MicroLED网-新一代显示技术 MiniLED/MicroLED门户网站

MiniLED

网站首页 > Mini/MicroLED > MicroLED >

双线并举,鸿石智能开启Micro LED彩色化新阶段

更新时间:2025-11-18 17:49:09 作者:MicroLED网 来源:ledinside

导航功能是AI与AR眼镜最常被强调的应用之一,但鸿石智能新市场开拓副总经理刘怿在 2025自发光显示产业研讨会上提出不一样的观点:对于骑手群体而言,导航功能反而可能干扰操作,他们更需要解放双手,只需“扫一眼”便能获取关键信息。

然而,这个看似“扫一眼”的简单动作,却对AR显示技术提出了严苛的挑战:既要保证户外强光下的高亮度,又要满足头盔集成的小体积,还要兼顾全天续航的低功耗。刘怿认为,只有Micro LED能同时满足极致高亮度、极致低功耗、极致小体积的要求。

但是,Micro LED红光技术及全彩化的实现,是所有布局者绕不开的难题。近年来,随着终端应用市场的反哺,相关技术的发展进入了新的阶段,创新技术不断涌现,行业也逐步形成了多元化的技术路线。针对这一核心障碍,鸿石智能在会上分享了他们的解决方案。

1763444915_27166(3)

刘怿 鸿石智能新市场开拓副总经理

攻克红光鸿沟,独特技术路径突破亮度瓶颈

Micro LED行业面临一个公认的难题——“红光效率鸿沟”。简单来说,氮化镓材料在发绿光和蓝光时效率尚可,但在发波长更长的红光时,会因晶格失配导致光效严重降低。

行业内存在多种技术路线,如铝镓铟磷(AlGaInP)、量子色转(QDCC)、以及氮化铟镓(InGaN)基红光等方案,各有优劣与技术难点。

鸿石智能创新推出量子点色转换(QDPR)技术,将量子点材料与光刻胶(Photoresist)结合,通过半导体光刻工艺在晶圆上实现纳米级的精准图案化。该技术使得单红光亮度峰值达到了200万nits,超越了部分采用原生铝镓铟磷材料的红光芯片。凭借此技术,鸿石智能成为全球第一家将单红光亮度峰值突破200万尼特的公司。

1763444918_72535(2)

受益于量子点材料的窄半峰宽特性,该光机实现了令人惊叹的宽色域。色域覆盖率高达109.89% NTSC、114.37% DCI-P3和155.15% sRGB,确保了虚拟影像色彩与现实世界的无缝融合,让用户体验更加沉浸和真实。

同时,该技术在可靠性上也表现优异,在1000小时测试下,红光亮度衰减小于10%;在70℃以上的工作温度下进行测试,衰减同样小于10%。

双线并举,单片全彩与三色合光的彩色化战略

优异的单红光表现,为鸿石智能的彩色化战略奠定了坚实基础。公司采取了“双线并举”的战略,在单片全彩和三色合光两个路径上均投入了同等的人力资源。

在单片全彩方面,鸿石智能在今年2月公布的单片全彩微显示光,分辨率是320×240,已经实现了120万尼特的白光亮度,该产品使用鸿石智能独创的混合堆叠结构(HSS?),下一版是继续优化光效,要达到200万尼特的设计指标。

该结构融合了两次晶圆键合技术与一次量子点色转换技术,巧妙实现了蓝绿外延片的集成以及红光的精准呈现。混合堆叠结构创新设计不仅简化了Micro LED芯片的制造工艺,更在光电转换效率上实现了质的飞跃。

为作对比,刘怿解释了行业内其他堆叠方式的挑战:

垂直堆叠(R-G-B竖直排列)的挑战在于一致性,且红光(R)必须放在最底层,因为如果蓝(B)、绿(G)在下面,其光线穿透上层时会产生波长吸收和改变。水平堆叠(蓝光LED+量子点色转R/G)的挑战在于光效难以做高,且两次色转的工艺复杂度很高。

