出品 | 虎嗅科技组
作者 | 丸都山 陈伊凡
编辑 | 陈伊凡
苹果 (NASDAQ:AAPL)和Meta Platforms Inc (NASDAQ:META)在AR眼镜的研发上，正在等待中国的解决方案。
虎嗅从一位业内投资人处得知，这两家科技巨头正在国内寻找Micro LED微显示器件，并已在多家公司下了数笔订单，用于AR眼镜的概念验证（POC），每笔订单规模在50套 -100套左右。
提起Micro LED，大多数人对它的印象或许是“贵”。去年六月，三星在国内首发了110吋Micro LED电视“The Wall”，其105万元的售价一度在业内引发热议。仅从价格看，Micro LED似乎注定与消费级电子市场无缘，但Micro LED微显示器的出现让事情迎来转机。
所谓微显示器，通常指对角线尺寸小于1英寸的显示器，与常规的显示器一样，其生成的图像作为光学系统图像的来源。
“螺蛳壳里做道场。”
一位在显示行业多年的业内人士如此形容微显示器技术。在AR眼镜有限的内部空间中，微显示器的体积通常不能超过1立方厘米，且光线在经过波导传输后，入眼亮度仍需要达到上千尼特，而能够同时满足这些条件的，目前只有Micro LED显示技术。
对于AR眼镜行业，Micro LED技术的导入似乎是其实现规模化的关键。在这点上，目前全球企业的起点基本相同，而且中国企业大有占据主导位置的趋势。
AR登场，Micro LED重见曙光
如果要期待下一个类似智能手机一样的消费级现象，AR或许是迄今看来最有可能的那一项，哪怕他至今还没有显露出能够代替智能手机的可能性。
根据陀螺研究院的数据，从2016年开始，AR行业的投融资规模进入高度活跃期，作为近眼显示终端，AR产业链上最引人关注的就是显示器件，“Micro LED是AR设备走向消费级的必经之路。”在与多位投资人的交谈中，大家都不约而同地表达了这一观点。
不过，这项被所有人都看好的技术，此前的商业化进展并不顺利。
业内对于Micro LED的研究最早可以追溯到2000年左右，彼时美国堪萨斯州立大学江红星课题组首次制备了基于氮化物的Micro LED，并于次年开发出了芯片尺寸为12微米、10*10陈列的蓝光Micro LED。
与此前的显示技术相比，Micro LED在亮度、解析度、功耗等多个维度上具备碾压式的优势。因此，在Micro LED诞生后的几年里，全球多个高校和企业都投入到它的商业化落地研究中。
尽管商业化探索的时间超过20年，但Micro LED的成本问题始终没有得到有效解决。从技术原理上看，Micro LED的难题在于如何将纳米级的LED芯片从生长基板转运至显示基板上，而不是制作微缩LED芯片这个技术本身。
这个转运的过程在业内被称为“巨量转移”，在较大尺寸的面板上这一过程可能涉及上千万枚LED芯片，且全部依靠机械方式，因此成本难以得到控制。
AR眼镜的出现，似乎给这条商业化之路撕开了一道口子。
由于AR眼镜上使用的微型Micro LED显示器采用的是单片集成工艺，关键原材料之一的GaN直接在硅/蓝宝石等衬底上长晶，完美避开了“巨量转移”这个难题，在根源上使成本问题得到解决。
而在技术匹配度上，Micro LED的诸多特性几乎就是为AR眼镜量身打造的。
与此前大部分的显示终端不同，AR眼镜的成像并不是直接显示在使用者的眼前，而是通过光学镜片组件对微显示屏幕发出的光线束进行反射、折射和衍射，最终投射到人的视网膜上。
这种工作原理最大的好处是，能够通过在局部空间中营造出不同的画面深度感知，在用户大脑视觉系统中形成一个虚拟现实的视场。因此当我们配戴AR眼镜时，会有一种虚拟画面与现实画面叠加在一起的“视觉错觉”。
因此，对于AR眼镜来说，这块微显示屏必须要足够小，这样才能保证设备的体积和重量可控，同时视场角和亮度必须足够大，这样才能满足日常佩戴的需求，Micro LED刚好全部符合上述要求。
“打造一款消费电子品，首先要考虑的是它的使用场景，以及在这个场景下的技术的可实现度。”国内AR品牌李未可科技创始人茹忆向虎嗅表示，如果想要在室外场景使用AR眼镜，那么就必须同时满足低功耗和高亮度两个条件。
去年10月，李未可科技发布了基于Micro LED的AR眼镜MetaLens，这款终端主打骑行、徒步等户外运动场景，因此在产品立项之初，就确定下了Micro LED+双目衍射光波导的技术路线，“目前产业链能够拿出的解决方案中，Micro LED的功耗和亮度表现无可替代。”茹忆补充道。
