機(jī)械-華泰機(jī)械：AR光學(xué)部件產(chǎn)業(yè)鏈有哪些關(guān)注點(diǎn),(微信)

華泰|機(jī)械：AR光學(xué)部件產(chǎn)業(yè)鏈有哪些關(guān)注點(diǎn)？倪正洋華泰睿思2024-04-1207:15江蘇學(xué)方案中，光波導(dǎo)為當(dāng)前主流，表面浮雕光柵衍射光波導(dǎo)依靠微納轉(zhuǎn)移的應(yīng)用及光學(xué)透鏡合成設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全彩顯示的商業(yè)化進(jìn)展。核心觀點(diǎn)AR與VR/MR本質(zhì)區(qū)別在于透視方案不同，AR采取光學(xué)透視（OSTVR透視方案則為視頻透視（VSTOST在亮度、分過VR。且相比VR而言，A有望憑借價(jià)格優(yōu)勢(shì)+內(nèi)容及體感提升+巨頭不斷入局推動(dòng)成為頭顯設(shè)備終局。學(xué)方案主要包括棱鏡方案、Birdbath、自由曲面、全息投影、光波導(dǎo)可實(shí)現(xiàn)二維擴(kuò)瞳，表面浮雕光柵衍射光波導(dǎo)依靠微納制造，我們續(xù)關(guān)注納米壓印設(shè)備在對(duì)準(zhǔn)精度，效率等方面的提升。AR顯示方案中MicroLED適配光波導(dǎo)，關(guān)注巨量轉(zhuǎn)移/全彩顯示工藝進(jìn)展波導(dǎo)搭配，但體積和功耗較大；MicroOLED體積小功耗低，但其亮度較低，常與光學(xué)方案中的Birdbath、自由曲面方案搭配，無法與光波導(dǎo)方案適配。MicroLED具有低功耗、亮度高等優(yōu)勢(shì)適配光波導(dǎo)方案，有望成為AR眼鏡微顯示器件最優(yōu)選擇。MicroLED當(dāng)前需克服巨量轉(zhuǎn)移和全彩顯示兩大難題，后續(xù)關(guān)注激光轉(zhuǎn)移技術(shù)彩化技術(shù)領(lǐng)先。印設(shè)備；MicroLED及巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)。對(duì)應(yīng)公司名單請(qǐng)見研報(bào)原文。正文AR使用OST疊加虛擬與現(xiàn)實(shí)，有望成為頭顯終局過計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)將用戶帶入生成的虛擬世界中，為用戶提供多信等數(shù)據(jù)疊加在現(xiàn)實(shí)世界上，實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合，對(duì)用戶的切實(shí)為代表的專用設(shè)備已在醫(yī)療、重工業(yè)和物流等行業(yè)發(fā)揮重要價(jià)值，后續(xù)有望進(jìn)入更多消費(fèi)場(chǎng)景。AR與VR/MR本質(zhì)區(qū)別在于透視方案不同，AR采取光學(xué)透視面，與計(jì)算機(jī)生成的虛擬畫面結(jié)合后呈現(xiàn)在不透明的顯示器上。相看見外部世界，其在亮度、分辨率、延遲、焦場(chǎng)等方面更具有優(yōu)勢(shì)，的光路設(shè)計(jì)復(fù)雜、量產(chǎn)難度高、光學(xué)零部件造價(jià)較高等原因。創(chuàng)公司GarySharpInnovations以為AR和VR開發(fā)更好的視覺功能眼鏡NrealX與主打輕巧時(shí)尚的NrealAir。2022年3月，為雙目式、單目式、插入式、隱形眼鏡式、靜態(tài)全息顯示器和車載雷鳥創(chuàng)新表現(xiàn)突出，雷鳥X2搭載MicroLED+衍射光波導(dǎo)全彩雙導(dǎo)航與擬真陪伴的功能，并首發(fā)合作微信小程序生態(tài)。仍較低。中國市場(chǎng)方面，根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2023年中國VR/AR出售價(jià)高但銷量低，但隨著技術(shù)運(yùn)用逐漸成熟，價(jià)格相對(duì)較低的消費(fèi)市場(chǎng)。