鸿石的“混合堆叠结构”则不同:它以绿色(G)和蓝色(B)氮化镓材料为基础,通过光刻刻蚀让绿色像素露出来,再利用量子点色转技术,将特定位置的蓝色(B)精准转换为红光(R)。这种错层结构(采用两红一蓝一绿的四像素点组合)允许绿色像素做得更大,从而显著提高了整体光效。该技术也在今年9月的光博会上荣获了第三届中国光电博览奖银奖。

在三色合光方面,鸿石智能同样推出了彩色光机产品,分辨率为640×480,能耗表现优异,每150毫瓦(mW)即可实现250万尼特的亮度。

下一代平台,从金属键合到混合键合

鸿石智能目前已实现8英寸硅基氮化镓Wafer to Wafer金属键合的量产工艺,是全球唯二实现了Micro LED单绿色产品量产及出货的公司,这不仅代表了鸿石智能Micro LED的研发能力,也代表了鸿石智能Micro LED的工艺水平和生产能力。

面向下一代平台,刘怿强调,AR眼镜客户始终追求更小的体积,这意味着芯片和像素间距必须进一步缩小。为顺应这一趋势,鸿石智能正推进混合键合(Hybrid Bonding)。

1763444922_38573(0)

目前鸿石智能量产的产品像素间距为3.75微米,采用金属键合技术路线。鸿石智能计划在明年初推出下一代产品,像素间距将缩小至2.5微米。随着像素点进一步微缩,传统金属键合已无法满足工艺要求,因此鸿石智能引入了混合键合技术。

所谓“混合”,是指金属元素与二氧化硅进行对位键合,这种结构能够显著提升键合精度与可靠性。通过混合键合,像素间距可以做到2.5微米,如果定义一款芯片尺寸至0.08英寸,在保持640×480分辨率不变的情况下,单色光机体积可做到0.1CC,三色合光彩色光机体积仅0.18CC。这将成为当前业界体积最小的彩色Micro LED光机方案之一。

AI-AR头盔与更广阔的探索

鸿石智能Micro LED彩色化布局,兼顾前沿探索和实用落地两个技术迭代路线。随着下一代技术平台的建成,将进一步扩展Micro LED的应用领域。

在应用拓展上,文章开头所提及的AI-AR HUD智能头盔,正是鸿石智能基于Micro LED微显示与AI技术融合的探索性产品。该产品是鸿石智能与国内外头部客户合作开发的,它集成了投影、摄像头、蓝牙及语音交互等成熟功能。

1763444926_41502(1)

刘怿在会上指出,虽然大众普遍认为导航是AR头盔的核心功能,但鸿石智能经过大量调研发现,对于骑手这一目标群体,导航反而会造成严重干扰。他们最真实的需求是“解放双手”,并通过“扫一眼”的方式获取关键信息。

这种应用场景的具体表现为:当骑手在快递柜前操作时,无需掏出手机,即可通过语音指令调用头盔的集成摄像头拍照并自动上传,Micro LED投影光机则在面罩上即时显示“已上传”,整个过程无需中断。

1763444929_45550

类似的场景还包括:在取餐时即时投影取餐号,或在开始配送时由后台推送最优路线。这些“扫一眼”即可获取关键信息的需求,完美契合了Micro LED微显示技术的价值,真正将AR技术无缝融入了实际的工作流中。

小结

鸿石智能从解决“红光鸿沟”的QDPR技术,到“双线并举”的单片全彩与三色合光战略,再到面向未来的混合键合平台,展现了其在Micro LED微显示领域从底层创新到量产落地的全链路能力。正如其对智能头盔应用场景的深刻洞察,鸿石智能正通过扎实的技术迭代与产业化实践,将Micro LED从实验室推向市场,加速推动光电显示技术的产业化发展。