4大方向看Micro LED微显示的下一步

AI眼镜正在加速进入产品化阶段，对Micro LED等近眼显示技术的要求也随之不断提高。早期行业更关注技术可行性，如今随着AR眼镜向轻量化、长时间佩戴和更自然的视觉体验进一步演进，显示端开始更好地在尺寸、亮度、分辨率、全彩化等指标之间找到了平衡。

观察近期产业进展以及光博会展品情况可见，Micro LED微显示正大致沿着四大方向演进：光机进一步小型化、高亮度与视觉体验协同优化、单片全彩多路线推进并将以多彩方案作为过渡选择，以及制造端向更大晶圆尺寸推进。

一、小型化：从“缩小尺寸”到“在更小体积中维持性能”

轻量化仍是AR眼镜最重要的产品方向之一，而微显示光机的体积和重量直接影响整机设计。通过近两年上市的AR眼镜可以发现，整机重量在缩小到40g以内的基础上，已经开始进一步向30克以内迈进。在此背景下，Micro LED持续向更小尺寸、更高PPI发展。

以形意智能新一代AI眼镜AR99 Pro为例，其采用了0.12cc的单绿色Micro LED光机，入眼峰值亮度从上一代的1500 nits提升至1800 nits，镜片透过率达98%，整机重量仅为25g。

形意智能AR99 Pro（25g）

微显示器环节，JBD的“走鹃Ⅱ”是一个有代表性的节点。走鹃Ⅱ将像素间距推进到2.5μm，体积进一步压缩至0.18cc，在0.1英寸面板上实现800×600分辨率、10160 PPI和480Hz刷新率，入眼亮度可达6000nits，典型功耗控制在98mW，意味着在显示体验、系统功耗、眼镜外观审美与成本之间找到更好的平衡点。

同样基于2.5μm平台，诺视科技芯眸M06通过晶圆级垂直堆叠像素方案，实现10000 PPI像素密度，模组尺寸仅为上一代0.13英寸产品的35%，体积小至0.03cc，重量仅0.08g。据3月底消息，该产品已完成终端眼镜验证并实现量产交付。

鸿石智能的“云锦”平台将像素间距从3.75μm压缩到2.4μm，像素密度提升约148%至10583 PPI，并在32 PPD角分辨率下把典型功耗控制在90mW。在光博会现场，鸿石智能便展示了其云锦系列0.07cc超小体积单绿光机、0.15cc全彩光机云锦XC7系列等。

二、高亮度与视觉体验：从“更亮”走向综合优化

高亮度一直是Micro LED被视为AR眼镜终极显示技术的核心优势。由于光波导会带来光能损失，微显示端需要提供足够的亮度储备，因此高亮度仍是产业持续突破的重要指标。

微玖光电的主打产品0.13英寸单绿LEDoS微显示屏，最高亮度可达600万至700万尼特，目前已量产出货。

思坦科技“思璟”绿色Micro LED模组，峰值亮度超过300万nits，分辨率640×480，模组体积0.15cc，已经进入量产交付阶段。

西湖烟山科技的“微芒”光机强调系统级集成，在约0.08英寸的显示窗口内实现VGA级分辨率，像素间距2.4μm，亮度超过300万nits，将自研微显示芯片与光机结构放在一起设计。

三、单片全彩：多色成为全彩的理想过渡方案

相比小型化与高亮度要求，全彩化仍是现阶段Micro LED最难攻关的技术痛点。目前，市面上已量产的全彩方案基本都是采用三色合光（X-Cube）技术，但中长期来看，单片全彩才是理想的选择。

单片全彩有助于减少光机结构和体积，更符合轻量化AR眼镜的需求。在极小尺寸的微显示器上，单片全彩可做到极高的像素密度与超小像素间距，呈现清晰细腻的图像。

目前，垂直堆叠、混合键合及量子点色转换都是业界积极探索的Micro LED全彩化主要路径。然而，目前单片全彩在技术上仍面临混合键合及高难度堆叠等工艺挑战，短期内很难直接跨入大规模量产。于是，产业界近期推出了红绿双色堆叠以及双色光波导等作为全彩的过渡方案。

诺视科技早前于6月推出单片多色微显示屏芯眸®（Chimo®）P13，在0.13英寸芯片上通过WLVSP像素堆叠技术，将红绿双色发光单元垂直堆叠，子像素间距4μm，红光峰值EQE达到5%。目前，芯眸®P13已进入小批量量产。

诺视科技指出，单片多色方案一方面可以丰富AR眼镜的色彩表现，突破单色方案信息层级不够丰富、告警提示不够直观等问题；另一方面可以通过持续验证堆叠与键合工艺，为后续全彩研发积累制造经验。

从光博会现场可直观感受到多色方案的色彩效果及潜力。除了诺视科技之外，星钥半导体等显示厂商以及广纳四维、水晶光电等光波导企业均展示多色Micro LED方案。

星钥半导体在光博会上展示了490nm Tiffany蓝、580nm爱马仕橙等多波长定制Micro LED微显示屏、绿红双色堆叠样品。据介绍，红绿双色堆叠样品采用混合键合垂直堆叠架构，集成双发光层，可独立输出两种色彩并实现动态波长调节。

星钥半导体计划以双色堆叠“完全跑通堆叠、键合和后处理全流程”，暴露良率与可靠性问题，为2027年的单片全彩量产积累工程经验。按照规划，基于垂直堆叠路线的单片全彩量产级样品将在2027年3月交付。

