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在通往“下一代計算平臺”的道路上，AR眼鏡被寄予了取代智能手機(jī)的厚望。而要實現(xiàn)輕量化、高亮度、長續(xù)航的理想AR形態(tài)，其核心顯示技術(shù)——Micro LED微顯示芯片，被業(yè)界公認(rèn)為不可或缺的“圣杯”。

然而，盡管Micro LED擁有諸多優(yōu)勢，但一個長期懸而未決的“三色之困”，特別是其中最棘手的“紅色之痛”，始終是阻礙其大規(guī)模商業(yè)化的最大障礙。

近日，國內(nèi)Micro LED微顯示技術(shù)公司鴻石智能正式發(fā)布了其新一代全彩色合光光機(jī)——極光耀影XC6，其在亮度、功耗、穩(wěn)定性和色域等一系列關(guān)鍵指標(biāo)上實現(xiàn)了革命性突破，有望進(jìn)一步加速全彩AR眼鏡的普及。

Micro LED的“三色之困”——為何紅色如此難？

Micro LED，顧名思義，是由數(shù)百萬個微米級甚至亞微米級的LED芯片組成的自發(fā)光顯示陣列。它結(jié)合了傳統(tǒng)LED的高亮度、超高量子轉(zhuǎn)化效率，微小尺寸，同時具備納秒級的響應(yīng)速度和超長壽命，幾乎是為AR微顯示量身定制的理想技術(shù)。

然而，要實現(xiàn)全彩色顯示，需要紅、綠、藍(lán)（RGB）三種基色。在當(dāng)前半導(dǎo)體技術(shù)體系中，藍(lán)光和綠光LED的制造相對成熟，其主要依賴氮化鎵（GaN）材料。GaN具備天然的寬禁帶特性，能夠高效發(fā)出藍(lán)光和綠光。但當(dāng)需要GaN發(fā)出長波長的紅光時，其內(nèi)部量子效率會因晶格失配而急劇下降，這就是業(yè)內(nèi)普遍承認(rèn)的“紅光效率鴻溝（Red Efficiency Gap）”。

為了解決這一難題，Micro LED產(chǎn)業(yè)形成了兩大主流技術(shù)路線，各自都面臨著巨大的挑戰(zhàn)：

1. 磷化鋁鎵銦（AlGaInP）路線

該路線的思路是：為每一種顏色選擇最適合的材料。藍(lán)光和綠光用GaN，而紅光則采用磷化鋁鎵銦（AlGaInP）。AlGaInP是傳統(tǒng)紅光LED的成熟材料，能夠高效發(fā)光。

• 優(yōu)點：理論上能最大化每種顏色的發(fā)光效率和亮度。

• 缺點：發(fā)光效率業(yè)內(nèi)一直偏低，因為尺寸效應(yīng)和側(cè)壁損傷的存在，內(nèi)量子效率在２％以內(nèi)。

2. 彩色轉(zhuǎn)換（Color Conversion）路線

該路線的核心思想是：使用GaN材料制造綠色和藍(lán)色芯片，然后通過在其表面沉積和圖案化一層量子點材料，將藍(lán)光轉(zhuǎn)換為紅光，再結(jié)合原有的綠光和藍(lán)光形成全彩顏色。

• 優(yōu)點：避免了材料的發(fā)光的低效率和不穩(wěn)定，能夠大幅提高出光效率大幅簡化了芯片制造環(huán)節(jié)和穩(wěn)定性。

• 缺點：最大的挑戰(zhàn)在于能量損耗。在光子轉(zhuǎn)換過程中，部分能量會以熱能形式散失，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換效率低下，從而影響最終的顯示亮度和功耗。此外，量子點轉(zhuǎn)換材料在高溫、高濕環(huán)境下可能存在穩(wěn)定性問題。

