電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/莫婷婷）三年內(nèi)能否實(shí)現(xiàn)3000元價(jià)位的室外雙目全彩AR眼鏡？哪種光學(xué)顯示的組合最可能率先達(dá)成500美元的目標(biāo)？在行業(yè)論壇上，JBD首席運(yùn)營(yíng)官徐慧文分享了他的看法，“我認(rèn)為500美金不需要三年，今天單色AR智能眼鏡已經(jīng)不需要500美金了，雙目彩色的AR智能眼鏡也不會(huì)很遠(yuǎn)?！?br />
當(dāng)前XR顯示技術(shù)的發(fā)展聚焦超高像素密度、小型化輕薄化、高亮度低功耗及量產(chǎn)可行性等核心方向。MicroLED、光波導(dǎo)等前沿技術(shù)的迭代創(chuàng)新，正在重構(gòu)AR設(shè)備的視覺體驗(yàn)與交互邊界。在近期的行業(yè)展會(huì)上，電子發(fā)燒友網(wǎng)關(guān)注到，JBD、鴻石智能、谷東智能及歌爾光學(xué)等企業(yè)最新發(fā)布的AR顯示技術(shù)新品，從各家新品來看當(dāng)前AR智能眼鏡光學(xué)顯示技術(shù)的發(fā)展情況。


JBD“蜂鳥Ⅱ”，彩色光引擎性能天花板

JBD作為業(yè)內(nèi)MicroLED微顯示技術(shù)的領(lǐng)跑者，近期發(fā)布“蜂鳥Ⅱ”彩色光引擎，采用的0.1英寸MicroLED微顯示屏，以及X-Cube架構(gòu)，體積為0.2立方厘米，重量為0.5克，體積和重量相比上一代均縮小50%，再次刷新行業(yè)記錄。

通過其首創(chuàng)的混合集成半導(dǎo)體技術(shù)，將紅、綠、藍(lán)三色MicroLED芯片精準(zhǔn)鍵合在CMOS硅基驅(qū)動(dòng)電路上，新一代MicroLED微顯示屏的分辨率為500×380，像素密度達(dá)6350 PPI，色深達(dá)10比特。

“蜂鳥Ⅱ”彩色光引擎還實(shí)現(xiàn)了高亮度低功耗，能夠提供3流明光通量，典型功耗僅為95毫瓦，相比上一代降幅達(dá)36%。


鴻石智能色彩革新，紅光亮度達(dá)200萬nits

鴻石智能創(chuàng)新性推出的 QDPR 技術(shù)路徑，它將量子點(diǎn)材料與半導(dǎo)體光刻工藝深度融合，在藍(lán)綠MicroLED 晶圓像素點(diǎn)上實(shí)現(xiàn)納米級(jí)精準(zhǔn)沉積紅光量子點(diǎn)。就在近期的光博會(huì)上，公司最新發(fā)布的新一代全彩色合光光機(jī)極光耀影XC6正是采用了QDPR技術(shù)，色彩表現(xiàn)領(lǐng)域堪稱標(biāo)桿之作。

極光耀影XC6實(shí)現(xiàn)了109.89% NTSC、114.37% DCI-P3和155.15% sRGB的超廣色域覆蓋，能夠在虛擬影像與現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景融合時(shí)保證了色彩一致性。



在全彩顯示領(lǐng)域，紅光質(zhì)量堪稱關(guān)鍵要素，其優(yōu)劣直接影響著最終的呈現(xiàn)效果。在MicroLED全彩化進(jìn)程中，紅光始終是最大技術(shù)瓶頸。具體來看，采用AlGaInP材料的原生紅光芯片受限于晶格失配，量子效率普遍低于2%，且在高溫下極易衰減；而主流的彩色轉(zhuǎn)換方案又因光子轉(zhuǎn)換損耗嚴(yán)重，導(dǎo)致紅光亮度偏低、飽和度不足，難以滿足高畫質(zhì)顯示需求。因此，突破紅光效率與穩(wěn)定性的雙重關(guān)卡，成為全彩MicroLED商業(yè)化的鑰匙。

