Micro LED以微米級LED作為像素發(fā)光單元，具有高亮度、高對比度、高像素密度、可拼接等多重優(yōu)勢。目前被認(rèn)為是最適合AR的顯示技術(shù)。

據(jù)悉，目前AR頭顯中，MicroOLED以輕量化、高像素密度、對比度、響應(yīng)時間、功耗等方面的優(yōu)勢，逐漸成為近年來新晉發(fā)布AR頭顯的主流顯示方案。不過由于在亮度方面的缺陷，MicroOLED主要搭配Birdbath、自由曲面等光利用率高、而輕型化受限化的光學(xué)方案，在頭顯效果上，更適合室內(nèi)應(yīng)用。而Micro LED，通過硅基技術(shù)結(jié)合微米級LED，可滿足高像素密度、高亮度、低功耗等一系列AR頭顯的性能要求，也可結(jié)合光波導(dǎo)光學(xué)方案，實(shí)現(xiàn)設(shè)備輕型化。

因此，從應(yīng)用需求角度而言，AR頭顯將是Micro LED技術(shù)革新的最大驅(qū)動力。尤其，在蘋果取消Micro LED智能手表項(xiàng)目之后，這一訴求變得更為關(guān)鍵和迫切。

Micro LED各項(xiàng)參數(shù)優(yōu)勢顯著，體積更小。Micro LED是基于LED的微型顯示技術(shù)，每個像素均可自主發(fā)光，Micro LED有高密度和低密度之分，應(yīng)用于ARVR的是高密度Micro LED，PPI＞2000，LED顆粒尺寸僅1-10μm。Micro LED核心優(yōu)勢在于：1）亮度高（亮度十萬甚至百萬尼特，搭配衍射光波導(dǎo)入眼亮度可達(dá)1000nit以上）；2）響應(yīng)速度快（納秒級別）；3）體積更小，適合消費(fèi)級AR（JBD Micro LED全彩光機(jī)“蜂鳥”0.4cc，對比LBS/Micro OLED 0.5-1cc，新型LCOS/DLP 1-2cc），此外還具備對比度高、色域廣、功耗低、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)。

AR Micro LED不涉及巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，但存在側(cè)壁效應(yīng)、紅光效率低、全彩化技術(shù)復(fù)雜等難點(diǎn)。

一、AR Micro LED不涉及巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)：巨量轉(zhuǎn)移（將LED硅晶圓基板上生長的Micro LED轉(zhuǎn)移到驅(qū)動背板）是MicroLED量產(chǎn)制造核心難題，轉(zhuǎn)移良率和精準(zhǔn)度要求極高，但由于AR顯示器面積小，像素尺寸和間距只有幾微米，不涉及巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)。

二、Micro LED側(cè)壁效應(yīng)：Micro LED像素尺寸縮小、芯片的周長面積比增大，導(dǎo)致側(cè)壁的表面復(fù)合增多，非輻射復(fù)合速率變大，從而致使光電效率下降，此外器件制備過程中的ICP刻蝕也會加重側(cè)壁缺陷，側(cè)壁效應(yīng)會影響Micro LED實(shí)際功耗表現(xiàn)。

三、 Micro LED紅光效率不足：藍(lán)光、綠光LED是在藍(lán)寶石、碳化硅或硅襯底上生長 InGaN 等三元材料，紅光 LED 大多是在GaAs 襯底上生長 AlGaInP 四元材料，相較于藍(lán)綠光，AlGaInP紅光Micro LED尺寸減小導(dǎo)致效率下降更為明顯。材料創(chuàng)新

（例如InGaN紅光Micro LED ）和技術(shù)優(yōu)化是解決Micro LED紅光效率不足的主要途徑，2023年10月JBD宣布其0.13英寸Micro LED紅光芯片亮度突破100萬尼特大關(guān)，其中，新一代AlGaInP 外延技術(shù)極大減弱了 Micro LED 表面非輻射復(fù)合影響，延緩了紅光 Micro LED 在＜5um 尺寸下的光效急劇衰減的趨勢，結(jié)合芯片鈍化技術(shù)，進(jìn)一步突破了紅光尺寸效應(yīng)瓶頸。

Micro LED全彩化技術(shù)復(fù)雜：全彩Micro LED量產(chǎn)難度和成本較高，應(yīng)用產(chǎn)品較少，據(jù)LEDinside統(tǒng)計(jì)，2023年有9款Micro LED AR眼鏡發(fā)布/上市（2022年僅3款），其中6款是單色Micro LED。當(dāng)前Micro LED全彩化技術(shù)主要分為三類：合色技術(shù)、量子點(diǎn)技術(shù)和單片堆疊技術(shù)。

一、合色技術(shù)：目前AR領(lǐng)域全彩Micro LED已量產(chǎn)的技術(shù)是合色技術(shù)，1）X-Cube合色（棱鏡合色）：R、G、B三個單色面板分別固定在X-cube（棱鏡）三個面，三色通過X-cube合色后通過第四個面發(fā)出，并由一組微透鏡準(zhǔn)直和投射，X-cube方案模組體積小于1.4cc。2）光波導(dǎo)合色：使用R、G、B三個獨(dú)立單色光機(jī)進(jìn)行合色，一般搭配多層光波導(dǎo)/多個波導(dǎo)耦入口實(shí)現(xiàn)合色。

二、 量子點(diǎn)技術(shù)：通過UV/藍(lán)光LED發(fā)光激發(fā)量子點(diǎn)或熒光粉材料實(shí)現(xiàn)色彩轉(zhuǎn)換，由于熒光粉粒徑較大，一般采用量子點(diǎn)，量子點(diǎn)被激發(fā)后易于調(diào)控出射光的發(fā)射波長，可以發(fā)出RGB三色光，通過色彩配比實(shí)現(xiàn)全彩化。由于量子點(diǎn)具有較窄的半峰寬和較寬的吸收光譜，且發(fā)光效率很高，因此顯示的色彩純度和飽和度較高。目前量子化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用的挑戰(zhàn)主要在于材料穩(wěn)定性差、壽命短、顏色均勻性不佳等問題。

三、單片堆疊技術(shù)：單片式全彩Micro LED具備更廣泛的應(yīng)用價值，視場角更大、光機(jī)體積更小，簡化了AR眼鏡系統(tǒng)級集成，減少了光學(xué)損耗，可實(shí)現(xiàn)更高的波導(dǎo)準(zhǔn)直效率。1）2023年2月MIT團(tuán)隊(duì)使用二維材料層轉(zhuǎn)移開發(fā)出全彩垂直堆疊Micro LED，陣列密度達(dá)5100PPI，尺寸僅4μm，堆疊結(jié)構(gòu)高度9μm；2）2023年8月JBD發(fā)布全球首款0.22英寸2K分辨率單片全彩垂直堆疊Micro LED原型Phoenix，Phoenix原型疊層總厚度小于5μm，可最大限度地減少腔體內(nèi)的吸收損耗，加上原生外延材料能夠發(fā)出高通量密度的光，最終可實(shí)現(xiàn)高達(dá)100萬尼特亮度，此外，全原生色彩方案能夠?qū)崿F(xiàn)窄的半峰全寬FWHM光譜，色彩質(zhì)量和純度更高，該原型計(jì)劃于 2025 年批量生產(chǎn)。