西湖烟山主攻的全彩化技术路径是高密度混合键合技术，其已经披露双曜双色、天枢全彩产品路线，沿"单色—双色—全彩"演进。

光波导端的变化同样明显。广纳四维推出D27I双色显示光波导，目标是以接近全彩的视觉表现压低消费级成本门槛，满足差异化显示需求。基于Micro LED光机迭代和光波导技术演进节奏，广纳四维判断2027年或将成为多色光波导商业化、行业梯队分化的关键节点。目前，广纳四维已建成年产百万套级纳米压印产线，产品覆盖单绿、双色及全彩方案。

水晶光电在展会期间首次展示了VHG体全息单片多色光波导，其VHG产线已实现量产出货，单绿波导片光效可达1500 nit/lm，双色/多色为1000 nit/lm，全彩为900 nit/lm。光效随色彩通道增加而递减，恰好说明多色方案在当前工艺条件下的过渡属性：比单色更接近全彩体验，又比全彩更容易实现和量产。

从这一层意义上来看，多色方案的价值正在于此：依托相对成熟的混合键合工艺实现接近全彩的视觉效果，同时为全彩所需的更复杂堆叠或键合积累制造与工艺经验，填补单色与全彩之间的市场空档。

四、晶圆大尺寸化：12英寸是未来

前三项技术升级对应Micro LED微显示的尺寸、亮度与彩色问题，而真正走向规模产业化，还需要进一步解决成本问题。对于Micro LED而言，光机成本在整机中的占比偏高，具体分拆结构来看，CMOS背板是关键影响因素。

为满足高PPI、复杂驱动和低功耗需求，CMOS制程正在持续向22nm以下推进，而这类先进制程主要集中在12英寸晶圆平台上规模化生产。相较小尺寸晶圆，12英寸单片晶圆面积更大，单位晶圆可产出更多芯片，若配合成熟的半导体制造体系，则有利于摊薄制造成本，已经被视作Micro LED微显示进一步降本的重要方向。

目前，Micro LED外延片仍以4英寸、6英寸为主，产业链已经开始逐步向8英寸延伸。大尺寸晶圆能够提高单片产出，但外延片与12英寸CMOS背板之间仍存在尺寸匹配问题，晶圆利用率和键合良率成为影响成本的关键。

JBD已从4英寸量产架构升级至12英寸重构晶圆平台，通过D2W（Die to Wafer）工艺对Micro LED芯片进行预筛选和重构，再与12英寸CMOS背板进行键合。其试产线晶圆重构良率已超过98%，通过提高12英寸背板利用率，进一步降低制造损耗。

芯屏半导体、星钥半导体、秋水半导体、烟山科技等企业当下则聚焦8英寸晶圆，并同步探索12英寸晶圆制造技术。

芯屏半导体当前正在建设8英寸硅基Micro LED量产线。值得注意的是，其已基于自研晶粒—晶圆重构技术，将4/6英寸化合物晶圆重构为12英寸硅基晶圆，兼容成熟CMOS工艺。通过前置筛选失效、低效芯片及光电特性、表面缺陷，可显著提升产品良率和CMOS晶圆利用率，降低量产成本。该技术采用车规级工艺管控，可应用于Micro LED、车载及光通信等领域。据其透露，公司晶圆重构量产线已经建设完成，预计下个月可以批量出货。

星钥半导体具备8英寸Micro LED外延、芯片、键合核心工艺环节的自主可控能力，已打通8英寸IDM量产产线并实现出货。现阶段，星钥半导体也正在建设全制程8/12英寸 Micro LED芯片量产制造工厂。近日，其自研490nm（星钥蓝）多波长单色 MicroLED 微显示屏已完成首批次小批量交付，实现波长指标精准可控。星钥半导体指出，该进展标志着国内MicroLED单色微显示正式摆脱单一绿光的局限，进入多波长可定制交付阶段。

秋水半导体据称是首家打通8英寸混合键合工艺的初创企业，已实现红光8英寸混合键合工艺的打通，今年内可实现红光Micro LED芯片的量产出货。近期，其全球首创无损技术路线的8英寸Micro LED混合键合量产线已实现全面通线投产，投产后每月可产出千片8英寸晶圆，对应年产千万颗以上Micro LED芯片的供货能力。

烟山科技据称建设了全球首条从外延到先进封装8英寸硅基氮化镓Micro LED芯片量产线，该产线已在德清正式通线，年产能达300万颗器件；“微芒”便是基于8英寸Micro LED微显示生产平台推进的产品化成果。

整体来看，8英寸是当前大尺寸化布局的重要方向，而12英寸凭借成本和规模优势，已成为下一阶段Micro LED微显示制造升级的重要路线。

结语

AR眼镜走向规模普及，仍需在佩戴舒适度、价格接受度与生态内容完整度之间取得平衡。作为核心显示器件，Micro LED需要在有限的体积和重量下，兼顾高分辨率、高亮度、色彩表现、低功耗与视觉舒适度。

围绕这些需求，Micro LED微显示的技术升级路径逐渐清晰：光机向更小体积和更小像素间距发展；亮度提升与光效、功耗及视觉舒适度协同优化；单片全彩呈现混合键合、垂直堆叠、量子点色转换等多路线并行，多色方案则成为单色与全彩之间的过渡选择；制造端则由4/6英寸逐步向8英寸、12英寸拓展。技术性能持续突破的同时，降本与量产能力也成为Micro LED迈向规模应用的重要支撑。

随着芯片、背板、键合、光机及光波导等环节持续协同，Micro LED微显示的产业化进程将进一步向终端应用靠拢。待各项关键技术逐步成熟、成本逐步下探以及生态内容完善之后，Micro LED有望在AR眼镜市场需求中释放更大的应用空间。

文：LEDinside Janice

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