MicroLED全彩化是AR眼镜从“单色显示”走向“全彩体验”的核心技术壁垒。兴业证券研报显示，MicroLED全彩化主要有三大实现方式：X-cube合色方案（已量产）、三色垂直堆叠方案（像素密度高）、量子点色转换方案（潜力最大）。红光MicroLED发光效率从60%骤降至1%是全彩显示的关键瓶颈。目前单绿色MicroLED方案已广泛应用于AR眼镜（星纪魅族、INMO等），全彩方案渗透率提升将打开AR眼镜应用场景。

单色MicroLED显示方案，尤其是单绿色MicroLED，已较为成熟。2023年发布的星纪魅族MYVU、李未可Meta Lens S3、INMO Go及Nubia Neo Air均基于单绿色MicroLED+衍射光波导方案，最低重量43g，最低价格1999元，大幅降低消费门槛。但单色显示局限了应用场景——目前主要用于消息通知、提词、导航等简单场景。

全彩化是MicroLED从“辅助显示”走向“主显示”的关键突破。目前全彩化主要有三种技术路线：X-cube合色方案（较成熟，已量产）、三色垂直堆叠方案（像素密度高，JBD Phoenix系列）、量子点色转换方案（潜力大，待产业化）。三种方案各有优劣，未来可能在不同场景并存。

红光MicroLED发光效率低是全彩显示的瓶颈问题。当LED尺寸下降到20微米以下时，发光效率迅速下降，红光从60%骤降至1%左右，而蓝光从90%降至40%。这限制了全彩显示的亮度和均匀性。解决红光效率问题是MicroLED全彩化产业化的首要挑战。

X-cube合色法是较成熟的全彩方案。此方案中，每个单色光机与对应波导耦入口对准后，在波导内实现光学合色，通过波导耦出口输出彩色显示画面。需微米级对准确保三种颜色像素点合一，避免色差。整个过程通过合色棱镜（X-cube）实现，入眼亮度仍可达千尼特级。JBD已推出基于X-cube方案的彩色光引擎，用于AR眼镜产品。

产业链上游为LED芯片制造，通过MOCVD工艺获得外延片，主要涉及衬底外延片厂商和各类设备制造商。中游对三个分立的单色红、绿、蓝芯片进行粘接和线焊，封装到控制板上，再安装到合色棱镜的三个面，配微透镜组件构成光机。关键工序为主动对准（AA）——三块屏幕需进行像素级对准，否则图像边缘会出现颜色重影。

2023年中国AA设备市场销售额达6.6亿元，预计2030年达10.07亿元（CAGR 6.25%）。前三大厂商占据约49%份额（中科精工、苏州艾微视、ASMPT等）。棱镜制造方面，国内技术完备，主要厂商有水晶光电、蓝特光学、舜宇光学。X-cube方案全彩产业链已具备量产能力。

三色垂直堆叠方案将红、绿、蓝三种MicroLED芯片垂直堆叠在同一个像素点上，每一层发出一种颜色光，通过调节发光强度混合形成所需颜色。该方案可显著提高像素密度，满足AR眼镜小型化设计。2023年8月，JBD发布应用垂直堆叠方案的单片全彩MicroLED微显示屏Phoenix系列原型，设计用于50°以上FOV光波导方案的AR眼镜。

量子点色转换方案是潜在的全彩MicroLED解决方案。通过单一颜色（通常是蓝光）MicroLED发光源，结合量子点材料将蓝光部分或全部转换为红光和绿光，形成RGB三色。量子点是一种能吸收和再发射特定波长光的纳米半导体材料，通过控制量子点尺寸可精确控制发射光波长。优势在于简化制造过程、降低成本和难度，同时实现广色域覆盖和高光转换效率。镭昱等厂商正在积极推进量子点色转换技术产业化。