銳評 | MicroLED會成為破解國內(nèi)消費級AR的鑰匙嗎？

　　8月26日上午，虛擬現(xiàn)實、增強現(xiàn)實領(lǐng)域盛會AWE Asia 2022世界XR產(chǎn)業(yè)博覽會在上海開啟，大會匯聚了超過80位演講嘉賓、10余家投融資機構(gòu)，幾十家XR領(lǐng)域的頭部企業(yè)亮相，VRAR星球也作為行業(yè)媒體代表受邀參加。

　　本次大會上，不少引領(lǐng)前沿技術(shù)潮流的企業(yè)帶來了在技術(shù)、產(chǎn)品、生態(tài)層面的分享，其中以智能眼鏡作為主打產(chǎn)品的雷鳥創(chuàng)新引起了我們的關(guān)注。

　　近兩年，雷鳥創(chuàng)新非常活躍。2022年618大促，雷鳥Air智能眼鏡拿下京東618巔峰28小時智能生活品牌成交額TOP1、并在當日包攬AR眼鏡品類多項第一。8月25日，雷鳥Air上線理想商城，成為理想L9車型的官方配件，實現(xiàn)了AR與汽車行業(yè)的融合。

　　雷鳥在智能眼鏡顯示上，以MicroLED技術(shù)作為核心，這也是與谷歌的LCOS+棱鏡等方案截然不同的另一條路徑，那么雷鳥在AR上的布局如何?雷鳥為什么選擇MicroLED?MicroLED的技術(shù)價值怎樣?MicroLED是否會成為AR在C端應用的關(guān)鍵?我們今天一起了解。

　　注重輕量化與多場景

　　雷鳥創(chuàng)新的AR思路

　　先來簡單了解一下雷鳥創(chuàng)新。雷鳥創(chuàng)新成立于2021年10月13日，是由TCL電子孵化的AR新銳品牌。

　　2021年10月15日，雷鳥創(chuàng)新正式發(fā)布雷鳥智能眼鏡先鋒版，成為業(yè)內(nèi)首款雙目全彩MicroLED全息光波導AR眼鏡。除傳統(tǒng)的信息提示、拍照分享等功能外，還可實現(xiàn)家居智聯(lián)控制和車鏡聯(lián)動等。

　　2022年4月19日，雷鳥創(chuàng)新發(fā)布消費級XR智能眼鏡產(chǎn)品雷鳥Air，采用偏振BirdBath光學方案與Sony Micro OLED顯示技術(shù)，在顯示效果上，可提供相當于4米距離及140英寸高清大屏的體驗。

　　雷鳥Air AR智能眼鏡

　　在上個月舉辦的AWE Asia 2022主論壇上，雷鳥創(chuàng)新研發(fā)副總裁張君杰為我們呈現(xiàn)了主題演講《MicroLED在消費級AR產(chǎn)品上的應用與發(fā)展》。

　　雷鳥創(chuàng)新研發(fā)副總裁張君杰正在分享

　　張君杰認為，未來AR市場潛力能否被充分激發(fā)，取決于以下四大要素：

　　(1)硬件發(fā)展水平能否達到消費級(光學顯示效果、芯片性能、連接流暢度、電池功耗、散熱效率、佩戴舒適性)。

　　(2)能否實現(xiàn)高頻、高效、高精度、低功耗的感知交互技術(shù)。

　　(3)應用內(nèi)容中能否有對原使用場景的改良或新使用場景的開拓。

　　(4)能否形成諸如OPPO XR一樣為開發(fā)者提供交流和成長的開發(fā)者平臺生態(tài)。

　　而在第一大要素中的光學顯示效果層面，Micro LED是突破點，也是雷鳥最為倚仗的顯示技術(shù)。那么，何為Micro LED，這種技術(shù)價值如何?

