Micro LED，AR下一个新战场

文/VR陀螺 万里

自从2012年谷歌推出首款面向大众消费者的AR眼镜以来，AR眼镜的硬件在不断进行着更新迭代。

AR眼镜的光学方案经历了棱镜、自由曲面、BirdBath，光波导的演进。对于显示技术而言，当前有L-CoS、DLP以及Micro OLED等方案，而下一个极具潜力的迭代方向是Micro LED。

由于Micro LED拥有高分辨率、高亮度、寿命长的一系列优秀特性，无疑是未来AR眼镜理想的显示技术。苹果、Snap、Meta、谷歌等巨头也在加紧Micro LED相关布局，以望在未来AR市场中拔得头筹。

高分辨率、高亮度、寿命长

AR当前理想显示屏：Micro LED

前面提到，目前AR眼镜中，常见的显示技术包含了：L-CoS、DLP、Micro OLED以及Micro LED这几种，其中前三种方案是当前的主流。

L-CoS（Liquid Crystal on Silicon）又称为硅基液晶显示器，是一种反射式投影显示技术。目前采用L-CoS方案的AR眼镜包含了微软HoloLens 1代以及Magic Leap 2等。

DLP（Digital Light Processing），又称为数字光处理技术，常见于投影仪设备。它与L-CoS一样，工作时需要提供外部光源。采用该显示技术的AR眼镜有Vivo AR眼镜等。

Micro OLED，又称为硅基OLED，拥有自发光等特性，今年国内推出的AR眼镜产品大多都采用了该方案，比如雷鸟Air、影目Air以及Rokid Air等。

前面提到的这三种显示技术都有各自的优缺点，比如L-CoS在响应时间上不尽人意、DLP体积较大、Micro OLED寿命较短。相比之下，今天所介绍的Micro LED各项综合指标都比较亮眼。

Micro LED学名为微发光二极管，也有人称之为μLED，根据《LED显示屏通用技术规范》标准，Micro LED芯片尺寸需要控制在50μm以内。

亮度高是Micro LED的一大特点。目前主流的Micro OLED显示技术亮度仅能达到1000-6000尼特，最终入眼亮度可能只有200-300尼特。

反观Micro LED，去年发布的OPPO Air Glass，搭载了单绿色Micro LED，它的最高亮度达到了300万尼特，平均入眼亮度1400尼特，远优于目前市面上的Micro OLED产品，已能很好满足室外的使用需求。

图源：网络

此外，Micro LED在寿命以及响应速度上也有很大优势，L-CoS响应时间为毫秒级、Micro OLED响应时间为微秒级，而Micro LED能实现纳秒级响应。

除此之外，Micro LED在对比度、色彩饱和度、寿命等指标上都有不错的优势。

图源：VR陀螺

虽然Micro LED理论参数很好，但它离真正产业化还有很长的路要走。在技术方面，它有两个主要难点需要突破：巨量转移、红光效率。

由于制造工艺的限制，制造Micro LED显示面板时，需要把LED芯片转移到硅基面板上，如果我们以一个4K RGB排列的Micro LED屏幕为例，里面的芯片总数为3840X2160X3，约2400万颗微米级芯片需要进行转移工作，其难度可想而知。

安信证券报告指出，通常巨量转移技术的转移效率要求在每小时数十KK级以上，而现有的LED机械式转移效率仅在每小时百K级别。围绕巨量转移，行业出现了流体装配转移技术、弹性印模转移技术、选择性释放转移技术、滚轴转印转移技术等解决方案。

图源：eLux Display

Micro LED的第二个技术难点是红光效率问题。伴随着LED芯片设计尺寸的下降，LED的EQE（外量子效率）数值会出现显著降低，红光芯片这一现象尤为明显，这也就导致了目前市面上所能看到的Micro LED微显示器绝大多数只能显示单色，并且以绿色居多。

Micro LED概念产品居多，商用化之路有待时日

根据陀螺研究院统计，2021年全年VR出货量1110万台，预计2025年全球出货量将超过1亿台。对于AR头显，2021年出货量57万台，未来随着AR头显进入消费级市场，它的出货量将迎来爆发式增长。

伴随着硬件的爆发式增长，它对周边上下游产业的发展带动潜力不容小觑。知名技术研究机构Omdia也发了一份研究报告，它预计2027年Micro LED全球市场产值将超过105亿美元。Omdia指出，2021年是Micro LED初步实现产业化的一年，2022年它的行业产值或将以4-5倍的速度高速增长。

