导语：微显示器是决定主流AR眼镜尺寸、功耗与光学性能的关键组件。

Micro LED作为“次世代”显示技术一直以来被认为是替代硅基OLED、DLP、L-COS显示屏幕，成为AR/VR头显的完美选择。

与上述其他几种显示屏幕相比，Micro LED更薄，具备亮度高、分辨率高、功耗低、寿命长、续航能力更强，更能抵御“烧屏”现象等众多优点。像素点间距缩小至微米级，让它不仅拥有超高分辨率，同时适用于任何尺寸，并且拥有超快的切换速度，其微秒级的响应时间完全契合AR/VR近眼显示技术需求。

全息波导，这一被看做未来AR眼镜形态所搭载的光学方案，其一直以来存在前期核心技术问题尚未解决的难题之一，这大大影响了全息波导的量产能力，一旦技术问题解决，其良率和成本问题都将迎刃而解。而这里所谓的技术难题，其实就是Micro LED的量产核心问题之一。

因此，Micro LED成为提升全息波导大批量落地的技术难点所在。而在AR/VR领域，苹果、Facebook、京东方等等均就Micro LED显示器进行深入布局，这里俨然已成为AR/VR领域各大厂商的兵家必争之地。

但Micro LED虽然有诸多好处，却迟迟未被量产，主要是因为其成本高昂，量产难度高，何时普及还是未知。

即便如此，国内外对AR/VR领域Micro LED的投入与研发都在极力向下一个阶段走。

Micro LED显示器或成主流

两大厂商联手，最小AR单片Micro LED显示器将面世

于2005年成立的美国Micro LED解决方案供应商Composite Photonics US Corporation（简称“CP”），便是专注AR/VR方向Micro LED显示器，以制造出能产生巨大影响的最小尺寸显示器为目标。

去年11月，CP开设Micro LED创新加速中心MiAC，加速5μm以下单片集成Micro LED显示器的上市，以满足市场对AR/VR等智能可穿戴设备的增长需求。

本月10日，与知名特殊工艺半导体代工厂GLOBALFOUNDRIES（简称“GF”或“格芯”）宣布达成合作，制造CP的微显示技术平台IntelliPix™。

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IntelliPix™是PC通过模拟人类视觉系统而开发，为满足AR眼镜对高性能和低功耗要求而开发，它将实现世界上最小Micro LED AR/MR显示器。

同时，通过启用体积更小、重量更轻的AR眼镜，充电一次即可使用更长时间，从而实现真正的实时AR全息体验。

而且PC在AR方向并不止步于Micro LED显示器，除了与GF合作，还与Micro LED技术开发商Plessey和半导体设备供应商Axus合作，协力开发基于Mico LED显示技术的AR/VR设备。

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据介绍，IntelliPix™将使用GF的22FDX专业半导体平台制造，22FDX除了低功耗的优势外，还能够为显示器定制其他功能并简化其制造流程。迄今为止，22FDX解决方案已赢得45亿美元设计大奖，向全球客户交付超过3.5亿个芯片。

GF和我们所熟知的台积电一样是芯片代工厂，也就是人们口中常说的“格芯”，来自美国。据了解，按营收来算，2009年成立的格芯目前已是世界第3大晶圆代工厂，仅次于台积电与三星。就在上个月，格芯还宣布与美国国防部合作生产国防军用芯片。

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CP有了国际芯片代工巨头的合作，世界最小AR单片Micro LED显示器的量产与商业化应用的扩大似乎会加速到来。

那IntelliPix™到底具备怎样的特点，在技术上又是如何实现的？

2.5μm像素AR单片微显示器有何优势？

IntelliPix™技术详解

想知道CP作为Micro LED显示技术厂商，推出的微显示技术平台IntelliPix™所体现出的技术实力，要先从Micro LED讲起。因为从严格意义上解释，IntelliPix™是高性能的Micro LED显示器背板驱动技术。

简单来说，Micro LED显示器只是由Micro LED微型发光元件，被一系列技术进行阵列组合后的显示模块，它还需要一个提供电力支持的背板。一般的Micro LED通过无源选址（类似在坐标轴利用x、y坐标进行定位供电）、有源选址（每个微型发光元件后面有2个晶体管控制电流）、半有源选址（单晶体管控制）。这三种背板分别在分辨率、功率损耗等问题上无法达到平衡。

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在2020年5月，CP宣布其推出数字背板，将LCoS背板技术重新设计成为针对Micro LED的创新性恒流驱动背板，并且可以与Micro LED显示器集成，能够使用CP的NOVA显示器驱动架构。CP表示，它具有高帧率、低延迟和低功耗的特性，满足了AR所需要的紧凑性、光学性能和亮度要求。

