在AR設備的硬體成本中，光學顯示元器件占整個硬體近4成的比例。隨著顯示技術的發展，“光波導+Micro-LED”被認為是AR設備近眼顯示技術的趨勢。而Micro-LED微顯示晶片的迭代正是關鍵。
今年上半年，鐳昱發佈了0.11英寸及0.22英寸單片全彩Micro-LED微顯示幕系列，帶來國產Micro-LED微顯示行業的又一大突破。就在近期，電子發燒友網對鐳昱創始人兼CEO莊永漳博士進行了專訪，探討了微顯示領域的發展機遇與挑戰，以及公司未來的戰略佈局。
0.11英寸，打破Micro-LED晶片最小尺寸紀錄
作為微顯示領域的新秀企業，鐳昱的發展可以說是很快，並且為國產微顯示領域的發展帶來了新的成績。
鐳昱在2022年10月成功點亮0.39英寸單片全彩Micro-LED微顯示晶片，今年5月份正式發佈0.11英寸及0.22英寸單片全彩Micro-LED微顯示幕系列。作為鐳昱的新一代標準化單片全彩Micro-LED微顯示幕系列，產品一經亮相便引起業內關注。
其中，0.11英寸單片全彩微顯示幕在發佈後，打破了全彩微顯示晶片的最小尺寸紀錄，重量僅為0.23g，解析度為320×240。0.22英寸單片全彩微顯示幕重量0.29g，全彩解析度達到640×480。在其他性能方面，該系列晶片實現了3.5微米的像素間距，Micro-LED像素密度達7200PPI，全彩亮度超10萬尼特，並且能夠用於-20℃~85℃的工作溫度。
莊永漳博士介紹，0.11英寸單片全彩微顯示幕是目前全球最小的Micro-LED微顯示晶片，基於產品的優異性能，鐳昱的微顯示幕系列能夠面向C端以及B端的多個應用領域。
鐳昱0.11英寸&0.22英寸單片全彩Micro-LED微顯示幕
作為微顯示領域的新秀企業，鐳昱有著哪些實力支撐公司產品迭代並且具備高度可量產性，又為何選擇進入Micro-LED微顯示這個領域。
莊永漳博士回憶，鐳昱的創始團隊從2005年開始就已經投入微顯示領域的研究，於2013年開發出第一款基於三色合光方案的Micro-LED微投影，但是光機體積大，成本也高。通過不斷地研發投入，在2014年發佈了業界第一款採用量子點噴墨列印技術做出的全彩Micro-LED微顯示晶片。
在歷經將近17年的技術沉澱之後，鐳昱於2019年正式發佈採用自研光刻式量子點技術的全彩Micro-LED微顯示晶片。光刻式量子點技術也正是鐳昱的核心技術，為鐳昱接下來推出0.11英寸及0.22英寸的單片全彩Micro-LED微顯示幕打下了堅實的技術支撐。
17年磨一劍，自研光刻式量子點技術
Micro-LED顯示技術路線分為兩種，一種是巨量轉移，另一種是單片集成。兩大技術各有各的優勢以及適用領域，巨量轉移技術的關鍵尺寸由轉移設備決定，但轉移效率、良率會比較受限，適用於例如中低像素密度的背光模組以及大屏顯示。單片集成技術是全流程半導體工藝製造，關鍵尺寸由光刻機定義，更適用於高解析度高像素密度的微顯示。
鐳昱的研究方向正是圍繞單片集成技術所展開。莊永漳博士認為，AR設備的空間非常小，需要用光學模組把顯示幕的內容資訊放大，變成虛擬的影像。所以需要在非常小的顯示幕中集成大量的像素點。採用半導體技術的單片集成，可以在CMOS驅動晶圓上通過微顯示器件的設計及工藝，使得像素點尺寸更小、像素間距更小，提供更好的視覺體驗，這也是下一代最適合AR智能眼鏡的顯示方案。
傳統單片集成技術大多數是採用倒裝（Flip-chip）技術路線，優勢在於Micro-LED和Backplane分別製作，但是對準精度要求高，且鍵合良率低，光串擾嚴重。只不過以前採用Micro-LED技術的產品對解析度的要求尚不高，在技術上也能夠滿足。
但隨著AR智能眼鏡對解析度、像素密度的要求越來越高，特別是AR智能眼鏡的像素間距要求一般是要小於10微米，傳統單片集成技術很難支持高端Micro-LED微顯示的實現。
進入新技術領域的玩家，必須在這個領域有著足夠的技術實力，才能實現顛覆性突破，成為“變局者”。
在技術方面，鐳昱創新重構單片集成技術，採用大尺寸晶圓級鍵合技術，配合自研光刻式量子點工藝（QDPR），於藍光Micro-LED像素上定義紅、綠光量子點圖形，在更小的晶片封裝體積上實現了全彩顯示。整個技術路線全程採用標準半導體工藝，在精度、效率以及量產性方面都高於其他技術方案。所有器件圖形尺寸均由高精度光刻機定義，在實現超高解析度、超高像素密度的同時，保證了高量產性。
鐳昱8英寸Micro-LED微顯示晶片晶圓
莊永漳博士向電子發燒友網表示，鐳昱全彩技術最關鍵的就是光刻式量子點技術，這也是難度最高的技術之一。一是關鍵尺寸由光刻機定義，也就是說光刻機的精度決定了Micro-LED微顯示晶片的顯示效果；二是材料和工藝的配合。
在材料方面，標準的QD材料和標準的PR材料，是不能夠直接相容的，如何將兩者的優勢合理地結合在一起，是實現QDPR最大的技術難點。
圖形化的挑戰也不少，要實現高光效高解析度的QDPR，QD材料與PR材料特性之間是互相制約的。高光效意味著QD的轉換光效要高，濃度要高，但是高濃度會導致PR成分減少，進而導致光刻解析度降低，圖形化精度變差，兩者需要做一些特殊的處理，尋找一個最佳平衡點。
鐳昱量子點光刻膠（QDPR）
通過不斷的嘗試，鐳昱最終實現了高解析度與高轉換效率的平衡。鐳昱開發出的QDPR方案可以將標準的QD材料和標準的PR材料通過創新性的技術整合到一起，在保證高轉換光效的同時，保留了高解析度的光刻膠特性。
“市場上的量子點光刻膠的可能要把厚度做到10微米以上，才有足夠的轉化效率，鐳昱已經做到厚度在2微米以下的量子點光刻膠，既能匹配Micro-LED對超小像素尺寸的要求，又能保證高吸收效率，可以把藍光完全轉化成綠光跟紅光，從而實現晶片全彩化。未來我們也會持續進行研發迭代，不斷提升產品性能，以期為消費級AR眼鏡的發展帶來更大的突破。”莊永漳博士表示。