产业丨光学成AR眼镜核心要素,MicroLED微显示加速商业化进程

原创 AI芯天下 2025-02-27 20:30

·聚焦:人工智能、芯片等行业

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前言
AR产品形态的演进,从[头盔]向[眼镜]的转变近年来,AR终端厂商在产品轻量化方面进行了诸多尝试,产品形态多样。

一个明显的趋势是AR产品从[头盔]形态向[眼镜]形态的转变。

其中,显示与光学方案的选择对AR产品的形态具有决定性的影响。


作者 | 方文三
图片来源 |  网 络 


光学成AR眼镜核心要素


然而,不容忽视的是,AR眼镜的供应链正面临严峻的挑战,即所谓的[瓶颈]问题。


量产难以实现的主要原因在于AR眼镜核心组件——光模组的生产能力尚未能满足需求。


光模组的生产涉及多个关键技术领域,包括显示技术、光波导技术、光学镜头以及偏振器等。


对于具备显示功能的AR眼镜而言,光学技术是决定产品性能的关键因素。


目前市场上存在多种主流光学技术,如LCoS、DLP、MicroLED、LBS等,而MicroLED技术在体积、亮度、功耗等方面展现出色,被认为是AR眼镜领域的理想选择。


鉴于AR设备的复杂构成,目前主流的技术方案包括Birdbath和光波导技术。


光波导技术因其卓越的透明度和轻薄特性,能够将图像直接投射至用户眼中,因此被视为未来AR光学技术发展的关键所在。


传统光波导方案通常与LCoS(液晶硅)和DLP(数字光处理)光引擎相结合使用。


然而,这两种光引擎体积庞大、能耗较高,难以满足对轻便化的需求。



相比之下,Micro LED微显示技术因其亮度高、尺寸小、功耗低的特性,成为满足轻量化和全天候使用AR眼镜需求的理想技术选择。


AR眼镜所采用的微型显示技术主要包括Micro-LED、LCoS、LBS、DLP等。


目前,LBS、LCoS、DLP技术的体积普遍超过1立方厘米(CC),而最新的Micro-LED光学引擎体积已经缩减至0.15立方厘米,与一颗红豆相仿,重量也仅为0.3克。


正是由于Micro-LED在体积上的显著优势,光学引擎得以隐藏于眼镜的镜腿之中,使得产品外观与普通眼镜无异。


轻量化AR产品的研发,以及相关企业的参与,都指向了一个核心关键词——Micro-LED。


Micro LED光源的特性能够满足AR设备对高亮度、微型化以及低功耗的需求,因此被视为AR设备的关键技术储备。


若Micro LED全彩化方案能够通过垂直堆叠或色彩转换技术实现,它有望成为未来AR眼镜的首选技术方案。


全球制造商正逐渐达成共识,将Micro LED与光波导技术作为产品设计的核心理念。


当前市场正致力于优化消费级AR设备的轻便性,特别是在提升佩戴舒适度方面显得尤为关键。



MicroLED微显示加速商业化进程


Micro LED技术在近眼显示领域的进展日益加快,特别是在AR眼镜领域,预计在不久的将来,Micro LED有望取代Micro OLED成为市场主导技术。


根据TrendForce集邦咨询的预测,到2024年,Micro LED在AR设备市场占有率将达到18%,而到2030年,这一比例预计将增长至44%。


从产品应用的角度观察,近年来AR眼镜制造商对Micro LED技术的需求持续增长。


据LEDinside的不完全统计显示,2023年采用Micro LED微显示技术的AR眼镜产品数量达到14款,创下了历史新高。


截至2024年,搭载Micro LED技术的AR眼镜新品数量已达到8款。


诸如苹果、Meta等科技巨头纷纷投入巨额资金研发Micro LED技术,旨在通过这项技术提升其AR和VR产品的性能和用户体验。


据传,苹果公司正在积极研发基于Micro LED技术的AR眼镜,并预计将在2026年正式推出。


在刚刚结束的Meta Connect 2024大会上,Meta发布了首款AR眼镜Orion,该产品采用了Micro LED与光波导相结合的显示光学方案,实现了70°的视场角。


