Porotech红光Micro LED破局！AR显示技术迎量产拐点

AR显示与红光Micro LED的技术瓶颈

在全球的科技发展中，AR眼镜正在逐渐成为下一代计算平台，吸引了多个国际科技巨头的布局与投资。然而，随着AR显示技术向商业化推进，红光Micro LED低效的问题已成为一个核心瓶颈，严重限制了行业整体进步。

在AR眼镜的近眼显示结构中，显示面板需要在极小的尺寸内实现高分辨率与高亮度。Micro LED凭借其高亮度、高效能及长寿命，被普遍认为是未来AR显示技术的理想选择。然而，随着Micro LED像素尺寸的进一步缩小，红光发光组件的效率在迅速下降，严重影响了屏幕的亮度表现和功耗管理。目前，红光性能问题成为AR显示商业化路上的突出挑战。

在这一背景下，专注于InGaN基红光Micro LED技术研发的Porotech崭露头角，积极推进相关技术的工业化进程。其技术团队近期接受外媒采访，提供了关于突破这一技术难题的思路与可能解决方案。

传统材料受限下的InGaN发展契机

目前，红光Micro LED技术主要采用两种材料体系：

1. 四元化合物AlInGaP（铝铟镓磷）基红光Micro LED
2. 三元化合物InGaN（铟镓氮）基红光Micro LED

虽然市场上仍然以AlInGaP技术为主，但随着像素逐渐缩小，其外量子效率（EQE）因侧壁缺陷及表面复合效应显著下降，使其在高分辨AR显示场景中的应用受到巨大限制。

红光Micro LED微缩过程中的EQE下降

Porotech技术团队指出，与传统的AlInGaP材料相比，InGaN基红光Micro LED在元件小型化过程中更能维持较高的效率。因此，业界普遍认为InGaN路线是AR Micro LED显示技术的潜力方向。此外，InGaN基红光器件在高温条件下的稳定性表现优异。

例如，在85°C环境下，InGaN器件在高亮度和高电流密度下可保持较为稳定的光输出：

不过，从蓝光扩展到红光波段的InGaN光谱需使用高铟组分的材料配方。增高铟含量会带来晶格失配应力、波长控制难度增大及高电流密度作业下的蓝移问题。因此，高效InGaN红光的实现一直被认为是Micro LED领域的关键性技术难点。

PoroGaN®与SpectraCore®技术破解红光局限

为解决高铟InGaN材料生长中的限制，Porotech研发出PoroGaN®外延技术。这种基于特殊GaN结构的设计，可在铟富集材料生长过程中实现应力松弛，同时改善材料质量与发光效率。

基于这一材料平台，Porotech还设计了SpectraCore®光学架构。通过优化InGaN基红光的光学特性，该架构在光谱控制及光输出功率领域取得重要突破：

使用SpectraCore®技术的InGaN红光Micro LED具备以下特点：

• 半高宽（FWHM）小于30nm
• 光束角小于60°
• 在高低电流下的波长偏移小于5nm

这些技术优势，使得InGaN红光Micro LED能够在亮度、色彩纯度及光学控制能力上提供改进方案，从而更好地满足AR显示的需求。

即使未使用微透镜（µLens），其光束角仍可缩小至约60°。

Porotech团队表示：“在AR Micro LED显示应用中，红光的效率与光学控制能力，将直接影响整体显示性能。”

与富士康合作：为AR Micro LED量产布局

除了材料和组件技术，Micro LED的量产能力也是行业发展的关键动力。Porotech采用8英寸GaN-on-Si Micro LED晶圆平台，并结合混合键合技术及CMOS驱动芯片，为LEDoS显示工艺流程提供了可靠路径。随着这种半导体技术替代传统4英寸或6英寸基板工艺，生产精度及效率有望显著提高，为未来连续像素微缩提供可能。

在推动商业化过程中，Porotech与富士康结成AR显示技术联盟，通过整合多方产业伙伴，快速响应客户需求。该联盟覆盖了如下环节：

1. Porotech：外延及Micro LED组件设计
2. 富士康：混合键合工艺整合
3. Rayprus：光学引擎封装
4. GIS：光学与模块集成
   

此外，Porotech正在筹备部署12英寸GaN-on-Si外延技术，进一步提升产能规模并降低生产成本。

像素间距缩小：高分辨率AR显示的基础

Porotech当前已经实现2.5µm像素间距的批量生产，并在实验室成功实现1.8µm像素间距的像素阵列验证。这一像素密度相当于约0.1英寸WXGA分辨率的Micro LED显示器，完全能够满足AR近眼显示对于高像素密度与分辨率的需求。

不同µLED像素间距的对比

迈向AR显示商业化的未来

随着AR眼镜设计趋向轻量化与消费化，对显示组件的亮度、效率、分辨率及功耗等要求持续提高。凭借其高亮度、高效率及长寿命的优势，Micro LED被广泛认为是AR近眼显示的重要技术基础。Porotech技术团队在采访中表示：“如果InGaN基红光发光技术能够持续突破材料与工艺限制，将有望成为AR Micro LED显示的重要技术路径。”

借助PoroGaN®与SpectraCore®平台，Porotech还计划在光学通信及协同封装光学（CPO）等高速领域探寻更多应用机会，以应对人工智能时代日益增长的数据连接和计算需求。

Porotech进一步指出，AR显示将成为InGaN Micro LED技术产业化的核心应用场景之一。通过突破红光发光技术、优化半导体工艺及持续缩小像素间距，公司目标是为AR显示行业提供高分辨率、高效率的Micro LED解决方案，加速AR眼镜向轻量化与大众化的方向发展。

“Micro LED技术的成熟，不仅将推动AR显示技术的市场落地，还将在光通讯及人工智能光子技术中发挥关键作用。”Porotech团队总结道。

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本文来源：新媒网 https://nmedialink.com/posts/porotech-red-micro-led-ar-breakthrough.html