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Aledia左擁微型顯示 右抱AI光傳

Micro LED升級二刀流

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Micro LED持續緩步前進,在智慧錶、透明顯示和車用顯示領域漸漸打開市場。而在AI當道的世界,Micro LED似乎又找到了另一個可以大顯身手的地方,也就是AI高速傳輸的領域,有機會進入矽光子光傳的供應鏈,成為在CPO架構中的一元,取代傳統大體積與高能耗的外部雷射。


法國Micro LED技術供應商Aledia也抓住此一趨勢,首度發表專為AI資料中心量產設計的「μLink Datacom」平行光學互連架構,預計在未來兩三年內切入AI光傳的領域。


另一項創新發展,則是針對日益成熟的微型顯示應用,特別是越來越熱門的智慧AR眼鏡,推出了能在單一晶圓上實現RGB的真原色(Native Color)Micro LED顯示技術,讓單一外延晶圓同時發出紅、綠、藍三色光,為AI智慧眼鏡的顯示技術帶來更多的創新設計。


鎖定消費型AR眼鏡 推出5μm單片RGB顯示模組

「傳統MicroLED製造需分開處理三原色,製程繁瑣。Aledia利用獨家奈米線(nanowire)技術,在單一製程步驟中,根據顏色需求同步生長直徑100nm至400nm的奈米線,不僅大幅簡化製造複雜度,同時提升顯示效能。」Aledia銷售與行銷長Felix Marchal解釋道。


這項新技術同樣是運用Aledia獨家的矽基氮化鎵(GaN-on-Silicon)3D奈米線(Nanowire)製程所生產的micro LED顯示模組,並採用8吋矽晶圓生產以及標準半導體流程進行原生生長製造,成功在0.1吋級顯示表面上實現1萬4千個像素點亮且良率高達100%。


此外,其子像素間距僅為2.5μm,並具備5μm的單片整合RGB,能針對0.13吋的RGB單片式微型顯示器提供VGA標準的解析度。


而這款微型顯示模組是專為戶外AR眼鏡所量身打造,可以讓配戴者在陽光直射下仍能清晰辨識顯示畫面;其輕巧的體積很容易整合至眼鏡的鏡架之中,為新一代消費型AR眼鏡提供了兼具美觀、輕量化與實用性的顯示解決方案。



圖一 :   Aledia銷售與行銷長Felix Marchal
圖一 : Aledia銷售與行銷長Felix Marchal

9V高壓Micro LED 搶攻智慧手錶與顯示器市場

除了發表新技術與新方案之外,首款商用9V高壓Micro LED產品「FlexiNOVA FN1530F9」也在今年的觸控展會上亮相。Felix Marchal指出,FlexiNOVA FN1530F9的尺寸僅為15μm x 30μm,是一個體積超緊湊的單體晶片,可針對智慧手錶、智慧型手機及大型直接顯示器市場。


「FlexiNOVA是目前世界上唯一能夠商用供貨的9V Micro LED產品。在完全不改動15μm x 30μm幾何尺寸的前提下,利用專利的奈米線重組技術,將晶片內部的奈米線群組分為三組,並在內部以『串聯』形式進行電路互連。這是一項系統級的關鍵技術。」



圖二 :   Aledia體積超緊湊的單體晶片,可針對智慧手錶、智慧型手機及大型直接顯示器市場
圖二 : Aledia體積超緊湊的單體晶片,可針對智慧手錶、智慧型手機及大型直接顯示器市場

為什麼顯示面板需要「高電壓、低電流」?