3）科技巨頭不斷布局，根據(jù)蘋果專利，蘋果設(shè)計(jì)了大量貼頭入局有望快速提升由光波導(dǎo)技術(shù)、輕量光機(jī)引擎技術(shù)、以及微顯AR核心為光學(xué)方案+微顯示屏，光波導(dǎo)+MicroLED有望為主流Birdbath、自由曲面，全息投影，光波導(dǎo)方案；微顯示屏主流包括LCD、LCOS、DLP、MicroOLED，MicroLED等。目前光波導(dǎo)良率等仍有待進(jìn)步。心工藝通過一系列光學(xué)成像元件形成遠(yuǎn)處的虛像并投射到人眼中。不同之處在于，AR眼鏡需要透視(see-through)，既要看到真實(shí)的外部世界，也要看到虛擬信息，所以成像系統(tǒng)不能擋在視線前方，需要多加一個(gè)或一組光學(xué)組合器(opticalcombiner)，通過“層疊”的形式，將虛擬信息和真實(shí)場(chǎng)景融為一體，互相補(bǔ)充“增強(qiáng)”。光學(xué)方方案、Birdbath方案、自由曲面方案、離軸全息透鏡方案和光波導(dǎo)方案。衡量方案優(yōu)劣的指標(biāo)主要包括產(chǎn)品厚度與重量、透光率、的大小決定了光學(xué)儀器的視野范圍。棱鏡方案作為初始嘗試技術(shù)成熟且成本低廉，但視場(chǎng)角、圖像呈現(xiàn)效果、重量等無法達(dá)到要求。棱鏡方案的光學(xué)顯示系統(tǒng)主要由微型投影儀和反射棱鏡組成，微型投影儀負(fù)責(zé)將圖像投影出來，通過棱鏡將圖像直接反映到人眼的視網(wǎng)膜中，與現(xiàn)實(shí)畫面疊加后即可形成虛實(shí)結(jié)合的效果。雖然該方案技術(shù)成熟且量產(chǎn)成本低，但是為了保證顯示內(nèi)容足夠清晰，該方案通常采用包裹式，導(dǎo)致產(chǎn)品較厚，視場(chǎng)角小。棱鏡方案以最早的GoogleGlass為代表，由于系統(tǒng)處于人眼右上方，人必須將眼睛聚焦在右上方才可看到圖像信息，且該系統(tǒng)存在視場(chǎng)角和體積之間的天然矛盾。GoogleGlass的視場(chǎng)角只題被公司撤回。Birdbath方案原理為將來自顯示源的光線投射至45度的分光鏡看到現(xiàn)實(shí)世界的物理對(duì)象以及由顯示器生成的數(shù)字影像。從分光鏡反射回來的光線會(huì)彈射到通常為凹面鏡的合成器上，由此重新導(dǎo)向眼睛。Birdbath方案的優(yōu)勢(shì)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、視場(chǎng)角較大、光效好，且量產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，但是卻比普通眼鏡更加厚重，透過率低，也出RokidAir產(chǎn)品時(shí)被采用，眼鏡重量?jī)H83克，視場(chǎng)角達(dá)43度，相比于棱鏡方案有明顯改善。自由曲面方案成像質(zhì)量高，產(chǎn)品高度和重量需要優(yōu)化。自由曲面是一種有別于球面或者非球面的復(fù)雜非常規(guī)面形，即用來描述鏡頭表面面形的數(shù)學(xué)表達(dá)式相對(duì)比較復(fù)雜，往往不具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性。該方案原理為光線由顯示器發(fā)出直接射至合成器（即凹面鏡）內(nèi)，并且反射回用戶眼內(nèi)。顯示源的理想位置居中并與鏡面平行。采用自由具優(yōu)勢(shì)，但是依然面臨產(chǎn)品厚重、圖像畸變的問題。在國內(nèi)，自由曲面方案已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，其代表公司為耐德佳。耐德佳在其消費(fèi)級(jí)AR眼鏡ARknovvA1中推出并采用了自光學(xué)解決方案，在壓縮光機(jī)體積的同時(shí)擴(kuò)大了鏡片的面積，使得用率，使用該方案的AR眼鏡相比采用Birdbath的產(chǎn)品來說功耗更低。