恒流驱动背板设计为Micro LED阵列中的正向电压变化和IR压降提供了更大的容差，使得Micro LED达到以前没有的均匀度。使用的显示器驱动架构还具有全局实时可编程像素电流控制功能，能够控制数据传输量，大大增加系统带宽，在保持位深度的同时提高帧速率。

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IntelliPix™则是在NOVA显示器驱动架构上进行改动和升级后的全新架构，这就带来了IntelliPix™ 实时视频管道、在像素级别智能管理图像、针对Micro LED的像素均匀性以及单芯片集成等4大优势。

实时视频管道这一特性能够无缝实时地显示图像，在AR方面，这一特性能够极大地帮助降低显示延迟，同时它的可编程功能也能降低开发难度。

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通常我们通过AR眼镜看到的屏幕是有限的、没有覆盖整个视野的，而在IntelliPix™在像素级别智能管理图像的能力，可以根据内容和使用环境调整、传输活动像素数据，一方面，由于减少了调动不活动像素占据的带宽，也能够提升活动像素的表现力，另一方面，也可以降低功耗。

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在像素均匀性方面，IntelliPix™充分利用了Micro LED响应更快的特性达到了100倍调制速度的提升，这一提升能够提供更逼真的色彩效果、更高的刷新率以及通过支持添加多个焦平面的能力。

IntelliPix™单芯片设计消除了背板和显示驱动器IC（DDIC）功能之间的传统区别，从而减小体积，降低功耗，让它更适合于便携式显示设备。结合CP的用于Micro LED阵列键合，器件封装和测试以及光学引擎设计的集成功能，IntelliPix™™平台为满足甚至超过AR所需显示器尺寸提供了新的选择。

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目前，无论是最早量产Micro LED显示屏幕的索尼，还是陆续推出Micro LED消费级电视的三星、康佳、利亚德，都是将Micro LED用于电视甚至更高级别的大屏上，而IntelliPix™平台，第一次罕见的、专为用于AR Micro LED显示器的显示架构。

同时，CP在美国亚利桑那州钱德勒市拥有设有Micro LED生产工厂MiAC，本身就具有一定的生产能力，而在本次与世界第三大半导体圆晶代工厂GLOBALFOUNDRIES合作之后，更是解决了在圆晶生产、测量和封装的等方面的后顾之忧，为其量产打下了一定的基础。

Micro LED是未来趋势

量产的战火将愈演愈烈

CP与GF的组合，让人期待其Micro LED显示能否获得量产的机会，因为市场对Micro LED的优越性已达成共识，但受制于高昂成本与量产问题无法获得突破性进展。

此前，台湾Micro LED公司镎创科技表示，依据他们的规划，Micro LED需要在5年内成本减少95%，才能满足客户商品化量产的需求。

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另一个问题，Micro LED量产。要想实现量产，至少需满足三大条件。第一，如何实现巨量转移，据了解，良率要达到99.9999%才能够真正实现量产；第二，产线是否齐备，除了显示技术，Micro LED这样的高精尖微型设备在装配、封装等方面对车间的洁净程度、产线的精准率都有十分高的要求；第三，供应链是否跑通，要真正投入量产，成为合格的供应商，Micro LED所需要的背板、LED等材料备货要能够支撑量产和废品率。

虽然研发Micro LED的厂商包括三星、康佳等大厂在内不在少数，但目前实现量产的厂商屈指可数。

从目前AR/VR设备对Micro LED的采用情况来看，尚未有面市产品采用Micro LED，仅Vuzix 一家将要推出的新一代AR智能眼镜会采用Micro LED，由JBD供货，预计2021年上市。其上一代AR智能眼镜价格为1000美元。

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由此可见，Micro LED虽在AR/VR领域应用的想象空间大，但实际应用受制于成本与量产问题，还处于萌芽阶段。

CP此次与GF的组合，在生产上，基于GF22FDX专业半导体平台，并且打造了罕见的、专为用于AR Micro LED显示器的显示架构，如果能实现量产，并且量产出的AR显示器像介绍所说达到世界上最小，AR Micro LED将拥有新的量产解决方案，那么对AR眼镜而言，则可能是另一场轻量化革命的开始。

如果售价上还能有所突破，搭载Micro LED显示器的AR眼镜未来可期。

在国内半导体受制于台积电的当下，许多企业甚至城市都陷入了半导体困境。Micro LED是下一个时代必然会大面积流行的设备，索尼、三星已经开始争抢这块肥肉，而现在AR行业有例子已经跑在我们前面，如果不在这条赛道加紧追逐，那对国内AR来说，下一个世代，面临的可能就是Micro LED困境了。

声称能实现量产的公司开始逐步冒头，Micro LED的战火将一触即发。