隨著 AR 眼鏡逐步被視為下一代運算平台，多家跨國科技巨頭近年持續投入相關產品開發。然而，在 AR 顯示技術邁向商業化的過程中，Micro LED 紅光效率問題正逐漸成為產業發展的重要瓶頸之一。

在 AR 近眼顯示架構中，顯示面板需要在極小尺寸下提供高解析度與高亮度。Micro LED 因具備高亮度、高效率與長壽命等優勢，被普遍認為是未來 AR 顯示的重要技術方向。然而，隨著 Micro LED 像素尺寸持續微縮，紅光元件效率往往快速下降，使顯示亮度與功耗控制面臨重大挑戰。該問題正逐漸成為 AR 顯示技術邁向商業化的重要瓶頸之一。

Porotech 是目前投入 InGaN 紅光 Micro LED 技術研發並積極推動產業化的少數團隊之一，TrendForce 此次特別專訪 Porotech 技術團隊，探討 Micro LED 紅光技術的潛在解決方案。

傳統紅光材料受限，InGaN 成為新技術路線
目前 Micro LED 紅光技術主要分為兩條材料路線：

• AlInGaP 四元紅光
• InGaN 三元紅光

AlInGaP 紅光在現階段仍為主流方案，但隨著像素尺寸持續縮小，材料側壁缺陷與表面復合效應會使外部量子效率（EQE）快速下降，使其在高解析度 AR 顯示應用中的發展受到限制。

紅光微縮時EQE下滑狀況 (Source：UCSB)

Porotech 技術團隊指出，相比傳統 AlInGaP 材料，InGaN 紅光技術在微縮條件下有機會維持較佳效率表現，因此被視為 AR Micro LED 顯示的重要潛在技術路線之一。
此外，InGaN 紅光在高溫操作環境下也展現出較佳穩定性。在 85°C 測試環境中，InGaN 紅光在高亮度與高電流密度操作下仍能維持較穩定的光輸出表現。

• InGaN 紅光光衰約 10%–15%
• AlInGaP 紅光光衰約 50%–60%

然而，將 InGaN 發光波長從藍光延伸至紅光需要提高材料中的銦（Indium）含量，而高銦含量磊晶成長往往會帶來材料應力、波長控制以及高電流密度藍移等技術挑戰。
因此，高效率 InGaN 紅光一直被視為 Micro LED 產業的關鍵技術難題之一。

PoroGaN® 與 SpectraCore® 技術突破 InGaN 紅光限制
為了解決高銦 InGaN 成長所帶來的材料挑戰，Porotech 發展出 PoroGaN® 磊晶技術，透過特殊的 GaN 結構工程設計改善高銦材料成長時的應力問題，並提升材料品質與發光效率。

在此材料平台基礎上，Porotech 進一步開發 SpectraCore® 光學架構。Porotech 技術團隊表示，該光學架構可針對 InGaN 紅光的光學特性進行優化，使元件在光譜控制與光輸出效率方面取得顯著改善。

透過 SpectraCore® 技術，Porotech 的 InGaN 紅光 Micro LED 可實現：

• 光譜半高寬（FWHM）小於 30 nm
• 發光角度小於 60°
• 高、低電流操作下波長變化小於 5 nm

這些特性使 InGaN 紅光在亮度、色純度與光學控制能力上更符合顯示應用需求。

在未加上 Micro Lens（µLens）情況下，發光角度仍可縮小至 60°

「在 AR Micro LED 顯示應用中，紅光效率與光學控制能力將直接影響整體顯示性能。」Porotech 技術團隊表示。

與鴻海打造一站式AR Micro LED 量產供應鏈
除了材料與元件技術之外，Micro LED 的量產能力同樣是產業發展的重要關鍵。

Porotech 採用 8 吋 GaN on Si Micro LED 晶圓平台，並透過混合鍵合（Hybrid Bonding）技術與 CMOS 驅動晶片整合，建立半導體級 LEDoS 顯示製程架構。相較於傳統 LED 產業常見的 4 吋或 6 吋基板製程，此半導體製程路線能顯著提升製造精度與產能效率，並更有利於未來像素持續微縮。

為加速商業落地，Porotech 與鴻海科技集團（Foxconn）建立 AR 顯示技術聯盟，整合多家產業夥伴，靈活對應客戶需求。其中包括：

• Porotech：磊晶與 Micro LED 元件設計
• Foxconn（鴻海）：Hybrid Bonding 製程整合
• Rayprus（新煒）：光引擎封裝
• GIS（業成）：光學與模組整合

Porotech 與產業夥伴合作展示 Micro LED AR 顯示解決方案

透過這樣的上下游合作體系，Porotech 正逐步建立完整 AR Micro LED 供應鏈。
此外，公司亦正在積極規劃導入 12 吋 GaN on Si 磊晶技術，希望進一步提升產能規模並降低製造成本。

像素間距持續微縮，推動高解析 AR 顯示
目前 Porotech量產級像素陣列已可達 2.5 µm 像素間距，而研發團隊亦已成功在實驗中點亮 1.8 µm 間距的像素陣列。此像素密度相當於在約 0.1 吋 Micro LED 顯示面板上支援 WXGA 等級解析度，符合 AR 近眼顯示對高像素密度與高解析度的需求。

uLED像素間距(pixel pitch)比較

AR 顯示邁向商業化
隨著 AR 眼鏡逐步朝向輕量化與消費化發展，顯示元件在亮度、效率、解析度與功耗方面都面臨更高要求。Micro LED 由於具備高亮度、高效率與長壽命等特性，被普遍視為未來 AR 近眼顯示的重要技術方向。

在此次 TrendForce 專訪中，Porotech 技術團隊指出：「若 InGaN 紅光技術能持續突破材料與製程限制，未來將有望成為 AR Micro LED 顯示的重要技術路線之一。」基於 PoroGaN® 與 SpectraCore® 技術平台，公司亦正探索將相關光子技術延伸至光通訊與共封裝光學（CPO）等高速光子應用，以支援 AI 時代日益成長的資料傳輸與運算需求。

Porotech 進一步表示，AR 顯示將是 InGaN Micro LED 技術最重要的初期應用場景之一。透過 InGaN 紅光技術、半導體級製程平台以及持續推進的像素微縮能力，公司希望能為 AR 顯示產業提供兼具高解析度與高效率的 Micro LED 解決方案，並加速 AR 眼鏡邁向更輕薄與更具市場普及性的產品型態。

「Micro LED 技術的成熟，將不僅推動 AR 顯示邁向商業化，也有機會在未來光通訊與 AI 光子應用中扮演重要角色。」Porotech 技術團隊表示。
 

文: Estelle / TrendForce

TrendForce 2025 近眼顯示市場趨勢與技術分析
出刊日期: 2025年8月29日
語系: 中文 / 英文
格式: PDF
頁數: 126

TrendForce 2025 Micro LED 顯示與非顯示應用市場分析
出刊日期: 2025年5月29日/ 11月 30 日
語系: 中文 / 英文
格式: PDF
頁數:87