AR 技术正在落地,但未来增长仍依赖进一步突破来源:https://displaydaily.com/ar-finally-arrives/ 增强现实(AR)正在逐步进入实际应用阶段,但其进一步普及仍有赖于技术和产业层面的持续发展。湾区 SID 于 11 月举办的一场为期一天的 AR/VR 专题会议 “Seeing Is Believing”,展示了当前 AR 技术的发展状态以及未来所需的关键突破方向。会议期间,一些演讲嘉宾甚至部分与会者已佩戴基于显示技术的 AR 眼镜,这在一定程度上表明,AR 已不再只是概念性技术。AR 的应用潜力与交互方式转变Meta Reality Labs 光学、光子学、显示与成像副总裁 Jason Hartlove 在大会主题演讲中指出,AR 显示系统在技术上高度复杂,一旦实现规模化应用,将具有较高的替代门槛,同时也为创新提供了广阔空间。 Meta 于今年 9 月的 Meta Connect 大会上正式发布了其首款 AR 智能眼镜——Ray-Ban Meta Display。Jason Hartlove 表示,AI 正在改变人们与信息和数据的交互方式,这也将推动新的交互媒介出现,而 AR 有潜力成为这一新形态的重要载体。目前,AR 眼镜已可实现实时字幕等 AI 功能,并在辅助视觉或听觉受限人群方面展现出应用价值。 他认为,AR 有望发展成为一种新的通信终端形式,而显示技术在其中起着关键作用,尤其是在提升可达性和创造全新使用场景方面。 关键需求:技术突破与降低制造成本Applied Materials 光子平台业务研发与工程负责人 Ludovic Godet 的演讲聚焦于“面向隐形 AI 眼镜的光子平台”。他指出,主流智能眼镜要实现规模化应用,需要在显示技术和用户体验(UX)方面同时取得突破。消费者期望在眼镜形态中获得接近高端显示设备的视觉体验。 他强调,当前亟需在以下方面取得进展:
他提出,能够支撑品牌级智能眼镜的显示系统应具备以下特征:
Applied Materials 已与 Avegant 合作,开发出一套集成系统,将其 3.4 克蚀刻波导与集成镜片,与 Avegant AG-20 光引擎进行协同优化,并结合轻量化 MCU 处理平台。该方案已完成一款重量约 43 克的无线 AR 眼镜原型,采用单目全彩显示,视场角 20 度、38 PPD、亮度约 3000 尼特,并在会议期间展示了 AI SmartGlass 平台。 公司同时规划了更高性能的产品路线图,包括基于碳化硅(SiC)的 XR1 显示方案,目标实现约 70 度视场角。Godet 指出,要满足目标产品成本要求,仍需进一步降低 SiC 基板成本。Applied Materials 还于今年 9 月宣布,将与 GlobalFoundries 合作,在新加坡推进波导组件的高量产制造。 对显示性能的需求:更多、更快、更优的像素Google 员工工程师 Carlin Vieri 对 XR 显示技术进行了系统性梳理。他指出,XR 显示的发展需要在“更多像素、更快响应、更优显示质量”方面持续提升,同时兼顾成本、可靠性和轻量化。 他总结了 XR 显示的关键性能指标(KPI):
不同产品形态(AR 智能眼镜或 VR 头显)对应不同的显示技术取舍。目前,智能眼镜多采用 MicroLED 或 LCoS 技术,其中 LCoS 已较为成熟,而 MicroLED 仍处于早期发展阶段。MicroLED 属于无机 LED,在硅背板上阵列化集成。 MicroLED 主要存在三种实现方式:
他总结认为,MicroLED 正在快速发展,LCoS 持续优化,MicroOLED 在分辨率方面表现突出,而高 PPI LCD 正逐步进入性能与成本的平衡区间。
来源:Google 单面板全彩 MicroLED 的探索Saphlux 联合创始人兼 CEO 陈晨在演讲中聚焦于 AR 与 MR 应用中的单面板全彩 MicroLED 显示方案。他认为,智能眼镜有望在未来十年成为增长最快的可穿戴设备之一。 Saphlux 已推出一款面向 AR 眼镜的混合量子点 MicroLED 全彩显示方案(0.13 英寸,320×240 分辨率,约 90% DCI-P3 色域,最大光通量 0.7 流明,25 度视场角,体积约 0.2 cc,目标在 2026 年降至 0.15 cc),并已开始小批量出货。 公司指出,量子点和 MicroLED 技术各自存在可靠性与工艺挑战。其最初采用原生蓝光发射体结合 QD 绿、红转换(NPQD®),但由于绿光量子点尺寸较小,更易产生缺陷。随后升级为原生蓝、绿发射体加红色量子点转换层(Hybrid-QD®),在亮度、效率与可靠性方面有所改善。 Saphlux 目前已迁移至全硅基系统,其位于中国的 6 英寸产线已具备约 500 万片/年的产能,并计划于 2027 年转向 12 英寸产线,以提升产出并降低成本。未来,该工艺可支持更大尺寸、高分辨率显示(如 1.4 英寸、4K×4K)用于 MR 等应用。
来源:Saphlux 显示面板的小型化挑战Meta 显示架构技术总监 Mike Lee 讨论了 AR 显示面板的小型化问题。他指出,与 VR 不同,AR 需要将显示面板尽量“隐藏”到镜框结构中,因此对显示体积提出了更高要求。 他强调,像素需集成在硅基上,而随着像素尺寸缩小,晶体管与供电金属层的设计空间也同步受限。此外,AR 显示随头部运动,若处理不当,真实与虚拟图像均可能产生畸变。 在 Meta Orion 原型中,团队通过降低前平面材料电压,并引入数字驱动方式,使 MicroLED 显示能够更好地适配硅工艺。同时借鉴半导体行业经验,引入 TSV(硅通孔)技术,利用硅片背面空间。这些工艺仍需进一步工业化,才能支撑未来规模化应用。
来源:Meta 对更高视觉体验的持续需求BOE AR/VR CTO 张浩指出,更高的 PPD 有助于提升清晰度,更大的 FoV 可增强沉浸感。当前 AR/VR 显示的主要挑战包括:高分辨率、准确色彩以及在强光环境下的高亮度表现。 他分析了不同显示技术的局限性:LCD 受限于 PPI,MicroOLED 成本较高,MicroLED 在全彩实现方面仍存在难点。此外,系统还面临光学问题(如色分离、重影、不均匀亮度)以及带宽与实时渲染带来的系统压力。
来源:BOE CREAL 联合创始人兼 CEO Tomas Sluka 认为,目前 AR 眼镜的视觉体验仍有明显不足。他提出需补充关键视觉指标(如焦距提示、处方镜片支持),改善透视清晰度、单位功耗亮度与可负担性,同时保持 FoV、分辨率、形态与色彩等指标。 CREAL 专注于光场显示技术,其方案通过呈现真实 3D 深度,使虚拟内容与现实环境更自然融合。公司采用的 FLCoS 微显示具有无运动模糊、无色分离、高亮度及成熟 CMOS 工艺等特点。 GoerOptics CTO 田可涵介绍了高性能、大视场角衍射光波导的发展进展。他指出,波导设计需在亮度、均匀性、人眼舒适度、重量与成本之间权衡。不同基板材料(如 SiC、铌酸锂、玻璃或聚合物)各具优势与挑战。以 SiC 为例,其可支持较大 FoV,但多层结构会增加复杂度、重量与成本。材料、工艺和设备仍有持续优化空间。 未来增长仍需技术持续推进AR 正逐步进入实际应用阶段,但要实现更广泛的普及,仍需在光学、显示性能及规模化制造方面取得突破。 |