導語：微顯示器是決定主流AR眼鏡尺寸、功耗與光學效能的關鍵元件。

Micro LED作為“次世代”顯示技術一直以來被認為是替代矽基OLED、DLP、L-COS顯示螢幕，成為AR/VR頭顯的完美選擇。

與上述其他幾種顯示螢幕相比，Micro LED更薄，具備亮度高、解析度高、功耗低、壽命長、續航能力更強，更能抵禦“燒屏”現象等眾多優點。畫素點間距縮小至微米級，讓它不僅擁有超高解析度，同時適用於任何尺寸，並且擁有超快的切換速度，其微秒級的響應時間完全契合AR/VR近眼顯示技術需求。

全息波導，這一被看做未來AR眼鏡形態所搭載的光學方案，其一直以來存在前期核心技術問題尚未解決的難題之一，這大大影響了全息波導的量產能力，一旦技術問題解決，其良率和成本問題都將迎刃而解。而這裡所謂的技術難題，其實就是Micro LED的量產核心問題之一。

因此，Micro LED成為提升全息波導大批次落地的技術難點所在。而在AR/VR領域，蘋果、Facebook、京東方等等均就Micro LED顯示器進行深入佈局，這裡儼然已成為AR/VR領域各大廠商的兵家必爭之地。

但Micro LED雖然有諸多好處，卻遲遲未被量產，主要是因為其成本高昂，量產難度高，何時普及還是未知。

即便如此，國內外對AR/VR領域Micro LED的投入與研發都在極力向下一個階段走。

Micro LED顯示器或成主流

兩大廠商聯手，最小AR單片Micro LED顯示器將面世

於2005年成立的美國Micro LED解決方案供應商Composite Photonics US Corporation（簡稱“CP”），便是專注AR/VR方向Micro LED顯示器，以製造出能產生巨大影響的最小尺寸顯示器為目標。

去年11月，CP開設Micro LED創新加速中心MiAC，加速5μm以下單片整合Micro LED顯示器的上市，以滿足市場對AR/VR等智慧可穿戴裝置的增長需求。

本月10日，與知名特殊工藝半導體代工廠GLOBALFOUNDRIES（簡稱“GF”或“格芯”）宣佈達成合作，製造CP的微顯示技術平臺IntelliPix™。

IntelliPix™是PC透過模擬人類視覺系統而開發，為滿足AR眼鏡對高效能和低功耗要求而開發，它將實現世界上最小Micro LED AR/MR顯示器。

同時，透過啟用體積更小、重量更輕的AR眼鏡，充電一次即可使用更長時間，從而實現真正的實時AR全息體驗。

而且PC在AR方向並不止步於Micro LED顯示器，除了與GF合作，還與Micro LED技術開發商Plessey和半導體裝置供應商Axus合作，協力開發基於Mico LED顯示技術的AR/VR裝置。

據介紹，IntelliPix™將使用GF的22FDX專業半導體平臺製造，22FDX除了低功耗的優勢外，還能夠為顯示器定製其他功能並簡化其製造流程。迄今為止，22FDX解決方案已贏得45億美元設計大獎，向全球客戶交付超過3.5億個晶片。

GF和我們所熟知的臺積電一樣是晶片代工廠，也就是人們口中常說的“格芯”，來自美國。據瞭解，按營收來算，2009年成立的格芯目前已是世界第3大晶圓代工廠，僅次於臺積電與三星。就在上個月，格芯還宣佈與美國國防部合作生產國防軍用晶片。

CP有了國際晶片代工巨頭的合作，世界最小AR單片Micro LED顯示器的量產與商業化應用的擴大似乎會加速到來。

那IntelliPix™到底具備怎樣的特點，在技術上又是如何實現的？

2.5μm畫素AR單片微顯示器有何優勢？

IntelliPix™技術詳解

想知道CP作為Micro LED顯示技術廠商，推出的微顯示技術平臺IntelliPix™所體現出的技術實力，要先從Micro LED講起。因為從嚴格意義上解釋，IntelliPix™是高效能的Micro LED顯示器背板驅動技術。

簡單來說，Micro LED顯示器只是由Micro LED微型發光元件，被一系列技術進行陣列組合後的顯示模組，它還需要一個提供電力支援的背板。一般的Micro LED透過無源選址（類似在座標軸利用x、y座標進行定位供電）、有源選址（每個微型發光元件後面有2個電晶體控制電流）、半有源選址（單電晶體控制）。這三種背板分別在解析度、功率損耗等問題上無法達到平衡。

在2020年5月，CP宣佈其推出數字背板，將LCoS背板技術重新設計成為針對Micro LED的創新性恆流驅動背板，並且可以與Micro LED顯示器整合，能夠使用CP的NOVA顯示器驅動架構。CP表示，它具有高幀率、低延遲和低功耗的特性，滿足了AR所需要的緊湊性、光學效能和亮度要求。