借助量子點(diǎn)特性，極光耀影XC6的紅光亮度達(dá)到200萬尼特以上，創(chuàng)下紅光超高亮度行業(yè)紀(jì)錄。


谷東科技PVG光波導(dǎo)模組，單波導(dǎo)片成本直降80%

谷東科技推出新一代PVG光波導(dǎo)模組，攻克傳統(tǒng)光波導(dǎo)“鬼影重、視場(chǎng)小、透過率低”三大痛點(diǎn)。

與現(xiàn)有主流的衍射光波導(dǎo)技術(shù)，谷東智能的PVG全彩光波導(dǎo)具備工藝簡(jiǎn)單，適合大批量自動(dòng)化生產(chǎn)，無漏光、無彩虹紋的特點(diǎn)，且最大可實(shí)現(xiàn)70度的超大視場(chǎng)角；具備良率高，單波導(dǎo)片成本直降80%。

PVG技術(shù)通過在波導(dǎo)體內(nèi)精準(zhǔn)刻蝕微米級(jí)像素化光柵結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)光線的高效耦入與耦出。谷東智能介紹，其PVG光波導(dǎo)在光效上提升300%，透過率超90%；通過獨(dú)特光柵設(shè)計(jì)，PVG光波導(dǎo)徹底消除彩虹紋效應(yīng)。

在近期的光博會(huì)上，谷東智能展示了公司與光峰科技共同推出的業(yè)內(nèi)首創(chuàng)的 “LCoS（硅基液晶）+PVG 光波導(dǎo)”的“一拖二”AR 眼鏡光學(xué)解決方案。通過一個(gè)光機(jī)驅(qū)動(dòng)雙目光學(xué)顯示系統(tǒng)，即采用單個(gè)微型投影光機(jī)，經(jīng)過特殊的光學(xué)路徑設(shè)計(jì)，將圖像分別傳輸?shù)阶笥覂蓚€(gè)PVG光波導(dǎo)鏡片中，實(shí)現(xiàn)雙眼獨(dú)立成像。

該解決方案的LCoS光機(jī)采用的是光峰科技主打綠色單色顯示的“蜻蜓G1”，PVG技術(shù)采用的是谷東智能第四代PVG體全息光波導(dǎo)技術(shù)。


歌爾光學(xué)碳化硅刻蝕全彩波導(dǎo)亮相

歌爾光學(xué)作為全球光學(xué)模組龍頭，近期首發(fā)“碳化硅刻蝕全彩衍射光波導(dǎo)F30Se”，成為AR智能眼鏡行業(yè)光學(xué)顯示技術(shù)制高點(diǎn)。該產(chǎn)品采用碳化硅（SiC）作為光波導(dǎo)基底材料，相比傳統(tǒng)玻璃，大幅提升AR眼鏡的耐用性與良品率。

碳化硅刻蝕全彩光波導(dǎo)F30Se的彩虹紋抑制率提升 40% 以上，刻蝕精度達(dá) 0.1 微米級(jí)。通過創(chuàng)新的鏡片全貼合工藝，鏡片總厚度僅為 0.65mm，單目重量3.5g，相比主流的玻璃刻蝕方案減重約一半。不過現(xiàn)場(chǎng)工作人員也提到，由于材料成本等原因，該方案相對(duì)來說，成本也較高。



同時(shí)，歌爾光學(xué)也推出“納米壓印工藝”的超高光效MicroLED全彩壓印光波導(dǎo)模組，搭載了自研的0.2立方厘米、0.5g的彩色Micro LED光機(jī)，配合衍射光波導(dǎo)F22Gi，峰值入眼亮度高達(dá)6000nits，單目重量可控制在6g以內(nèi)。

歌爾光學(xué)還發(fā)布了升級(jí)版全彩光波導(dǎo)模組，包括全彩Micro-LED+刻蝕光波導(dǎo)模組升級(jí)版F25Ge、單綠色Micro-LED+樹脂衍射光波導(dǎo)模組升級(jí)版G25Pi。


全彩AR眼鏡跨過成本大坎，單片波導(dǎo)成本降至10美元

當(dāng)前市面上的AR智能眼鏡有近92%都是單色眼鏡，全彩眼鏡，在技術(shù)上受限于光引擎體積、亮度、功耗。從此次光博會(huì)現(xiàn)場(chǎng)來看，不少企業(yè)都推出了彩色MicroLED顯示方案。這標(biāo)志著MicroLED全彩化已從“實(shí)驗(yàn)室演示”邁入“工程量產(chǎn)拐點(diǎn)”，全彩AR眼鏡的大規(guī)模普及，正從“能不能”轉(zhuǎn)向“貴不貴”——而答案，越來越接近“不貴”。