　　Micro LED

　　優(yōu)點眾多的LED技術(shù)

　　LED(Light Emitting Diode)是一個耳熟能詳卻又有些陌生的名詞，直譯是發(fā)光二極管，相較于此前的白熾燈，光強度達到燭光級，能夠長時間閃爍。該技術(shù)也成功地帶來了交通信號燈、汽車信號燈等各種光源的應用，堪稱光學技術(shù)革命。LED技術(shù)的發(fā)展走過了LCD、OLED、Mini LED和MicroLED等發(fā)展階段。目前，MicroLED是最新形態(tài)。

　　LED技術(shù)在我國的發(fā)展階段，圖源：中為咨詢

　　MicroLED技術(shù)，即對LED進行微縮化和矩陣化技術(shù)，指在一個芯片上集成高密度微小尺寸的LED陣列。借助該技術(shù)，可以將目前的LED微縮至長度僅50微米左右，是原本LED的1%，通過巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，將微米等級的RGB三色的MicroLED移至基板上，可以形成任意尺寸的MicroLED顯示屏。

　　MicroLED采用的是自發(fā)光面板、擁有高亮度、高對比度、低延遲、大可視角度等優(yōu)點，而且由于采用無機物(金屬半導體)制作，它的功耗更低、更耐高/低溫、壽命更長。

　　各種LED顯示技術(shù)的對比

　　但這也注定了MicroLED有以下2大缺點：

　　1

　　彩色顯示困難

　　由于紅、綠、藍三色MicroLED通常不能在同一基板上同時生長，因此在小面積上實現(xiàn)彩色顯示是非常困難的。

　　2

　　價格高

　　其工藝成熟度不如LCD液晶和OLED等顯示技術(shù)，產(chǎn)品成本極高。

　　以同樣使用MicroLED技術(shù)的電視來看，深圳雷曼光電生產(chǎn)的163英寸8K超高清分辨率MicroLED電視售價高達169萬，1英寸折合1萬元以上，這可真是“貧窮限制了我的想象”。

　　這也意味著，MicroLED在電視、電腦等產(chǎn)品上的應用只能面向商用領(lǐng)域(B端)。而在民用領(lǐng)域(C端)的應用只能面向AR眼鏡、智能穿戴等小尺寸屏幕產(chǎn)品。由此，AR和MicroLED越來越契合。

　　近年間，國內(nèi)外AR眼鏡廠商在MicroLED上進行了激烈的角逐，借助下圖，我們可以了解他們的布局。

　　其中，雷鳥率先向剛才提到的第一個問題——彩色顯示，發(fā)起了進攻號角。

　　全彩Micro LED

　　雷鳥著力攻關(guān)的成果

　　由于Micro LED像素點之間的差距縮小到微米級，能夠同時兼顧超高分辨率和對各種尺寸屏幕的適應，極短的響應時間也便于進行畫面的迅速切換，加之光波導技術(shù)的應用，可以實現(xiàn)光線的反射在小小的一面鏡片中完成，AR眼鏡得以輕量化，這成為了雷鳥AR眼鏡重量能夠控制在60g以內(nèi)的基礎(chǔ)。

　　但正由于較小的鏡片面積，紅綠藍三色難以同時生長，色彩方面限制極大。另一家國內(nèi)廠商小米，由于無法突破這一瓶頸，選擇妥協(xié)，采用了純綠顯示方案。

　　而光波導技術(shù)的運用，容易帶來亮度不均和彩虹紋等問題，所以大多數(shù)公司都采用多層波導技術(shù)解決此問題，體積就必然增加，這也是微軟HoloLens等產(chǎn)品體積碩大的原因。

　　光學部件和顯示模組，成為了AR眼鏡中兩個最核心又難以完美融合的部分。

　　據(jù)了解，為了啃下單層波導架構(gòu)與全彩MicroLED這兩大難點，雷鳥創(chuàng)新團隊潛心研發(fā)了三年，基于電磁波理論，自研光波耦合分析和優(yōu)化算法，在設(shè)計時用“補償”的思想，同時采用特殊的光柵架構(gòu)，引入更多的光柵參數(shù)作為變量去優(yōu)化，最終在效率、色散、可量產(chǎn)性上取得了平衡。

　　同時雷鳥智能眼鏡使用高折射率玻璃晶圓，大幅減小了全反射臨界角，讓大角度光線也能夠進行波導傳輸。在顯示方面，還研發(fā)了自有的“全彩微顯示引擎”，兼顧亮度與能耗，最終在最微小的尺寸上實現(xiàn)了全彩MicroLED與單層超薄全息光波導的結(jié)合。

　　那么，在雷鳥突破這一技術(shù)壁壘后，AR領(lǐng)域的MicroLED技術(shù)將向何處發(fā)展?

