據(jù)悉，2024年已有11家AR眼鏡廠商采用Micro LED光機(jī)作為其顯像源頭。然而，受限于衍射光波導(dǎo)的低耦入效率，其入眼亮度需達(dá)到1000Nits，這意味著Micro LED芯片需提供高于250萬Nits的亮度以滿足入眼亮度指標(biāo)，Micro LED芯片的單像素尺寸通常小于10μm。受尺寸效應(yīng)，側(cè)壁效應(yīng)抑制等因素影響，Micro LED芯片效率難以滿足應(yīng)用，Micro LED微顯示芯片光效提升需要涉及多個(gè)技術(shù)維度的協(xié)同優(yōu)化。

過去，傳統(tǒng)Micro LED制造多采用藍(lán)寶石外延片工藝。但藍(lán)寶石襯底外延片一般只能做4寸和6寸，而硅襯底外延片可以做到8寸和12寸。對于微顯示芯片制造，8寸和12寸擁有更好的性能和性價(jià)比，但也頗具技術(shù)挑戰(zhàn)。

晶能光電是全球硅襯底GaN基LED材料技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者之一，在大尺寸硅襯底Micro LED材料技術(shù)的開發(fā)保持與國際同步，與產(chǎn)業(yè)鏈中下游協(xié)同創(chuàng)新推動(dòng)硅襯底Micro LED 顯示技術(shù)進(jìn)步。近日，晶能光電與Micro LED微顯示芯片公司鴻石智能共同合作，突破行業(yè)瓶頸，基于晶能光電8英寸硅襯底Micro LED外延材料的Micro LED芯片性能上有了較大的提升。

-單綠Micro LED產(chǎn)品在像素間距(pitch)為3.75μm時(shí)，能實(shí)現(xiàn)10%以上的EQE;在藍(lán)色Micro LED的情況下，EQE可以達(dá)到10%-15%。

-Micro LED芯片均勻度已達(dá)到98%，在業(yè)界處于領(lǐng)先地位。與之對比，其他企業(yè)目前交付的領(lǐng)先標(biāo)準(zhǔn)為均勻度90%，而大多數(shù)廠商僅為 80%。

-Micro LED微顯示芯片制成的0.12單綠色平均光效提升至300萬尼特(功耗100mW)，這是目前全球8寸硅襯底微顯示芯片領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)的量產(chǎn)光電效率的最高水平。

圖：4寸和8寸晶圓亮度隨電流變化曲線圖

圖：4寸和8寸晶圓亮度隨功耗變化曲線圖

藍(lán)寶石襯底剝離屬于有損剝離，在激光剝離制造過程中會(huì)損傷芯片外延層，致使各項(xiàng)光效參數(shù)在本質(zhì)提升上困難重重。與之形成鮮明對比的是，硅襯底工藝作為無損剝離，能避免對外延層造成傷害，為光效提升奠定了良好基礎(chǔ)。

同時(shí)，8寸硅襯底設(shè)備生產(chǎn)效率遠(yuǎn)高于4寸，對比4寸生產(chǎn)一次和8寸生產(chǎn)一次的成本，在時(shí)間相同的情況下，8寸設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)品在生產(chǎn)成本上只有4寸設(shè)備生產(chǎn)產(chǎn)品的1/6，而生產(chǎn)成本占整個(gè)芯片成本的80%，所以8寸設(shè)備生產(chǎn)具有明顯的成本優(yōu)勢。

且8寸比4寸效率高，因?yàn)?寸設(shè)備的基臺(tái)屬于標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，大晶圓如8寸相較于4寸，同一時(shí)間加工的數(shù)量更多。已知8寸和4寸襯底的單個(gè)芯片加工量分別為2412片和380片，8寸晶圓一次性生產(chǎn)效率是4寸片的六倍，生產(chǎn)效率優(yōu)勢明顯。

隨著技術(shù)不斷成熟，Micro LED獨(dú)有的超小體積、超高亮度和超低功耗的特性，逐步取代DLP光機(jī)的霸主地位，將進(jìn)一步推動(dòng)如微型投影儀、數(shù)字化車燈、3D打印機(jī)、車載HUD等產(chǎn)品的升級(jí)。

未來，晶能光電在大尺寸硅襯底GaN基Micro LED外延技術(shù)領(lǐng)域?qū)⒊掷m(xù)深耕，也將更密切地與中下游合作伙伴協(xié)作探索，推動(dòng)我國Micro LED微顯技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化落地。