至於推出9V規格產品的理由,因為在電力學中,消耗在線路上的熱能與電流的平方成正比。當驅動電壓從3V提升至9V,意味著在產生相同光學輸出的前提下,所需要的驅動電流大幅下降。因此顯示器製造商不再需要為了應付大電流而設計複雜、寬厚的TFT背板金屬線路,背板設計也可以大幅簡化,進而降低驅動IC的硬體成本。


另一方面,電流下降也可以讓因電阻引發的系統產生熱暴跌,降低需要長時間維持高亮度的戶外大螢幕或穿戴裝置的散熱負擔。且與目前市面的一般2D Micro LED相比,FlexiNOVA的系統級功耗整整降低了30%,顯著改善行動裝的電池續航力。


Aledia的3D奈米線技術

不同於傳統2D Micro LED是在藍寶石基板上生長薄膜,當晶片微縮至30微米以下時,邊緣切割所造成的「側壁缺陷」會導致發光效率衰退。


Aledia的3D奈米線技術則是由下而上的生長模式,直接在8吋矽晶圓上生產出一根根垂直立體的3D氮化鎵奈米線。而這種奈米線結構可在一個晶片內包含多根奈米線,就算其中一兩根在製程中受損,其餘的奈米線也能彌補其他發光效率,克服Micro LED的良率與機械強度問題。


此外,3D奈米線的週期性排列天然具備極佳的發光指向性。資料顯示,Aledia的技術能在±20度的核心微小視角範圍內,將光學輸出強度提升2.4倍,這讓光線能夠更精準地投射,避免能源的浪費。


目前,Aledia位於法國格勒諾布爾(Grenoble)的晶圓廠已於2026年第一季進入量產,且缺陷率達到100ppm以下。未來也將朝向更具成本優勢的12吋晶圓製程升級。


跨界AI市場 研發μLink Datacom光引擎互連技術

除了智慧眼鏡顯示之外,今年另一個備受市場關注的Micro LED新應用則是切入AI光傳輸的CPO架構。Aledia的「μLink Datacom」平台便是因應此一需求誕生解決方案,以解決AI資料中心所面臨功耗與傳輸瓶頸挑戰。


μLink同樣是採用其獨家的3D奈米線技術,其核心優勢在於其特殊的結晶結構,能夠產生非極性(Non-polar)與半極性(Semi-polar)3D奈米線結構,可顯著提升載子波函數重疊,進而強化載子復合率,帶來更高的調變頻寬與更低的電流密度。根據其實驗數據,其頻寬表現比傳統2D平面高出整整10倍。


在導入架構方面,這套光通訊解決方案能直接應用於系統內部的晶片互連。透過Si中介層,將GPU經由μLED TX(發射端)轉換為光訊號,透過光纖陣列傳輸至另一端連接HBM的接收端,達成高速且低損耗的數據交換。


根據Aledia的資料,μLink能支援2μm超細像素間距的「晶圓對晶圓混合鍵合」技術,讓Micro LED光引擎直接整合在CMOS驅動電路、甚至小晶片封裝內部。


而為滿足新舊世代多樣化的光學連接架構需求,Aledia預計將推出Nova與Native兩大技術平台。Nova平台的LED尺寸為1.2 um至10'um,採用微米級發射器搭配微透鏡的光學耦合,非極性結構在低電流下的頻寬為標準極性LED的10倍;而Native平台的LED尺寸可縮小至200nm,陣列間距僅1 um,採用奈米級發射器搭配內在方向性耦合,其半極性結構在低電流下也能達到標準極性LED的5倍頻寬。


Felix Marchal也透露,Aledia預計會在今年底就完成平台POC的概念驗證,最快會在2027年就可以推出實際的解決方案。而首發的產品將會先聚焦在可熱插拔光纖收發模組SFP應用上,至於整合在CPO之中的方案則預計要到2028年之後。



圖三 :   Aledia的「μLink Datacom」平台架構。
圖三 : Aledia的「μLink Datacom」平台架構。

目標2027年實現營收獲利

Aledia成立於2012年,總部位於法國格勒諾布爾,至今已在全球累積擁有超過1,000項專利,整體投資逾5億歐元。近期已成功量產8吋晶圓產線,並在2026年第一季已達成95%以上的自有製程,並透過標準半導體等級流程進行商業化,目標鎖定在2027年實現全面營收。


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