近日,甬江实验室盈诺孵化器园区企业溢彩芯光科技(宁波)有限公司(以下简称 “溢彩芯光”)传来喜讯,其成功研发的国内首款钙钛矿量子点全彩微米级发光二极管(Micro LED)芯片,将于今年秋天实现批量供货。这款突破性的芯片,将率先应用于国产 AR 眼镜,为解决行业痛点、提升产品性能提供强大的 “中国芯” 支撑。
这款 “甬产” 芯片的量产,标志着我国在新型显示技术,尤其是 Micro LED 这一前沿领域取得重要进展。首发 AR 眼镜市场,溢彩芯光志在以高性能、低功耗的 “中国芯”,重塑国产 AR 设备显示格局,打破国外技术垄断,助力国产 AR 品牌在全球市场脱颖而出。
目前,该芯片主攻AR眼镜市场。未来,车载AR-HUD(增强现实平视显示系统)、智能矩阵车灯、口袋投影仪等领域,都是其应用舞台。
凭借创新,溢彩芯光 “面向 AR 应用的 Micro LED 微显示芯片研发及产业化” 项目既夺得 2023 “奇思甬动” 中国(宁波)创业创新大赛特等奖,也成功入选市级重点研发项目。未来,企业与甬江实验室联手建设 Micro LED 研发中试线,这一强强联合,恰似为芯片性能的持续优化升级装上 “超级引擎”,将不断刷新色彩显示、发光效率等核心指标,为用户带来更惊艳的视觉体验。
在半导体显示领域,溢彩芯光的团队堪称 “梦之队”。核心成员大多毕业于国内外知名高校的光电、材料、半导体等相关专业,创始人兼总经理李飞,在半导体芯片研发领域深耕十余年,曾主导多个重大芯片研发项目,其卓越的技术领导力与对显示技术趋势的精准预判,为公司发展战略指明方向。团队中的技术骨干,有的来自国际顶尖半导体企业,深度参与过全球领先的显示芯片研发,积累了前沿的设计与制造经验;有的扎根量子点材料科研机构,对钙钛矿量子点材料的研究达到炉火纯青的地步。这支复合型专业团队,怀揣着突破国产高端显示芯片技术瓶颈的决心,踏上了研发钙钛矿量子点全彩 Micro LED 芯片的艰难征程。
研发初期,摆在团队面前的是一座又一座技术 “大山”。钙钛矿量子点材料虽然具备出色的发光特性,但在 Micro LED 芯片中的应用尚属前沿探索,缺乏成熟的工艺参考。材料的稳定性、与芯片结构的适配性,以及如何实现全彩显示的精准控制,都是亟待解决的难题。为攻克材料稳定性问题,材料研发组的成员们一头扎进实验室,反复调配钙钛矿量子点材料的配方。他们如同 “炼金术士”,在成千上万次的实验中,不断调整材料的成分比例、合成温度与时间,记录下每一次实验的数据变化。无数个日夜的坚守后,终于找到了一种能在芯片工作环境下保持稳定性能的配方。
在解决芯片结构适配问题时,芯片设计团队与工艺制造团队展开了紧密协作。他们采用跨学科的创新思路,将微纳加工技术与材料科学相结合,尝试了多种芯片结构设计方案。从最初的理论建模,到制作出微小的实验芯片样品,再到在显微镜下对芯片结构进行精细调整,每一步都凝聚着团队成员的心血。为了优化转光层厚度,提升出光效率,工程师们连续数月泡在无尘车间,不断改进光刻、蒸镀等工艺参数,通过反复测试与迭代,最终实现了转光层厚度的极致减薄,同时保证了芯片的良品率。
在全彩显示的精准控制方面,团队面临着信号处理与色彩校准的双重挑战。软件算法团队与硬件设计团队联合攻关,开发出一套全新的数字信号处理算法。他们通过模拟不同场景下的显示需求,对算法进行优化,确保芯片能够将数字信号精准转化为光电信号,实现红、绿、蓝三原色的精确配比。在色彩校准阶段,团队搭建了高精度的色彩测试平台,对每一批次的芯片进行严格检测,根据测试结果对芯片参数进行微调,最终使芯片的色彩还原度达到了行业领先水平。
历经两年的艰苦攻关,无数次的失败与重来,溢彩芯光团队终于迎来了胜利的曙光。这款凝聚着团队智慧与汗水的钙钛矿量子点全彩 Micro LED 芯片,不仅在性能上超越了传统方案,更填补了国内在该领域的技术空白。高温高湿加速老化实验中,芯片超 500 小时的寿命表现,以及将功耗压制在 500 毫瓦以内的优异成绩,是对团队努力最好的证明。
在 AR 眼镜的核心显示系统中,芯片扮演着至关重要的角色。溢彩芯光创始人、总经理李飞形象地比喻道:“这款芯片就好比 AR 眼镜的‘翻译官’,负责将接收到的数字信号精准、高效地转化为清晰的光电信号。” 相较于传统显示芯片方案,溢彩芯光的钙钛矿量子点 Micro LED 芯片拥有令人瞩目的独特优势。