投资机构的嗅觉比产业链公司更早。王振华是韦豪创芯投资管理有限公司的副总经理兼XR赛道负责人，这家公司是国内CIS龙头企业韦尔股份（603501.SH）作为基石股东的唯一一家产业投资平台，他们的投资生态布局围绕泛半导体产业链展开。与虎嗅见面之前，王振华刚完成了一份MicroLED的深度报告，从十几个表征维度剖析了这个产业中的主要技术路径在商业化落地上的优势与可行性。
在国展路的写字楼里，王振华正在向他的同事描绘一幅Micro LED的全球产业地图，在过去的两年时间里，他和同事几乎看遍了这个产业里的所有项目，过几天他们还要去参加一个法国做Micro LED公司在中国的线下路演。
这个赛道的公司普遍早期初创，基本都处于Demo阶段，有点甚至仅仅是概念阶段，但这个领域全球起点差不多，每个技术路线几乎都有做商业化的公司，大家都有一个共同点：就是看好未来巨大的市场潜力，的确如果取代或大部分取代手机，即使不考虑其它的应用场景那都是非常性感的，谁都想分一杯羹。“美日欧更注重底层材料，中国更注重工艺打磨”，王振华如是说。
在全球做Micro LED单片集成的公司中，目前只有JBD一家公司能够小批量产单绿色的Micro LED。这是一家带有些神秘色彩的公司，成立于2015年的JBD是业内为数不多的自创立之日就专注于Micro LED微显示的公司。天眼查显示，该公司已在去年8月完成了由光速资本和斯道中国领投的A3轮融资。虎嗅从多位业界人士处了解到，在这轮融资后，JBD业内估值已超过百亿。
李未可MetaLens上搭载的单色Micro LED微显示屏，正是由JDB供应的。图片来源：李未可科技
王振华指出，目前行业内真正的难点在于“小尺寸高分辨率高亮度低功耗高寿命的全彩Micro LED微显示”。而在这方面，目前还没有一家公司实现量产。
但不管怎么说，国内公司在MicroLED上的步伐与国际接近，群雄逐鹿刚刚开始，这个产业在AR的带动下，正在迎来一次飞跃。
中国大陆，开启竞速
今年1月，据彭博社报道，苹果公司正在积极推动Micro LED技术的落地，如果顺利的话，这家公司将在2024年发布的APPLE Watch Ultra上使用自研的Micro LED屏幕。
苹果对于Micro LED的布局，在业内早已不是秘密。
2014年，苹果收购了Micro LED创业公司LuxVue，打响了大厂投资Micro LED的“第一枪”。两年后，Facebook（如今Meta）的子公司Oculus收购了InfiniLED，谷歌由于次年注资Micro LED制造商Glo。在2020年，业内甚至流出了苹果和Meta联合收购显示厂商Plessey、携手开发Micro LED的传言。
在Micro LED的投资上，硅谷大厂们保持高度一致。但这也引出了一个问题：既然布局的这么早，又有收购的创业公司作为研发支撑，为什么苹果和Meta还要来中国考察产业链？
实际上，中国对于Micro LED技术的研发甚至要早于上述的所有公司。
前文中我们提到，Micro LED是一项从高校实验室走出来的技术，产学研的结合，在这个行业中表现得尤为明显。
而在早期的Micro LED研究中，中国香港占据着关键的一席之地，相关研究进而又辐射到中国大陆。
2006年，香港科技大学刘纪美课题组申请了一项名为“倒扣焊集成Micro-LED”的专利，三年后，该团队利用UV micro-LED阵列激发红绿蓝三色荧光粉，得到了全彩色的微LED显示芯片，后续又分别利用红绿蓝三种LED外延片制备出360 PPI的微LED显示芯片。
值得一提的是，世界上首台去背光源化的全彩色Micro LED投影机，就是诞生于港科大的实验室中。
而当下中国的Micro LED创业者们，几乎全部出自刘纪美教授的门下。JDB的创始人李起鸣和雷昱半导体的创始人庄永漳是博士阶段的师兄弟，另一家从事全彩Micro LED开发的思坦科技的创始人刘召军同样是刘教授的得意门生。
“在这些Micro LED微显示器的创业公司中，研究方向大多是创始人读博期间的课题。”一位投资人向虎嗅表示，这些创业者当年都经历过“拿着毕业论文找投资”的阶段。
这种区域聚集与产学研的结合，在行业竞争上有着十分明显的优势。一位业内人士向虎嗅表示，在Micro LED行业中，依托于高校的实验室，或者依托于知名教授的创业公司普遍存在，他们在一些具体的技术路径的创新上，有明显的前瞻性和先进性。