恆流驅動背板設計為Micro LED陣列中的正向電壓變化和IR壓降提供了更大的容差，使得Micro LED達到以前沒有的均勻度。使用的顯示器驅動架構還具有全域性實時可程式設計畫素電流控制功能，能夠控制資料傳輸量，大大增加系統頻寬，在保持位深度的同時提高幀速率。

IntelliPix™則是在NOVA顯示器驅動架構上進行改動和升級後的全新架構，這就帶來了IntelliPix™ 實時影片管道、在畫素級別智慧管理影象、針對Micro LED的畫素均勻性以及單晶片整合等4大優勢。

實時影片管道這一特效能夠無縫實時地顯示影象，在AR方面，這一特效能夠極大地幫助降低顯示延遲，同時它的可程式設計功能也能降低開發難度。

通常我們透過AR眼鏡看到的螢幕是有限的、沒有覆蓋整個視野的，而在IntelliPix™在畫素級別智慧管理影象的能力，可以根據內容和使用環境調整、傳輸活動畫素資料，一方面，由於減少了調動不活動畫素佔據的頻寬，也能夠提升活動畫素的表現力，另一方面，也可以降低功耗。

在畫素均勻性方面，IntelliPix™充分利用了Micro LED響應更快的特性達到了100倍調製速度的提升，這一提升能夠提供更逼真的色彩效果、更高的重新整理率以及透過支援新增多個焦平面的能力。

IntelliPix™單晶片設計消除了背板和顯示驅動器IC（DDIC）功能之間的傳統區別，從而減小體積，降低功耗，讓它更適合於行動式顯示裝置。結合CP的用於Micro LED陣列鍵合，器件封裝和測試以及光學引擎設計的整合功能，IntelliPix™™平臺為滿足甚至超過AR所需顯示器尺寸提供了新的選擇。

目前，無論是最早量產Micro LED顯示螢幕的索尼，還是陸續推出Micro LED消費級電視的三星、康佳、利亞德，都是將Micro LED用於電視甚至更高級別的大屏上，而IntelliPix™平臺，第一次罕見的、專為用於AR Micro LED顯示器的顯示架構。

同時，CP在美國亞利桑那州錢德勒市擁有設有Micro LED生產工廠MiAC，本身就具有一定的生產能力，而在本次與世界第三大半導體圓晶代工廠GLOBALFOUNDRIES合作之後，更是解決了在圓晶生產、測量和封裝的等方面的後顧之憂，為其量產打下了一定的基礎。

Micro LED是未來趨勢

量產的戰火將愈演愈烈

CP與GF的組合，讓人期待其Micro LED顯示能否獲得量產的機會，因為市場對Micro LED的優越性已達成共識，但受制於高昂成本與量產問題無法獲得突破性進展。

此前，臺灣Micro LED公司錼創科技表示，依據他們的規劃，Micro LED需要在5年內成本減少95%，才能滿足客戶商品化量產的需求。

另一個問題，Micro LED量產。要想實現量產，至少需滿足三大條件。第一，如何實現巨量轉移，據瞭解，良率要達到99.9999%才能夠真正實現量產；第二，產線是否齊備，除了顯示技術，Micro LED這樣的高精尖微型裝置在裝配、封裝等方面對車間的潔淨程度、產線的精準率都有十分高的要求；第三，供應鏈是否跑通，要真正投入量產，成為合格的供應商，Micro LED所需要的背板、LED等材料備貨要能夠支撐量產和廢品率。

雖然研發Micro LED的廠商包括三星、康佳等大廠在內不在少數，但目前實現量產的廠商屈指可數。

從目前AR/VR裝置對Micro LED的採用情況來看，尚未有面市產品採用Micro LED，僅Vuzix 一家將要推出的新一代AR智慧眼鏡會採用Micro LED，由JBD供貨，預計2021年上市。其上一代AR智慧眼鏡價格為1000美元。

由此可見，Micro LED雖在AR/VR領域應用的想象空間大，但實際應用受制於成本與量產問題，還處於萌芽階段。

CP此次與GF的組合，在生產上，基於GF22FDX專業半導體平臺，並且打造了罕見的、專為用於AR Micro LED顯示器的顯示架構，如果能實現量產，並且量產出的AR顯示器像介紹所說達到世界上最小，AR Micro LED將擁有新的量產解決方案，那麼對AR眼鏡而言，則可能是另一場輕量化革命的開始。

如果售價上還能有所突破，搭載Micro LED顯示器的AR眼鏡未來可期。

在國內半導體受制於臺積電的當下，許多企業甚至城市都陷入了半導體困境。Micro LED是下一個時代必然會大面積流行的裝置，索尼、三星已經開始爭搶這塊肥肉，而現在AR行業有例子已經跑在我們前面，如果不在這條賽道加緊追逐，那對國內AR來說，下一個世代，面臨的可能就是Micro LED困境了。

聲稱能實現量產的公司開始逐步冒頭，Micro LED的戰火將一觸即發。