全息透鏡方案降低加工難度，但成像效果不理想。全息透鏡方案利直透鏡將顯示源射出的光束準(zhǔn)直為平面波，并衍射進(jìn)基底以進(jìn)行全內(nèi)反射傳輸，同時(shí)線光柵將光束衍射輸出進(jìn)入人眼。這種方式降低范圍小，而且有復(fù)雜的相差與嚴(yán)重的色散，全息透鏡的成像效果并不理想。North曾推出了一款A(yù)R眼鏡產(chǎn)品NorthFocals，外形除鏡腿比普通眼鏡粗以外，其他部位與普通眼鏡十分相近。從產(chǎn)品功能來看，NorthFocals提供了一塊像素為300*300的15度可視光機(jī)內(nèi)的微型顯示器發(fā)出的光線通過透鏡組被耦合器件耦入光波導(dǎo)鏡片中，在波導(dǎo)內(nèi)以全反射的形式向前傳播，到達(dá)出耦合器件時(shí)被耦合出光波導(dǎo)后進(jìn)入人眼成像。由于使用波導(dǎo)折疊了光路，使得產(chǎn)品整體體積較小，符合輕量化的發(fā)展趨勢(shì)，加上光波導(dǎo)方案相比其他光學(xué)方案在成像清晰度、可視角度等方面均具有優(yōu)勢(shì)，光波導(dǎo)可分為幾何波導(dǎo)方案和衍射光波導(dǎo)方案兩種。近年主流的日常消費(fèi)導(dǎo)這兩種光學(xué)方案。幾何波導(dǎo)方案包括鋸齒結(jié)構(gòu)波導(dǎo)和偏振陣列光波導(dǎo)，仍使用傳統(tǒng)光提出并一直致力于優(yōu)化迭代，其基本原理為耦入?yún)^(qū)域用于將微投影光機(jī)的光束耦入到波導(dǎo)片中，使得光束滿足在波導(dǎo)片中全反射傳播 反射耦出到人眼。傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng)中，圖像通常只有一個(gè)“出口”，鏡面陣列相當(dāng)于將出瞳沿水平方向復(fù)制了多份，每一個(gè)出瞳都輸出相同的圖像，這樣眼睛在橫向移動(dòng)時(shí)都能看到圖像。幾何光波導(dǎo)圖像質(zhì)量可達(dá)到較高水準(zhǔn)，但制作工藝流程繁雜良率較低。幾何光波導(dǎo)運(yùn)用傳統(tǒng)幾何光學(xué)設(shè)計(jì)理念和制造流程，并未涉及準(zhǔn)，但制造工藝流程比較繁冗。主要體現(xiàn)在“半透半反”鏡面陣列的鍍膜工藝。由于光在傳播過程中逐漸損耗，陣列中多個(gè)鏡面都需并且由于幾何波導(dǎo)傳播的光通常是偏振的，導(dǎo)致每個(gè)鏡面的鍍膜層數(shù)可能達(dá)到幾十層。另外，這些鏡面在鍍膜后需層疊在一起并用特殊的膠水粘合，然后按照一個(gè)角度切割出波導(dǎo)的形狀，過程中鏡面之間的平行度和切割的角度都會(huì)影響到成像質(zhì)量。因此，即使每一步工藝良率尚可，數(shù)十步結(jié)合起來的總良率仍不理想。常見瑕疵包括背景黑色條紋、出光亮度不均勻、鬼影等。衍射光波導(dǎo)通過光柵調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)二維擴(kuò)瞳。衍射光波導(dǎo)設(shè)計(jì)不依賴于幾何光學(xué)，而利用光的衍射效應(yīng)，主要采用光柵結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)效率優(yōu)化到最高，從而使大部分光在衍射后主要沿這一方向傳播，起到與傳統(tǒng)光學(xué)器件類似的改變光線傳播方向的作用，但其所有的操作都在平面上通過微納米結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，節(jié)省空間且自由度較傳統(tǒng)光學(xué)器件大。衍射光柵是一個(gè)具有周期結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，該周期可以是材料表面浮雕出來的高峰和低谷，也可以是全息技術(shù)在材料內(nèi)部曝光形成的“明暗干涉條紋”，本質(zhì)是在材料中引起折射率的周期性變化，因此衍射光波導(dǎo)方案主要可以分為表面浮雕光柵波導(dǎo)方案和體全息光柵波導(dǎo)方案。