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導航功能是AI與AR眼鏡最常被強調的應用之一,但鴻石智能新市場開拓副總經理劉懌在TrendForce 2025自發光顯示產業研討會上提出不一樣的觀點:對於騎手群體而言,導航功能反而可能幹擾操作,他們更需要解放雙手,只需“掃一眼”便能獲取關鍵信息。
然而,這個看似“掃一眼”的簡單動作,卻對AR顯示技術提出了嚴苛的挑戰:既要保證戶外強光下的高亮度,又要滿足頭盔集成的小體積,還要兼顧全天續航的低功耗。劉懌認為,只有Micro LED能同時滿足極致高亮度、極致低功耗、極致小體積的要求。
但是,Micro LED紅光技術及全彩化的實現,是所有布局者繞不開的難題。近年來,隨著終端應用市場的反哺,相關技術的發展進入了新的階段,創新技術不斷湧現,行業也逐步形成了多元化的技術路線。針對這一核心障礙,鴻石智能在會上分享了他們的解決方案。

劉懌 鴻石智能新市場開拓副總經理
攻克紅光鴻溝,獨特技術路徑突破亮度瓶頸
Micro LED行業面臨一個公認的難題——“紅光效率鴻溝”。簡單來說,氮化鎵材料在發綠光和藍光時效率尚可,但在發波長更長的紅光時,會因晶格失配導致光效嚴重降低。
行業內存在多種技術路線,如鋁鎵銦磷(AlGaInP)、量子色轉(QDCC)、以及氮化銦鎵(InGaN)基紅光等方案,各有優劣與技術難點。
鴻石智能創新推出量子點色轉換(QDPR)技術,將量子點材料與光刻膠(Photoresist)結合,通過半導體光刻工藝在晶圓上實現納米級的精準圖案化。該技術使得單紅光亮度峰值達到了200萬nits,超越了部分采用原生鋁鎵銦磷材料的紅光芯片。憑借此技術,鴻石智能成為全球第一家將單紅光亮度峰值突破200萬尼特的公司。

受益於量子點材料的窄半峰寬特性,該光機實現了令人驚嘆的寬色域。色域覆蓋率高達109.89% NTSC、114.37% DCI-P3和155.15% sRGB,確保了虛擬影像色彩與現實世界的無縫融合,讓用戶體驗更加沈浸和真實。
同時,該技術在可靠性上也表現優異,在1000小時測試下,紅光亮度衰減小於10%;在70℃以上的工作溫度下進行測試,衰減同樣小於10%。
雙線並舉,單片全彩與三色合光的彩色化戰略
優異的單紅光表現,為鴻石智能的彩色化戰略奠定了堅實基礎。公司采取了“雙線並舉”的戰略,在單片全彩和三色合光兩個路徑上均投入了同等的人力資源。
在單片全彩方面,鴻石智能在今年2月公布的單片全彩微顯示光,分辨率是320×240,已經實現了120萬尼特的白光亮度,該產品使用鴻石智能獨創的混合堆疊結構(HSS?),下一版是繼續優化光效,要達到200萬尼特的設計指標。
該結構融合了兩次晶圓鍵合技術與一次量子點色轉換技術,巧妙實現了藍綠外延片的集成以及紅光的精準呈現。混合堆疊結構創新設計不僅簡化了Micro LED芯片的制造工藝,更在光電轉換效率上實現了質的飛躍。
為作對比,劉懌解釋了行業內其他堆疊方式的挑戰:
垂直堆疊(R-G-B豎直排列)的挑戰在於一致性,且紅光(R)必須放在最底層,因為如果藍(B)、綠(G)在下面,其光線穿透上層時會產生波長吸收和改變。水平堆疊(藍光LED+量子點色轉R/G)的挑戰在於光效難以做高,且兩次色轉的工藝覆雜度很高。
鴻石的“混合堆疊結構”則不同:它以綠色(G)和藍色(B)氮化鎵材料為基礎,通過光刻刻蝕讓綠色像素露出來,再利用量子點色轉技術,將特定位置的藍色(B)精準轉換為紅光(R)。這種錯層結構(采用兩紅一藍一綠的四像素點組合)允許綠色像素做得更大,從而顯著提高了整體光效。該技術也在今年9月的光博會上榮獲了第三屆中國光電博覽獎銀獎。
在三色合光方面,鴻石智能同樣推出了彩色光機產品,分辨率為640×480,能耗表現優異,每150毫瓦(mW)即可實現250萬尼特的亮度。
下一代平台,從金屬鍵合到混合鍵合
鴻石智能目前已實現8英寸矽基氮化鎵Wafer to Wafer金屬鍵合的量產工藝,是全球唯二實現了Micro LED單綠色產品量產及出貨的公司,這不僅代表了鴻石智能Micro LED的研發能力,也代表了鴻石智能Micro LED的工藝水平和生產能力。
面向下一代平台,劉懌強調,AR眼鏡客戶始終追求更小的體積,這意味著芯片和像素間距必須進一步縮小。為順應這一趨勢,鴻石智能正推進混合鍵合(Hybrid Bonding)。