JBD首席運(yùn)營(yíng)官徐慧文在行業(yè)論壇上表示，我們將很快可以做到在批量的狀況下，彩色的光引擎可以只比單色貴一點(diǎn)。他進(jìn)一步補(bǔ)充，預(yù)計(jì)MicroLED全彩光機(jī)價(jià)格只比單色貴20%~30%。

此次推出的“蜂鳥Ⅱ”彩色引擎，JBD通過大量的微縮化設(shè)計(jì)顯著降低了成本，推動(dòng)終端產(chǎn)品價(jià)格下降并加速市場(chǎng)普及。

當(dāng)前消費(fèi)級(jí)AR眼鏡均價(jià)超3000元，谷東智能的 PVG 光波導(dǎo)技術(shù)從光學(xué)性能、成本控制、功耗管理三大維度實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)性突破，實(shí)現(xiàn)低成本。終端價(jià)格有望壓縮至1500-2000元。谷東智能官方指出，配合全球首條20萬片級(jí)PVG量產(chǎn)線，單片波導(dǎo)成本降至10-30美元。

每年如果是要產(chǎn)100萬副眼鏡的話，它大概的成本是多少？廣納四維 CTO史瑞分享了一組數(shù)據(jù)，采用SiC刻蝕的成本大概是要比其他的要貴三倍，約為425.5元，主要還是碳化硅的晶圓材料本身就貴；采用TiO2刻蝕的成本約為180元、體全息的成本約160元、納米壓印的成本約140元。

目前，市面上已經(jīng)有多個(gè)顯示方案組合推出，當(dāng)下，納米壓印、體全息等在成本控制上更具優(yōu)勢(shì)，適合大眾化市場(chǎng)需求。史瑞表示，SiC 刻蝕光波導(dǎo)在重量、彩虹紋、抗沖擊方面具有優(yōu)勢(shì)，但成本是SiC刻蝕光波導(dǎo)最大的劣勢(shì)。不過盡管其單件成本偏高，從未來的發(fā)展趨勢(shì)來看，SiC 刻蝕光波導(dǎo)或是高端眼鏡的首選，適用于對(duì)佩戴體驗(yàn)和可靠性要求較高的場(chǎng)景。

在光學(xué)廠商中，歌爾光學(xué)已經(jīng)通過“高端碳化硅刻蝕+中端納米壓印”多產(chǎn)品線布局，歌爾股份形成“高端引領(lǐng)+中端普及”的雙輪驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略。相比碳化硅刻蝕全彩光波導(dǎo)F30Se，MicroLED全彩壓印光波導(dǎo)模組則通過成熟的納米級(jí)模具壓印替代傳統(tǒng)光刻+刻蝕，實(shí)現(xiàn)制造成本降低，推動(dòng)中端AR產(chǎn)品普及。


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電子發(fā)燒友網(wǎng)攝

在當(dāng)前主流技術(shù)中，隨著顯示芯片以及光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，AR智能眼鏡逐漸從室內(nèi)走向室外。

例如衍射光波導(dǎo)在戶外適用性核心挑戰(zhàn)主要是需滿足高亮度（數(shù)千尼特）以對(duì)抗強(qiáng)環(huán)境光，并解決衍射光波導(dǎo)固有的彩虹紋問題。

鯤游光電高級(jí)研發(fā)總監(jiān)樓歆曄在行業(yè)論壇中提到，當(dāng)前衍射光波導(dǎo)已實(shí)現(xiàn)了亮度突破、彩虹紋優(yōu)化的問題。在亮度方面，光機(jī)的光通量也在不斷提升（例如JBD“蜂鳥Ⅱ”彩色光引擎能夠達(dá)到3流明光通量），入眼亮度隨著波導(dǎo)效率的提升而提升，能夠覆蓋絕大多數(shù)戶外場(chǎng)景。在彩虹紋優(yōu)化方面，通過材料創(chuàng)新（如碳化硅、低折射率玻璃）能夠顯著改善視覺干擾。

不管是創(chuàng)新技術(shù)，還是當(dāng)前的主流技術(shù)，AR智能眼鏡的光學(xué)顯示技術(shù)都在持續(xù)迭代。技術(shù)路徑雖多元，目標(biāo)卻一致：兼顧性能、體積與成本，讓全彩AR眼鏡走出實(shí)驗(yàn)室。