雖然光柵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程較為復(fù)雜，但提供了較大的設(shè)計(jì)自由度，通過計(jì)算優(yōu)化光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)后的衍射光表面浮柵光波導(dǎo)為當(dāng)前最主流方案。浮雕光柵波導(dǎo)方案使用浮雕光入、耦出和出瞳擴(kuò)展器件。表面浮雕光柵指的是在表面產(chǎn)生的周期性變化結(jié)構(gòu)，即在表面形成的各種具有周期性的凹槽。根據(jù)凹槽的輪廓、形狀和傾角等結(jié)構(gòu)參數(shù)的不同，常用的表面浮雕光柵可以分為一維光柵與二維光柵。一維光柵根據(jù)剖面形狀劃分為矩形光柵、梯形光柵、閃耀光柵和傾斜光柵等，二維光柵常用的結(jié)構(gòu)有六邊形分布的柱狀光柵。浮雕光柵波導(dǎo)方案具有大視場(chǎng)和大眼動(dòng)范圍的優(yōu)勢(shì)，但是也會(huì)帶來視場(chǎng)均勻性和色彩均勻性的挑戰(zhàn)。表面浮雕光柵二代、MagicLeapOne、RokidVisionAR眼鏡等多家明星產(chǎn)品證明了衍射光波導(dǎo)的可量產(chǎn)性。體全息光柵波導(dǎo)方案采用體全息光柵作為波導(dǎo)的耦入和耦出器件，通過雙光束全息曝光技術(shù)在介質(zhì)中形成干涉條紋，從而可以獲得折射率周期性變化的光柵結(jié)構(gòu)。體全息光柵是一種具有周期結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，它一般通過雙光束全息曝光的方式，直接在微米級(jí)厚度感光聚合物薄膜內(nèi)干涉引起了其折射率周期性變化，從而形成納米級(jí)的光柵結(jié)構(gòu)，可以對(duì)入射光發(fā)生衍射作用，在色彩均勻性（無彩虹干涉曝光。通過使用激光激發(fā)的干涉圖案附著在基底上的光敏折射材料，材料特性隨著光強(qiáng)度分布的不同而變化，最后獲得折射率周光效率、清晰度等方面都還未達(dá)到與表面浮雕光柵同等的水平。納米壓印決定波導(dǎo)性能浮雕光柵衍射光波導(dǎo)的研制流程主要分為三大環(huán)節(jié)：光柵設(shè)計(jì)、光柵母版加工、納米壓印生產(chǎn)。浮雕光柵衍射光波導(dǎo)制備通過傳統(tǒng)半導(dǎo)體的微納米加工工藝，在硅基底上通過電子束曝光和離子刻蝕制成光柵的壓印模具，再利用模具通過納米壓印技術(shù)壓印出成千上萬先需要設(shè)計(jì)出餅干上的圖樣（光柵設(shè)計(jì)然后要根據(jù)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)制作出餅干模具（光柵母版加工最后使用模具批量“壓制”出餅干（納米壓印生產(chǎn)）。在真正的衍射光波導(dǎo)的生產(chǎn)中，“模具”和“壓制”必須具有極復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和極高的精度。制造衍射光波導(dǎo)所需要精度和速度都可靠的電子束曝光和納米壓印的儀器價(jià)格較高，并且需要放置在專業(yè)的超凈間中，生產(chǎn)條件較為苛刻。光柵母版加工包括勻膠，光刻，刻蝕，清洗為四大工藝。光柵母版加工使用光刻的方法，先將基板清洗烘干，然后再將光刻膠均勻涂布到基板上去。在基板上涂一層光刻膠之后，通常會(huì)再借助有圖案結(jié)構(gòu)的掩模板去進(jìn)行曝光，然后再將基板泡到顯影液中，溶解被光照到的地方，在光刻膠上做出想要的結(jié)構(gòu)。光刻之后再進(jìn)行刻蝕，將光刻膠的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到堅(jiān)硬的基板上，將其作為母版去壓印，提升母版壽命。最后清洗完成母版制作。制作難點(diǎn)：1）光柵周期均勻性：目前行業(yè)普遍采用的是電子束光刻，每根周期性線條需用電子束寫，線條與線條之間的距離會(huì)出現(xiàn)偏差。