至2024年,诸如Meta、TCL、影目科技、Rokid、Vuzix、东南大学、星纪魅族、逸文科技和OPPO等多家品牌,纷纷推出基于Micro LED与光波导技术相结合的消费级AR眼镜,从而推动了AR设备轻便化的发展。


目前,在国内,仅有JBD这一家公司具备了量产MicroLED微显示屏的技术能力。


根据媒体报道,JBD已经推出了包括0.13英寸、0.22英寸、0.31英寸的微显示面板,以及0.3cc单色光引擎、0.4cc彩色光引擎等多种产品。


JBD所生产的MicroLED微显示屏已经支持了超过25款AR眼镜的上市,成为国内大多数AR眼镜制造商不可或缺的供应商。


JBD作为全球唯一实现MicroLED微显示屏规模化量产的企业,自然成为了众多投资机构关注的焦点。


若聚焦于轻量化AR眼镜领域,JBD公司是市场中不可忽视的一家厂商,因为它是目前唯一能够规模化量产Micro-LED微显示面板的企业。



新一轮AR技术投资聚焦MicroLED


例如,苹果公司早在2014年就收购了Micro-LED厂商Luxvue,而Meta、Snap、三星、LG等公司也拥有丰富的专利技术储备。


Yole Group的数据显示,全球Micro-LED专利发布数量近年来呈指数级增长,仅在2021至2023年期间,新发布的专利就超过了11000项。


国际数据公司(IDC)预测,在2023至2027年的五年间,全球AR眼镜出货量的年复合增长率有望达到96.5%。


2014年,苹果公司收购了MicroLED创业公司LuxVue;2016年,Meta旗下的Oculus收购了专注于低功耗微型LED(µLED)光源模块的InfiniLED;


2017年,谷歌对MicroLED制造商Glo进行了投资;


2019年,谷歌又对高性能MicroLED显示技术公司Mojo Vision进行了投资。


然而,由于技术开发的难度以及市场尚处于初期阶段,MicroLED技术的商业化应用一直未能实现。


2023年初,苹果公司开始推动MicroLED技术的商业化进程。


在一切进展顺利的情况下,预计在今年推出的APPLE Watch Ultra上将搭载公司自主研发的MicroLED屏幕。


预计到2026年以后,这项技术有望进一步扩展至AR眼镜、智能手机、车载显示等设备。


尽管许多企业尚未具备MicroLED微显示屏的量产能力,但确实有一些企业表现突出,并且发展迅速。


例如,思坦科技专注于为AR/XR、可穿戴设备等提供MicroLED技术解决方案,目前正致力于推动MicroLED技术从中试阶段向量产阶段过渡,实现技术的产业化;


小象光显专注于超薄微型投影光机的研发,其产品涵盖了微型AR眼镜、微型便携投影等领域;


镭昱光电主要开发高性能、高量产性的全彩MicroLED微显示屏,是行业内较早实现AR级别单片全彩MicroLED微显示芯片的企业;


麦沄显示主要专注于MicroLED外延、芯片制造等领域,目前也已达到中试及以上规模,具备了产业化应用的基础。


此外,观海微、异印光电、华引芯、元旭半导体等企业也相继完成了融资,正在加强MicroLED技术研发,提升量产能力,它们都是这一领域潜在的竞争者。



结尾:


随着像Meta、苹果这样的行业巨头的加入,他们将尝试各种技术和定义,有望推出一款真正被用户接受的产品。


在产品定义稳定后,产业资源和研发投入将更加集中,从而加速AR产业的发展。


部分资料参考:亿欧网:《集齐阿里、三星、比亚迪、吉利、上海国资等重磅投资,JBD掘金AR眼镜黄金赛道》,VR陀螺:《Orion启示录:为何Micro-LED是AR眼镜的必然选择》,材料汇:《MicroLED与光学组合器:AR眼镜未来发展方向》,LEDinside:《Micro LED AR眼镜添新军!今年新品数量已达8款》,睿擎资本:《Micro LED推动AR智能眼镜发展》,光学显示观察:《Meta AR眼镜光学架构解析:1万美金花哪了?》

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