　　AR＋MicroLED的發(fā)展方向

　　據(jù)知名行業(yè)研究機構(gòu)TrendForce集邦咨詢2022年關(guān)于Micro LED的報告研究顯示，Micro LED微型顯示器將是接續(xù)大型顯示器發(fā)展的新型高階產(chǎn)品，預估至2026年，Micro LED AR智能眼鏡顯示器芯片產(chǎn)值將達到4100萬美元。而2025-02026年，是其產(chǎn)值的爆發(fā)期，這主要依賴于晶圓結(jié)合及全彩化等技術(shù)逐漸成熟帶來的良率提升及生產(chǎn)成本的降低。

　　在應用領(lǐng)域上，隨著雷鳥創(chuàng)新等引領(lǐng)的全彩化技術(shù)成熟后，Micro LED將在醫(yī)療手術(shù)或檢測儀器、工廠的環(huán)境監(jiān)控或檢修工具、軍事等特殊用途和民用場景等同步推進。

　　Micro LED和

　　Micro OLED之辨

　　從雷鳥近年的2大產(chǎn)品中，我們能夠感受到雷鳥重點關(guān)注的顯示技術(shù)是Micro LED和Micro OLED：2021年10月發(fā)布的先鋒版智能眼鏡，采用的是雙目全彩MicroLED技術(shù);今年4月，雷鳥Air則采用了Micro OLED顯示技術(shù)。

　　這里我們?yōu)榇蠹壹右詤^(qū)分

　　Micro OLED又稱硅基OLED，擁有自發(fā)光等特性，它采用單晶硅晶圓，能夠在維持相近分辨率水平的基礎(chǔ)上顯示面積更小的OLED，這成為其達到更好顯示效果和畫質(zhì)的基礎(chǔ)。

　　但Micro OLED在亮度和耐高溫性上存在缺點，這導致其使用存在局限，因此在筆者看來，Micro OLED更適合對顯示要求較高的設(shè)備，Micro LED則主打的是高亮度、高壽命，在雷鳥的全彩Micro LED誕生后，又具備了更好的色彩豐富度。

　　Micro LED是否會成為

　　破解AR商用發(fā)展的鑰匙?

　　回答這個問題，我們需要了解可穿戴、可長時間使用、滿足用戶多場景需求的AR眼鏡需要滿足哪些要求?

　　理想的可穿戴智能眼鏡，在體積控制方面，應達到顯示光引擎的尺寸大小約在1英寸以下;在內(nèi)容辨識度方面，亮度規(guī)格至少要達到4000尼特。而目前自發(fā)光的Micro LED將成為大勢所趨。

　　首先，在體積控制上，Micro LED相較于之前的歷代LED，優(yōu)勢非常明顯。如2022年上半年，芯映光電發(fā)布了芯途Micro LED新品，其體積只有Mini LED的1/500，寬度只有頭發(fā)絲直徑的1/2。雖然該產(chǎn)品目前主要應用于電視等產(chǎn)品，但這同樣昭示了Micro LED在體積控制上的巨大潛力。

　　其次，在亮度上，AR眼鏡已經(jīng)成果豐碩。2021年12月，OPPO在INNO DAY 2021發(fā)布全新一代的OPPO智能眼鏡——OPPO Air Glass，該產(chǎn)品采用了一塊最高亮度可達300萬尼特的Micro LED屏幕，達到國際領(lǐng)先水平。

　　因此，雖然AR眼鏡領(lǐng)域囊括了眾多技術(shù)，但目前Micro LED應當是引領(lǐng)AR眼鏡發(fā)展的“黃金鑰匙”。

　　借助本文，我們以雷鳥創(chuàng)新在AR眼鏡上的進展作為切入口，與大家分享了關(guān)于Micro LED技術(shù)在AR眼鏡領(lǐng)域應用的現(xiàn)狀和前景。希望能夠呈現(xiàn)更加全面的認識。