因此較難確保光柵周期均勻性；2）加工制作精度：光柵周期均勻性的誤差是指宏觀上的兩根線條之間的距離存在偏差，而加工制作精度的誤差則是指這根線條本身的寬度或高度上的誤差；3）傾斜結(jié)構(gòu)的加工：通常光柵都是直上直下的垂直結(jié)構(gòu)，但隨著技術(shù)發(fā)展，這種結(jié)構(gòu)的光柵已經(jīng)漸漸無法滿足性能需求。于是出現(xiàn)了像三角形、平行四邊形這樣的傾斜結(jié)構(gòu)光柵。垂直結(jié)構(gòu)的光柵制作相對(duì)容易，而想要制作傾斜結(jié)構(gòu)的光柵則極具挑戰(zhàn)性。4）表面粗糙度：光柵母版表面粗糙度越大，其破損幾率就越大，母版的使用壽命也就越短。首先需要準(zhǔn)備玻璃晶圓并進(jìn)行清洗，其次采用旋涂工藝將納米壓印膠均勻涂布在晶圓表面，然后通過納米壓印工藝將模具上的光柵結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到晶圓上的壓印膠里。之后需要將大的晶圓切割成一片一片成一體，最后對(duì)鏡片的外輪廓進(jìn)行封邊，完成衍射光波導(dǎo)的生產(chǎn)。納米壓印是納米壓印生產(chǎn)整體流程中最為核心，也是難度最高的環(huán)直接用做生產(chǎn)。因此，必須將光柵母版的結(jié)構(gòu)一比一轉(zhuǎn)印到不易損要先制作出光柵母版，然后對(duì)母版進(jìn)行清洗和表面抗粘處理。最后，使用柔性基材進(jìn)行軟膜壓印、固化、脫膜。通過以上操作，便可復(fù)制出多個(gè)子版。經(jīng)過晶圓清洗、旋涂勻膠、納米壓印、固化、脫模等流程，便可將子版上的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到晶圓上面，完成批量生產(chǎn)。印機(jī)核心廠商包括EVGroup、SUSSMicroTec、Canon等，前三造領(lǐng)域，國外NIL設(shè)備企業(yè)如奧地MicroTec、丹麥NILTechnology(NILT)占據(jù)主要份額，國內(nèi)企AR顯示方案中MicroLED適配光波導(dǎo)工藝難點(diǎn)目前主流的AR顯示方案主要包括LCD、LCOS、DLP、MicroOLED、MicroLED方案，顯示屏追求輕量小體積、高亮度、題。MicroOLED體積小功耗低，但由于亮度低常與光學(xué)方案中的Birdbath、自由曲面方案搭配，無法與光波導(dǎo)方案適配。MicroLED顯示器件的最優(yōu)選擇。為L(zhǎng)iquidCrystalDisplay，目前市場(chǎng)中大多使用薄膜電晶體液晶玻璃基板是彩色濾光片，下層玻璃則鑲嵌著電晶體。當(dāng)電流通過電晶體時(shí)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)變化，使得液晶分子原本的旋轉(zhuǎn)排列發(fā)生扭轉(zhuǎn)，上，進(jìn)而產(chǎn)生不同的顏色。該技術(shù)已經(jīng)較為成熟，且具有色域廣、度較厚，功耗較高，且具有光利用率和對(duì)比度低的短板。比高，但其需要照明單元導(dǎo)致模組體積大、存在背光、功耗高、低MagicLeap1AR眼鏡包含6個(gè)LCoS顯示屏，微軟的HoloLens1DLP全稱DigitalLightProcession，是美國德州儀器公司以數(shù)字的反射表面。每個(gè)微鏡片代表一個(gè)單獨(dú)的像素。來自光源的光線被路徑上來開啟該像素或使光線離開鏡頭路徑來關(guān)閉該像素。為了定有優(yōu)良的商品化條件，其在分辨率、對(duì)比度、亮度、灰階、色保真度及響應(yīng)時(shí)間等主要性能參數(shù)上都達(dá)到較高水平，但是具有設(shè)計(jì)復(fù)足光波導(dǎo)需求，但其主要問題在于體積，功耗方面沒有優(yōu)勢(shì)，無法MicroOLED全稱為有機(jī)發(fā)光二極管，與常規(guī)LCD和OLED屏采用的玻璃基板的區(qū)別在于，MicroOLED的基與功耗等方便的表現(xiàn)。