目前国内的Micro LED创业公司中，主要研究的课题也多集中在当年港科大“全彩LED”的方向上。当然，这也是行业内眼下共同的难题。
王振华向虎嗅透露，在Micro LED单片集成上，现阶段共有5种主流技术路径：量子点色转换（QDCC）、三色合光（X-Cube）、三色垂直（Stacking）、分区外延（SAG）、动态像素调光（DPT）。
虽然技术路径繁多，但真正能够满足可量产、成本可控要求的恐怕只有三色合光与QDCC，“前提是外延材料必须都是硅衬底的，至于其他方案，目前还很难满足商业化落地条件”，王振华表示。
在这两项技术路径中，国内厂商也都有布局。JBD基于“三色合光”开发的彩色光引擎，其体积仅为0.4CC。雷昱半导体也成功基于蓝色LED和光刻QD颜色转换层研发出了彩色Micro LED的原型机。
不过，全彩Micro LED规模量产可能仍需要时间。
在今年的CES展会上，中国厂商雷鸟科技展示了全彩Micro LED AR眼镜雷鸟X2，引来行业的高度关注。这款AR眼镜的光引擎方案正是来自于JBD，但一位业内人士向虎嗅透露，“雷鸟（产品）更多还是作为技术方案和研发实力的展示，很难大规模量产。”
“可量产且成本可控的全彩Micro LED方案还不成熟，估计未来2-3年后会有机会。”王振华说。
但无论如何，中国Micro LED的创业公司们仍值得期待，因为这可能是中国大陆为数不多的能够引领产业链升级的行业。“在智能手机时代，中国产业链扮演着追赶者的角色，而如今Micro LED微显示行业，乃至整个AR产业链，中国完全具备领跑者的潜力。”茹忆表示道。
静待一场显示革命
毋庸置疑，AR想要实现真正的市场爆发，就必须在显示方案上进行一次彻底的革命。
2023年的美国CES（国际消费类电子产品展览会）被视为科技行业的风向标，尽管今年没能到现场，王振华仍通过市场上的一切信息了解到了这场科技大会的盛况，这些都有助于预示和验证他们在投资上的前瞻性判断。
在今年的CES上，与XR相关联的参展企业占总参展企业超过10%，仅次于自动驾驶与新能源车领域，排名第二。王振华认为，“这是朝阳行业的又一表征”，但与此同时，这的确是一个风险投资的行业，“尽管结果确定性极大，但时间上存在较大的不确定性。”王振华补充道。
过去几年，VR/AR行业迎接过繁荣，也经历过泡沫。令人欣慰的是，大浪淘沙后，当下国内的AR创业者和投资人要务实的多。在虎嗅与多位创业者交谈的过程中，没有一人主动提及过“元宇宙”、“虚实共生”这些空洞的概念，相反都着眼于使用场景和技术实现。他们一致认为，以目前的产业链基础，根本不可能实现理想状态下的“全功能AR眼镜”。
“VR和AR在发展模式上有着本质的不同，VR可以依附于智能手机产业链去寻找成熟的解决方案，但AR的光学方案基本都是从零做起，只要能解决显示问题，后面的硬件、交互、UI就都好说了。”一位业内人士指出。
但还是那个问题，众多初创企业在探索Micro LED微显示技术实现的同时，最关键的是如何探索出一条可行的高性价比的技术路径，因为一旦进入量产，终端客户唯一的刚性需求就是性价比。王振华表示，目前AR光学显示部分的成本（主要是光机与波导）合计就要占到整个硬件成本的40%甚至更多。
通过半导体技术切入或许是一个办法，这条技术路径相对成熟，“Micro LED与半导体产业存在部分交叉，某些设备及工艺甚至可以直接复用”，一位从业人士认为，在AR市场需求爆发后，量一旦上去，也会给未来全彩Micro LED微显示屏的成本带来下降的空间。
成本之外，当下这个产业链上升阶段，对于创业公司来说，比押注未来更关键的工作是探索出真正能够满足用户需求的场景，以及在产品立项后的技术可实现问题。
茹忆认为，从当下AR产业链发展水平来看，创业公司在产品立项前的工作重心，应该是基于定制场景的需求去评估器件的规格和品质。“有些公司进入行业后雄心壮志地想要打造一款‘全功能产品’，但受到产业链发展水平的制约，最后连量产都很难得到保障”，一位业内人士补充道。
未来AR行业需要解决的问题还有很多，生态内容的缺失、高算力单元与低功耗之间的矛盾、长时间续航引发的体积重量问题等，这需要产业链的协同升级，“想要满足消费级电子产品的场景，这意味着在每一个环节都不能有短板。”一位从业者表示。
新技术的发展路径是一条S曲线，在某一个时间点突然爆发，指数级上升，而这个时间点就是这项技术的商业化进入大众市场的时候，“如果有一天，大家能像戴眼镜一样使用AR设备，那AR进入大众市场的时候就到了。”一位业内人士如是说。