鴻石智能的破局之選——QDPR技術(shù)路線深度解析

鴻石智能選擇了一條看似屬于“彩色轉(zhuǎn)換”，實則在底層技術(shù)上實現(xiàn)突破的獨特路徑——量子點色轉(zhuǎn)換（QDPR）技術(shù)。它不是簡單地將量子點涂覆在芯片上，而是將量子點材料與光刻膠（Photoresist）結(jié)合，通過半導(dǎo)體光刻工藝在晶圓上實現(xiàn)納米級的精準(zhǔn)圖案化。這一技術(shù)路線完美融合了兩大陣營的優(yōu)勢，同時解決了各自的痛點。

廠商只需制造單一顏色（比如綠色和藍(lán)色）的Micro LED芯片晶圓，然后通過標(biāo)準(zhǔn)的光刻、顯影、刻蝕等半導(dǎo)體工藝，就可以在每個像素點上精準(zhǔn)地“印”上紅光量子點，實現(xiàn)了像素級的彩色化，極大簡化了制程并提高了良率。

直面轉(zhuǎn)換效率的挑戰(zhàn)：鴻石智能的創(chuàng)新之處在于，其QDPR技術(shù)對量子點材料和工藝進(jìn)行了深度優(yōu)化，最大限度地減少了轉(zhuǎn)換過程中的能量損耗，從而實現(xiàn)了前所未有的高亮度和穩(wěn)定性。根據(jù)官方數(shù)據(jù)，該技術(shù)路線的單紅光亮度峰值達(dá)到了200萬尼特，這一數(shù)值大大超越了部分采用原生AlGaInP材料的紅光芯片，徹底打破了人們對量子點轉(zhuǎn)換效率低下的固有認(rèn)知。

 從技術(shù)參數(shù)到商業(yè)價值——點亮AR產(chǎn)業(yè)的未來

鴻石智能發(fā)布的極光耀影XC6彩色光機(jī)，一系列硬核數(shù)據(jù)直指AR產(chǎn)業(yè)的商業(yè)化痛點，為AR眼鏡的大規(guī)模量產(chǎn)和普及奠定了堅實基礎(chǔ)。

亮度與功耗的平衡：超過250萬尼特的合光亮度，解決了AR眼鏡在戶外陽光下“看不見”的核心問題。更重要的是，在實現(xiàn)高亮度的同時，該光機(jī)依然保持了極高的能效，其效率達(dá)到8LM/W，這意味著AR設(shè)備在保證清晰視覺效果的同時，能夠獲得更長的續(xù)航時間，告別“半天一充”的尷尬。

極致的色彩表現(xiàn)：受益于量子點材料的窄半峰寬特性，該光機(jī)實現(xiàn)了令人驚嘆的寬色域。高達(dá)109.89% NTSC、114.37% DCI-P3和155.15% sRGB的覆蓋率，確保了虛擬影像的色彩與現(xiàn)實世界無縫融合，讓用戶體驗更加沉浸和真實。

商用級的可靠性與穩(wěn)定性：針對紅光發(fā)光不穩(wěn)定的行業(yè)痛點，鴻石智能給出了強(qiáng)有力的數(shù)據(jù)：在70℃的高溫工作環(huán)境下，紅光亮度衰減小于10%；經(jīng)過1000小時的連續(xù)高強(qiáng)度工作測試，紅光亮度衰減同樣在10%以內(nèi)。這一數(shù)據(jù)遠(yuǎn)優(yōu)于原生AlGaInP材料紅光在40℃就開始急劇衰減的現(xiàn)狀，證明了其技術(shù)已經(jīng)具備了大規(guī)模商業(yè)化的可靠性。

微型化與設(shè)計自由度：該光機(jī)僅有0.35cc的超小體積，讓AR眼鏡的設(shè)計師們能夠擺脫傳統(tǒng)顯示模組的束縛，將顯示單元集成到更小、更輕、更具時尚感和佩戴舒適度的鏡框中。這一突破將加速AR眼鏡從極客玩具向消費電子的轉(zhuǎn)型。

結(jié)語：新篇章的開啟 

鴻石智能的QDPR技術(shù)路線，為Micro LED的全彩化之爭提供了全新的、極具競爭力的答案。它成功地在原生發(fā)光的極致性能和彩色轉(zhuǎn)換的量產(chǎn)便利性之間找到了一個完美的平衡點。