MicroOLED的優(yōu)點(diǎn)延展性好，但其量產(chǎn)難度較高、成本高、亮度低、有機(jī)材料的使用壽命較短（數(shù)千小時(shí)）、燒屏現(xiàn)象。以VisionPro為代表的VR設(shè)備帶動(dòng)硅基OLED發(fā)展，關(guān)注索尼/京東方/視涯科技等廠商擴(kuò)產(chǎn)及降本情況。蘋果VisionPro內(nèi)屏搭載兩塊索尼獨(dú)家供應(yīng)的1.42英寸MicroOLED顯示屏。據(jù)蘋果官方的數(shù)據(jù)，VisionPro搭載的Micro-OLED顯示屏擁有2300萬像產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，目前能夠量產(chǎn)全彩MicroOLED且在XR硬件領(lǐng)域較活躍的有索尼、京東方和視涯等廠商。MicroOLED當(dāng)前生產(chǎn)良率仍較低造成售價(jià)較高，后續(xù)降本節(jié)奏將決定其應(yīng)用普及率。目前AR眼鏡中使用了MicroOLED顯示技術(shù)的有INMOAir2、雷鳥Air2、RokidMax、XrealAir2等，VR頭顯設(shè)備中除AppleVisionMicroOLED亮度較低，因此更適配于Birdbath方案，無法大規(guī)組對(duì)眼前看到的畫面產(chǎn)生影響，如果外界的光線過亮，使用者眼前基于MicroOLED和光波導(dǎo)顯示的畫面入眼亮度沒有當(dāng)前環(huán)境的現(xiàn)的色彩非常暗淡，甚至無法顯示畫面。而對(duì)于鍍膜并加遮光片的墨鏡形態(tài)的Birdbath娛樂觀影眼鏡來說，往往在室內(nèi)暗光環(huán)境下的使用場(chǎng)景。根據(jù)北京極客伙伴科技有限公司官方公眾號(hào)數(shù)據(jù)，衍射表面浮雕光二維擴(kuò)瞳陣列光波導(dǎo)光能利用率一般在5%左右。MicroOLED亮限于在室內(nèi)使用。高性能MicroLED符合AR發(fā)展趨勢(shì)，全彩顯示/巨量轉(zhuǎn)移工藝為關(guān)鍵高清顯示效果。MicroLED全稱MicroLightEmittingDiode，達(dá)到主流LED的1%。MicroLED的每個(gè)像素由紅色、綠色和藍(lán)色的子像素組成，每個(gè)像素單獨(dú)控制，從而能夠精確控制顯示的亮度、形成一個(gè)像素。隨后，光線被引導(dǎo)通過一組濾色器來創(chuàng)造所需顏色。MicroLED陣列經(jīng)由垂直交錯(cuò)的正負(fù)柵狀電極連結(jié)每一顆MicroLED以顯示影像。MicroLED因?yàn)槠涓吡炼雀咔逦冗m配于衍射光波優(yōu)勢(shì)。MicroLED亮度較高適配于MicroLED藍(lán)光100萬尼特，綠光500萬尼特，紅光100萬尼特時(shí)還可以精確控制顯示亮度、顏色和對(duì)比度，具有較高的畫面性能；MicroLED克服量產(chǎn)困難，AR設(shè)備中使用率有望持續(xù)提升。中國企業(yè)在MicroLED布局不落下風(fēng)。根據(jù)全球咨詢機(jī)構(gòu)ResearchandMarkets報(bào)告《GlobalMicro-LEDDisplayMarket-Outlook&Forecast2023-2028》（2024）,2022年全球以上，其中京東方、華興、天馬等頭部面板廠商均積極布局。動(dòng)背板上，使其與驅(qū)動(dòng)集成電路系統(tǒng)之間形成良好的機(jī)械固定和電對(duì)這一過程要求極高，存在剝離、拾取、轉(zhuǎn)移、鍵合幾個(gè)關(guān)鍵步驟。目前面臨兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：1）轉(zhuǎn)移精度方面，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)轉(zhuǎn)移的且像素密度較高，需要新技術(shù)來滿足轉(zhuǎn)移數(shù)量巨大的要求。