雷曼光电表示，Micro LED具有超高清显示能力，无论在小尺寸或超大尺寸显示领域，元宇宙对于Micro LED显示来说都是一个巨大的市场机会。

但目前Micro LED仍处于发展初期阶段，目前它主要应用于三星、LG等售价不菲的电视设备上。

整理自VR陀螺

根据上面表格，我们能总结出以下几点：一是搭载彩色Micro LED的仅有雷鸟智能眼镜先锋版一款；二是Micro LED产品数量少，其中还有不少概念产品，规模化落地还有待时日。

图源：网络

目前，已经上市销售的产品有Vuzix NGSG以及OPPO Air Glass，前者面向企业市场，后者仅做小批量限量发售。

高昂的售价以及单薄的用户体验等因素在一定程度上消磨了消费者体验新技术的热情，比如OPPO Air Glass售价4999元，只能增强辅助。相比之下，搭载Micro OLED+BirdBath方案的雷鸟Air当前售价仅2899元、Rokid Air售价2999元，搭载阵列光波导+Micro OLED方案的INMO Air售价2999元，它们对消费者而言可能更具吸引力。

不过，成本会伴随着未来技术的攻克以及大规模商用而显著降低，2020年Micro LED供应商錼创接受《电子时报》采访表示，他们很有信心5年内Micro LED的成本将下降95%。

科技巨头提前布局，谁能拔得头筹

前面提到，Micro LED仍处于发展早期阶段，它涉及的产业链长，同时技术交叉性强，如果细分，里面又涵盖了光电子、集成电路甚至是半导体等相关领域，想要摘得这项技术的果实并不容易。

虽然道阻且长，但是我们已经能看到一堆先行者在默默发力，它们通过投资或者收购Micro LED相关企业，希望在下一个计算平台比拼中拔得头筹。

早在2014年，苹果收购了Micro LED研发企业LuxVue。2020年，有报道称苹果将在台湾地区投资3.3亿美元建设厂房，用于研发Mini LED以及Micro LED技术。

根据Yole 2021年的一份调研数据，目前全球Micro LED专利数量排行前三的为三星、苹果以及BOE。虽然苹果目前尚未推出相关产品，但是从专利数量来看，它的实力不容小觑。

图源：Yole

谷歌是AR眼镜的先行者，早在2012年，就已经推出面向消费市场的AR眼镜，不过近年来动作开始放缓，它的最新款AR眼镜产品，停留在了2017年的Google Glass Enterprise Edition。

不过，谷歌对AR眼镜的探索并未止步：2020年收购眼镜制造商North、今年5月初被证实收购处于行业领先地位的Micro LED显示研发企业Raxium。

回到Meta这边，VR头显是其拳头产品，目前Quest 2总销量已经突破1000万，占了整个市场份额的半壁江山。不过，它对于AR同样抱有极大的兴趣。

早在2016年，Meta就被证实在研发AR眼镜，根据The Verge信息，Meta首款AR眼镜或将在2024年发布，该款眼镜将搭载眼动追摄像头模组、定制光波导以及Micro LED显示技术。扎克伯格表示他的最终目标让以AR眼镜取代智能手机成为普通人的主要计算设备。

在行业布局上，Oculus于2016年收购了一家位于爱尔兰的Micro LED初创公司InfiniLED，该公司在显示器功耗控制方面颇有建树。2020年，Meta与Micro LED显示器供应商Plessey签署了一份协议，未来几年内，Meta将拥有其显示产品的独家使用权。

图源：网络

Meta竞争对手Snap在显示领域同样动作频频：去年5月，Snap花费5亿美元收购了光波导企业WaveOptics，随后今年一月初，又有新闻传出Snap收购了Micro LED显示公司Compound Photonics。

Snap这两轮收购，其实大致反映了业内对于AR眼镜的看法：光波导+Micro LED，将会成为AR眼镜最佳的光学方案之一。

Micro LED企业收购盘点，由VR陀螺不完全整理

国内企业对于Micro LED的重视力度也已经明显加大：华为与国星光电共建联合创新中心，未来将在Mini/Micro LED、LED背光及显示模组、直显RGB器件等方面展开深度创新合作；小米曾先后投资或者入股Micro LED相关厂商，比如智云股份以及思坦科技有限公司。

根据Ledinside报道，国内各大显示屏厂商，目前已经进入加速布局以及技术攻关阶段：雷曼光电进行了第三轮Micro LED扩产、利亚德与华星合作开发的Micro LED COG产品进入量产研发阶段、艾比森布局了一系列Micro LED COB封装结构知识产权、洲明科技正在开展Micro LED硅基、玻璃基方面技术研究……

如今Micro LED的“军备竞赛”已经愈演愈烈，各家厂商开始加大对Micro LED的研发投入。随着未来技术突破以及成本下降，相信未来能在更多近眼显示设备中看到它的身影，Micro LED未来可期。