当环保成为全球产业发展的主旋律,溢彩芯光勇立潮头,摒弃传统量子点材料中常见的重金属镉,从生产源头到终端产品,全方位践行绿色环保理念,成为半导体显示行业的 “绿色先锋”。在成本控制方面,企业凭借对材料体系和生产工艺的深度革新,大幅削减制造成本,如同为 AR 设备装上了 “亲民价引擎”,有力推动国产 AR 设备迈向大众消费市场。而在性能表现上,芯片转光层厚度的极致减薄堪称 “黑科技”,显著提升出光效率,不仅将功耗牢牢压制在 500 毫瓦以内,彻底终结 AR 眼镜 “电量焦虑症”,更以超高的发光效率,为用户在强光下也能清晰体验 AR 世界扫清障碍,让虚拟与现实的交融更加明亮、顺畅。
事实上,在 AR 眼镜领域,Micro LED 微显示芯片的应用已逐渐崭露头角,多个成功案例为行业发展提供了借鉴。镭昱半导体作为行业佼佼者,于 2023 年成功点亮全球首款适配 AR 眼镜的单片全彩 Micro LED 微显示屏。其 0.11 及 0.22 英寸单片全彩芯片实现了 3.5 微米超小像素间距,像素点密度高达 7000PPI,全彩亮度达 10 万尼特,以超小尺寸、超高像素密度及亮度,重新定义了 AR 眼镜的显示标准,为用户带来了更为清晰、逼真的视觉体验,助力消费级 AR 设备在性能与佩戴舒适度上达到新的平衡。2025 年,镭昱更是推出体积仅 0.18cc 的 PowerMatch® 1 全彩 Micro - LED 光引擎,凭借超小体积,可无感置入镜腿之中,极大推动了 AR 眼镜的轻量化进程,且其在全彩显示上,通过自主研发的量子点光刻技术,实现了 108.5% DCI - P3 的广色域和高色纯度,画面效果细腻丰富 。
国内企业鸿石智能也在积极发力。其推出的极光 A6 微显示芯片,尺寸仅 0.12 英寸,却具备 8000000nits 超高亮度和 6800PPI,单绿显示。该芯片运用先进的 8 英寸 Wafer 级硅基氮化镓芯片生产、自研量子点转换和像素隔离防串扰微透镜等技术,即便在芯片外端增加光机镜头和波导片后,仍能保证入眼亮度峰值达到 1000 - 2000nits,有效解决了 AR 眼镜在室外强光环境下画面失真、暗部表现不佳的难题,确保全天候佩戴时显示画面的稳定与鲜艳 。
此外,在 2024 年,中国台湾 LED 厂商宏齐科技联合台工研院与智慧眼镜制造商追风科技,推出中国台湾首款 MicroLED AR 智慧眼镜。其核心的 MicroLED 显示面板经光学优化,亮度高达 3000nits,相比当地在售的 OLED AR 眼镜,亮度提升了 5 - 10 倍,成功攻克 AR 眼镜在强光环境下亮度不足的难关,为用户在复杂户外环境中使用 AR 眼镜提供了可能 。
同年,诺视科技成功点亮全球首款 XGA 垂直堆叠全彩 Micro - LED 微显示芯片,采用 WLVSP(晶圆级垂直堆叠像素)技术方案集成 RGB 三色和 CMOS 驱动背板,在 Micro LED 微显示领域取得重要突破,为 AR 眼镜的全彩显示技术发展注入新动力。
作为全球唯一能够实现 Micro LED 显示量产的企业,JBD(上海显耀显示科技有限公司)在 AR 眼镜领域也成绩斐然。其将半导体工艺创新性地应用于微显示领域,成功把显示屏幕缩小至米粒大小,为轻薄型 AR 眼镜的诞生创造了条件。JBD 生产的 MicroLED 微显示屏,像素间距覆盖 400 dpi 到 10,000 dpi 的宽广范围,支持多种分辨率,具备高亮度、高 EQE 以及高可靠性等优势,在全球范围内已助力超过 25 款 AR 眼镜成功上市,成为众多国内外 AR 眼镜制造商的关键供应商 。
以影目科技的 INMO Go 为例,这款超轻量级(仅 52g)消费级 AR 眼镜,采用 JBD 提供的 Micro - LED 显示技术,搭配单目衍射光波导方案,虽为单绿色显示,却在消息提示等轻量级应用场景中表现出色,实现了无线化与显示效果的较好平衡,为用户带来便捷的使用体验 。星纪魅族的 StarV Air2 同样选择了 MicroLED 微显示方案,其搭载的 JBD 生产的 MicroLED 单绿光引擎,体积小巧至 0.15CC,配合产品在光学设计、人体工学设计上的优化,以及全面融入的 AI 能力,为用户打造出全天候随身 AI 终端,满足翻译、导航等多元带显示功能场景需求 。
此次溢彩芯光钙钛矿量子点全彩 Micro LED 芯片的量产,不仅是企业自身发展的重要里程碑,也为宁波乃至全国的半导体及显示产业注入了新的活力,有望推动相关产业实现新的跨越。