目前鴻石智能量產的產品像素間距為3.75微米,采用金屬鍵合技術路線。鴻石智能計劃在明年初推出下一代產品,像素間距將縮小至2.5微米。隨著像素點進一步微縮,傳統金屬鍵合已無法滿足工藝要求,因此鴻石智能引入了混合鍵合技術。
所謂“混合”,是指金屬元素與二氧化矽進行對位鍵合,這種結構能夠顯著提升鍵合精度與可靠性。通過混合鍵合,像素間距可以做到2.5微米,如果定義一款芯片尺寸至0.08英寸,在保持640×480分辨率不變的情況下,單色光機體積可做到0.1CC,三色合光彩色光機體積僅0.18CC。這將成為當前業界體積最小的彩色Micro LED光機方案之一。
AI-AR頭盔與更廣闊的探索
鴻石智能Micro LED彩色化布局,兼顧前沿探索和實用落地兩個技術叠代路線。隨著下一代技術平台的建成,將進一步擴展Micro LED的應用領域。
在應用拓展上,文章開頭所提及的AI-AR HUD智能頭盔,正是鴻石智能基於Micro LED微顯示與AI技術融合的探索性產品。該產品是鴻石智能與國內外頭部客戶合作開發的,它集成了投影、攝像頭、藍牙及語音交互等成熟功能。

劉懌在會上指出,雖然大眾普遍認為導航是AR頭盔的核心功能,但鴻石智能經過大量調研發現,對於騎手這一目標群體,導航反而會造成嚴重幹擾。他們最真實的需求是“解放雙手”,並通過“掃一眼”的方式獲取關鍵信息。
這種應用場景的具體表現為:當騎手在快遞櫃前操作時,無需掏出手機,即可通過語音指令調用頭盔的集成攝像頭拍照並自動上傳,Micro LED投影光機則在面罩上即時顯示“已上傳”,整個過程無需中斷。

類似的場景還包括:在取餐時即時投影取餐號,或在開始配送時由後台推送最優路線。這些“掃一眼”即可獲取關鍵信息的需求,完美契合了Micro LED微顯示技術的價值,真正將AR技術無縫融入了實際的工作流中。
小結
鴻石智能從解決“紅光鴻溝”的QDPR技術,到“雙線並舉”的單片全彩與三色合光戰略,再到面向未來的混合鍵合平台,展現了其在Micro LED微顯示領域從底層創新到量產落地的全鏈路能力。正如其對智能頭盔應用場景的深刻洞察,鴻石智能正通過紮實的技術叠代與產業化實踐,將Micro LED從實驗室推向市場,加速推動光電顯示技術的產業化發展。(文:LEDinside Mia)
TrendForce 2025 近眼顯示市場趨勢與技術分析
出刊日期: 2025年8月29日
語系: 中文 / 英文
格式: PDF
頁數: 126
TrendForce 2025 Micro LED 顯示與非顯示應用市場分析
出刊日期: 2025年5月29日/ 11月 30 日
語系: 中文 / 英文
格式: PDF
頁數:87
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