擺臂式轉(zhuǎn)移技術(shù)、針刺式轉(zhuǎn)移技術(shù)、靜電力轉(zhuǎn)移技術(shù)）、自組裝技術(shù)（流體自組裝技術(shù)、磁力自組裝）、滾軸轉(zhuǎn)印技術(shù)和激光剝離技為吸附力實(shí)現(xiàn)介面調(diào)控，通過調(diào)控轉(zhuǎn)移頭的作用力，將芯片轉(zhuǎn)移至目標(biāo)基板上，但受轉(zhuǎn)移頭陣列限制，轉(zhuǎn)移效率和精準(zhǔn)度相對(duì)較低。無需單獨(dú)拾取或釋放芯片，大大提高了芯片的轉(zhuǎn)移效率，但組裝過程中芯片易損毀，良率無法保證。精密自動(dòng)化裝置完成芯片與目標(biāo)基板的對(duì)準(zhǔn)和壓印，提高了芯片的轉(zhuǎn)移精度，但其自動(dòng)化裝置精密工藝難度大，且不能選擇性轉(zhuǎn)移芯并利用響應(yīng)層產(chǎn)生的化學(xué)或光熱反應(yīng)，將芯片剝離至目標(biāo)基板上，具有高精度選擇性釋放芯片的能力。通過將單束激光衍射成多束激芯片巨量轉(zhuǎn)移的主流方案。多家公司布局激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，2022年9月，其首批MicroLED巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備其Mini/MicroLED激光巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備可實(shí)現(xiàn)50μm內(nèi)芯片應(yīng)用需12月邁為股份自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制MicroLED量產(chǎn)加速。MicroLED實(shí)現(xiàn)單色較簡(jiǎn)單但實(shí)現(xiàn)全彩相對(duì)復(fù)雜，當(dāng)合成法商業(yè)化最快，但其設(shè)近眼顯示領(lǐng)域尚無法實(shí)現(xiàn)全彩的高亮顯示。全彩方案的工藝難度相顯示屏的子畫面合成，然后利用驅(qū)動(dòng)面板進(jìn)行圖片信號(hào)的傳輸，進(jìn)實(shí)現(xiàn)飽和度較高的色彩顯示，但設(shè)計(jì)難度較高。如今研究熱點(diǎn)為量子點(diǎn)技術(shù)。3）三色RGB法：2016年P(guān)eng采用CoB構(gòu)，藍(lán)光和綠光LED使用GaN材料結(jié)構(gòu)且為水平結(jié)構(gòu)。通過CoB后續(xù)需關(guān)注光學(xué)透鏡合成法商業(yè)化應(yīng)用，當(dāng)前雷鳥創(chuàng)新通過棱鏡合RGB發(fā)光材料不同，驅(qū)動(dòng)電流不同，MicroLED的紅光效率低，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)單片全彩，現(xiàn)階段采用三色合光方案比較合理。受限注光學(xué)透鏡合成法的商業(yè)化應(yīng)用，其可解決全彩顯示成本高，設(shè)計(jì)觀點(diǎn)總結(jié)術(shù)決定波導(dǎo)性能，制造衍射光波導(dǎo)所需要精度和速度都可靠的電子束曝光和納米壓印的儀器價(jià)格較高，所需精度較高，生產(chǎn)條件較為苛刻。后續(xù)關(guān)注納米壓印設(shè)備精度及效率提升。2、顯示方案中，Micro波導(dǎo)方案，有望成為AR眼鏡微顯示器的最優(yōu)選擇。前需克服巨量轉(zhuǎn)移和全彩顯示兩大難題。激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)響應(yīng)速度快且選擇性高，多家公司布局激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，出貨激光巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備，助力Micro