系列产品亮度已提升至 200 万尼特,预计将于 25Q3批量生产。除此之外,JBD Micro LED 微显示屏亮度持续提升。其中,绿光突破 1000万尼特的亮度水平,红光和蓝光分别达到 150 万和 200 万尼特的亮度新高。
产能布局:JBD 位于合肥的 Micro LED 微显示屏产线一期项目已于 2023 年 10 月正式竣工,一期项目可支持每月数十万套微显示屏出货,整体建成后可形成 1.2 亿套Micro LED 微显示屏的年产能,大幅提高 JBD 在 Micro LED 微显示屏领域的市场供应能力。
据 JBD 微信公众号,截止 2024 年底,已有 30 款以上基于 JBD Micro LED 方案的轻薄型 AR 智能眼镜正式公布,包括:星纪魅族 StarV Air2、Rokid Glasses、 INMO GO2、Vuzix Z100、OPPO Air Glass 3 等。
2.镭昱光电
镭昱光电科技(苏州)有限公司成立于 2019 年,是一家专注于高性能、高量产性全彩 Micro-LED 微显示屏研发和生产的科技企业。镭昱重构单片集成技术,采用独有的共阳极(CoANODE)超高亮度 Micro-LED 芯片架构,配合大尺寸硅基氮化镓(GaN-on-Silicon)外延片和量子点全彩技术,成为业内率先实现 AR 级别单片全彩Micro-LED 微显示芯片的先驱企业。
产品布局:镭昱在 2022 年 10 月成功点亮 0.39 英寸单片全彩 Micro-LED 微显示芯片,2023 年 5 月正式发布 0.11 英寸及 0.22 英寸单片全彩 Micro-LED 微显示屏系列。其中,0.11 英寸单片全彩微显示屏打破了全彩微显示芯片的最小尺寸纪录,重量仅为 0.23g,分辨率为 320×240。2024 年 9 月,镭昱发布量产级全新微显示系列——PowerMatch® 1 全彩 Micro LED 微显示屏,包含 0.11''、0.13''、0.22''三种尺寸。
2025 年 2 月,镭昱推出 PowerMatch® 1 全彩 Micro-LED 光引擎,搭载 0.13 英寸微显示屏,亮度提升至 50 万尼特(白平衡),光通量为 0.5 流明,体积仅为 0.18cc,是三色合光方案的 45%,重量仅 0.5g,可无感置入镜腿中,实现设备轻量化设计。目前公司已向多家下游客户送样,并开展原型机合作。
技术突破:采用量子点色转换方案实现 Micro LED 微显示屏单片全彩。量子点色转换方案可分为量子点喷墨打印以及量子点光刻两种路线。2014 年镭昱的技术团队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,2015年团队已经将芯片直径缩短至 15μm。但该技术路线对准精度低、线宽难控制、对比度低且很难实现量产。因此,2016 年起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。该方案利用专有合成配方溶解及保护量子点于光刻胶中,通过标准的光刻工艺实现适配 GaN 蓝光 Micro-LED 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,从而达到芯片全彩化。
3.思坦科技
深圳市思坦科技有限公司成立于 2018 年,是专业从事 Micro-LED 半导体显示技术研发、生产、销售的国家级专精特新“小巨人”、国家知识产权优势和国家高新技术企业,致力于高性能 Micro LED 芯片与显示模组的研发和生产。
产品布局:公司当前布局 0.13''、0.2''、0.45''三大 Micro LED 产品线,同时提供 Micro LED驱动芯片和发光芯片的设计与代工服务。
产能布局:公司已形成“产品开发+中试验证+规模量产”的完整链条,可确保产品质量、产能与交付。2019 年思坦科技在深圳龙华率先建成国内首条 Micro-LED专用中试线,并完成了 Micro-LED 技术转化、材料验证、工艺优化等一系列中试环节。 2022 年公司分别成立厦门思坦集成(一期生产基地)和厦门思坦半导体(芯片设计基地)。2024 年,思坦科技厦门量产线正式建成落地,设计年产能达 600 万套显示芯片,推动 Micro LED 从中试到量产落地。(参考来源:华西证券研究所)





