電子發燒友網報道(文/莫婷婷)憑借更高的亮度、更長的壽命和更低的功耗,MicroLED在高端顯示領域展現出顛覆性潛力,包括智能穿戴、增強現實(AR)、數字車燈等下游應用領域不斷拓展。
2025年被認為是MicroLED技術從概念驗證過渡到量產的關鍵一年,也是商業化的關鍵階段。在近期的媒體溝通會上,鴻石智能宣布,在具備單綠色微顯示光芯片產品量產生產能力的情況下,現已進行彩色化生產布局,公司已實現120Wnits單片全彩MicroLED芯片樣片成功點亮,其莫干山項目預計在2026年下半年開始進行200Wnits亮度單片全彩微顯示芯片的量產調試,小尺寸產能規模較大。
鴻石智能單片全彩微顯示光芯片(圖源:鴻石智能)
攻克五大技術難點,8寸硅基工藝助力單綠色產品量產
從市場層面來看,在市場需求持續增長和各大廠商積極投入研發與量產布局的雙重推動下,Micro LED微顯芯片產業正迎來快速發展的重要階段。鴻石智能創始人/CEO王世棟預估今年用于AR眼鏡的單綠色微顯示光芯片出貨量為40萬顆左右,到2026年MicroLED芯片整體出貨量將在100萬顆左右。其中下沉市場需求增長快于品牌市場,他提到下沉市場約有50家到100家AR眼鏡企業入局,今年包括ODM、渠道品牌等下沉市場將占總市場的30%。
但在技術層面,MicroLED芯片制造存在諸多技術瓶頸,只有達到關鍵指標,Micro LED芯片才能順利量產。王世棟提到五大關鍵指標:
一是光效,簡單理解就是MicroLED微顯示光芯片的核心是在一定功耗水平下能夠穩定輸出的亮度值。以Micro LED微顯示技術作為AR智能眼鏡的光機為例,MicroLED芯片需要提供大于200萬nits的亮度,才能夠滿足AR智能眼鏡的入眼亮度需求。
鴻石智能現在的標準是250萬nits@100mW(APL 10%),已達到業內最高水平,鴻石智能仍在不斷優化技術。
二是均勻度,均勻度越高MicroLED芯片的顯示效果越好。當下大多數廠商的水平為80%,業內交付的領先水平為90%,鴻石智能的單綠色產品的均勻度能達到98%的水平。
三是暗點數,業內指標是連續暗點數不能超過1個,單個暗點數需控制在100個以內,且不能有亮點數,而鴻石智能的出貨標準是暗點數控制在30個以內。
四是發光角,角度越小出光越高,超過±30°時會導致顯著的光能損失,影響能量的有效傳輸和利用。
五是良率,MicroLED芯片的制造涉及八大工藝及兩百多個小工序,加之MicroLED是由微米級尺寸的LED芯片組成,工藝難度更高,這也是為什么很多MicroLED企業做七年、八年,但還是沒有實現量產的原因。從所有工藝固化到量產大概需要一年的時間,“我們今年開始量產的產品,實際上是在去年上半年就已經完成了初步研發,并交由客戶進行驗證和測試,我們用一年的時間將它從實驗室階段推進至可大規模生產的狀態”王世棟表示。
鴻石智能是業內唯二實現Micro—LED單綠色芯片量產的廠商。鴻石光電總經理龔金國介紹,0.12英寸極光A6(單綠色)采用公司自研像素隔離防串擾微透鏡等技術,均勻度達到98%,暗點數控制在萬分之一(30個暗點以內),100mW功耗下平均光效提升至300萬nits,峰值亮度800萬nits,成為全球8寸硅基微顯示芯片中量產光電效率的最高水平。
圖:鴻石智能極光A6(電子發燒友網攝)
鴻石智能選擇了8寸硅基外延片工藝的技術路線,也是第一家采用 8 寸硅基襯底作為外延片的 Micro LED 公司,硅基作為無損剝離,能避免對外延層造成傷害,這也為鴻石智能MicroLED 芯片的光效等性能指標的躍升打下基石。
鴻石智能認為硅基外延片技術將逐漸成為 MicroLED 行業的重要研究方向和發展趨勢。相較傳統采用藍寶石外延片工藝只能生產出的4寸、6寸Wafer,硅基外延片能生產出8寸和12寸wafer,且8寸具備性能、性價比、生產效率等優勢。
在生產效率方面,4寸襯底為380片,而8寸襯底的單個芯片加工量為2412片,生產效率是4寸的六倍。在光效方面,以極光A6產品為例,采用了8寸硅基外延片工藝的極光A6在像素間距(pitch)為3.75μm時,能夠實現10%以上的EQE;在藍色Micro LED的情況下,EQE可以達到10% - 15%。
全彩化布局加速,年底推200萬 nits單片全彩產品
全彩顯示依舊是Micro LED技術發展的重點方向之一,也是行業亟待攻克的技術難關。當前行業的主流技術路線可分為四大方案,不同方案有其優劣勢:
一是合色方案,理論分辨率最高,但轉移精度要求嚴苛,需達到±1μm級,良率挑戰較大。二是量子點色轉換方案,避免了巨量轉移挑戰,但面臨量子點材料穩定性的問題。三色垂直堆疊方案,色彩純度較高,但部分工藝復雜。四是單片延伸方案,工藝兼容性較好,但像素密度受限于光刻精度。
業內Micro LED廠商都在通過技術迭代實現技術創新,就在今年3月,鴻石智能獨創的混合堆疊結構的單片全彩Micro LED芯片樣片成功點亮,白光亮度達到120萬nits。年底將提升至200萬 nits,并持續提升光效。
鴻石智能介紹,混合堆疊結構融合了兩次晶圓鍵合技術與一次量子點顏色轉換技術,實現了藍綠外延片的集成以及紅光的精準呈現。通過技術創新,鴻石智能的進一步設計不僅簡化Micro LED芯片的制造工藝,提高了光電轉換效率。
混合堆疊結構示意圖(圖源:鴻石智能)
龔金國表示,公司已經啟動MicroLED的彩色化生產布局,公司的莫干山項目將在2026年下半年開始量產調試。與鹽城工廠配合,將實現KK級產能。
鴻石智能的產品將面向三大應用方面,一是AR智能眼鏡,二是數字車燈,三是微投影市場。
針對AI智能眼鏡的需求,鴻石智能認為,從不具備虛擬顯示功能的AI智能眼鏡轉向AR智能眼鏡將是行業趨勢,這將帶動MicroLED芯片需求持續上漲。鴻石智能預計,2025年將出貨約40萬片MicroLED芯片,明年出貨量有望進一步提升至100萬片,屆時鴻石智能預計將占據約40%的市場份額。
在媒體交流會現場,鴻石智能還展示了新系列極光A7,面向3D打印、智能前車燈等領域,極光A7尺寸為0.61英寸,能夠實現1000萬nits超高亮度和 740 x 220分辨率白光顯像(照明)。
圖:鴻石智能極光A7(電子發燒友網攝)
小結:
2025年被視為MicroLED從概念驗證到量產的關鍵時期,鴻石智能已具備單綠色MicroLED產品的批量出貨能力,并計劃于2026年下半年開始彩色化量產調試。隨著技術持續突破和產能擴張,鴻石智能正推動Micro LED技術從實驗室走向規模化商用,引領行業邁向更廣闊的應用前景。
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