電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/莫婷婷）近日，Meta發(fā)布新一代AR彩色智能眼鏡Meta Ray-Ban Display，采用LCoS（硅基液晶）顯示方案，再次將LCoS技術(shù)推向產(chǎn)業(yè)風(fēng)口。憑借高分辨率、高光效與成熟的制造工藝，LCoS正成為輕量化AR眼鏡的核心顯示路徑之一。當(dāng)前，產(chǎn)業(yè)鏈廠商加速布局，豪威集團(tuán)、Raontech、奇景光電等多家科技巨頭紛紛加碼布局，競(jìng)相研發(fā)高性能LCoS產(chǎn)品。

當(dāng)APL超6%，LCoS比MicroLED更省電？鬼影、功耗、效率解析

硅基液晶芯片LCOS是基于半導(dǎo)體集成電路硅基板的反射式硅光器件，通過(guò)外部LED或激光作為光源照射表面反射進(jìn)行顯示或者調(diào)制信息，具備高分辨率、高光利用率和低成本優(yōu)勢(shì)等優(yōu)勢(shì)。 AVEGANT CORP. 創(chuàng)始人兼CEO EDWARD TANG在行業(yè)論壇中提到，AR眼鏡是一個(gè)非常令人興奮的機(jī)會(huì), Ray-Ban Meta AR眼鏡的銷量已超過(guò)300萬(wàn)臺(tái)。但在AR眼鏡中，整合顯示器還面臨一定挑戰(zhàn)。目前市場(chǎng)主要選擇 LCoS 和MicroLED 兩種方案為主，核心原因是波導(dǎo)效率不高，需要高亮度光機(jī)適配才夠用。

EDWARD TANG對(duì)比了 LCoS 和 MicroLED的兩種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。 在體積方面，全彩 MicroLED通常采用“0.4cc”X-cube封裝，但這僅指顯示面板本身。實(shí)際應(yīng)用中，MicroLED光機(jī)必須搭配連接器、光學(xué)鏡片、散熱架構(gòu)等。更關(guān)鍵的是——為解決鬼影問(wèn)題，需將引擎以大角度偏移安裝在波導(dǎo)外側(cè)，最終產(chǎn)品體積可能超 2 cc。

而AVEGANT設(shè)計(jì)的LCoS 光機(jī)，內(nèi)置鬼影抑制功能，無(wú)需依賴特定安裝角度，這使得設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)更為精巧緊湊的體積構(gòu)造。EDWARD TANG將其與某個(gè)全彩 MicroLED 產(chǎn)品相比，某款全彩MicroLED產(chǎn)品的光機(jī)實(shí)際體積達(dá)到約2.3cc，而采用相同波導(dǎo)系統(tǒng)的第二代LCoS光機(jī)體積僅為1.4cc，由此打造出的整體產(chǎn)品尺寸更小。 在效率方面，光展量是一個(gè)重要的指標(biāo)。而MicroLED雖擁有更高的初始光通量，但受波導(dǎo)物理限制，30度視場(chǎng)下理論最大幾何耦合效率僅約6%。在這方面，AVEGANT可實(shí)現(xiàn)LCoS 光機(jī)設(shè)計(jì)成與波導(dǎo)光展量匹配，避免無(wú)效光損耗。

在功耗方面，MicroLED因自發(fā)光特性被認(rèn)為更具能效優(yōu)勢(shì)，只不過(guò)其呈現(xiàn)動(dòng)態(tài)特征——其功耗隨平均點(diǎn)亮像素（APL）線性變化。為了優(yōu)化功耗，AVEGANT推出“Spotlight”區(qū)域調(diào)光技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)最高90%的功耗削減，同時(shí)將對(duì)比度提升至少10個(gè)百分點(diǎn)。EDWARD TANG分享了一組數(shù)據(jù)，當(dāng)APL超過(guò)6%時(shí)，LCoS的能耗曲線開(kāi)始低于MicroLED。

為了實(shí)現(xiàn)更加輕薄，AVEGANT的LCoS 光機(jī)采用全新光學(xué)架構(gòu)，可以通過(guò)去掉傳統(tǒng) PBS（偏振分光立方體），在實(shí)現(xiàn)提高對(duì)比度、效率、視場(chǎng)角時(shí)，實(shí)現(xiàn)小型化。EDWARD TANG提到，第二代已經(jīng)量產(chǎn)的AG-20L光機(jī)瞳孔為2mm。 目前來(lái)看，AR智能眼鏡基于不同的需求選擇適配方案，形成差異化發(fā)展格局。就在9月18日，Meta發(fā)布了新一代AR彩色智能眼鏡 Meta Ray-Ban Display，采用LCoS+光波導(dǎo)方案。谷東智能則與光峰科技聯(lián)合推出“LCoS+PVG光波導(dǎo)”的“一拖二”AR眼鏡光學(xué)解決方案。 TrendForce集邦咨詢認(rèn)為，MetaRay-Ban Display采用了LCoS顯示技術(shù)，預(yù)期將可帶動(dòng)LCoS顯示產(chǎn)品的市場(chǎng)占比于2026年上升至13%。單片全彩的LEDoS則有望于2028年才迎來(lái)技術(shù)、成本的重大突破，在此之前，二者的競(jìng)爭(zhēng)將更加激烈。

LCoS技術(shù)突圍！豪威/Raontech/奇景推出新品

然而，LCoS在光機(jī)微縮、高亮度、高對(duì)比度仍面臨壓力，目前豪威集團(tuán)、Himax Display(立景光電)、Avegant等LCoS 顯示與光引擎廠商皆在積極推動(dòng)次世代顯示技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)品迭代。 據(jù)了解，MetaRay-Ban Display采用的正是豪威集團(tuán)的LCoS。豪威集團(tuán)自2010年起便以極具前瞻視野的戰(zhàn)略眼光錨定LCOS產(chǎn)業(yè)這一新興賽道，收購(gòu)了當(dāng)時(shí)位列全球前三甲的LCOS設(shè)計(jì)公司——Aurora Systems，正式拉開(kāi)了豪威集團(tuán)在LCOS領(lǐng)域開(kāi)疆拓土的大幕。2011年，其LCOS產(chǎn)線及技術(shù)團(tuán)隊(duì)穩(wěn)穩(wěn)落地于上海松江豪威制造基地；2014年，實(shí)現(xiàn)LCOS微投影芯片的量產(chǎn)。

2017年，豪威集團(tuán)建立全球第一條12英寸晶圓級(jí)液晶注入自動(dòng)化制程（ODF），且達(dá)到世界領(lǐng)先水平。2023年建立全球第一條全自動(dòng)12英寸無(wú)機(jī)配向（VAN）生產(chǎn)線。 經(jīng)過(guò)這一系列重大突破和持續(xù)努力，豪威集團(tuán)不僅全面掌握了LCOS芯片從最初的精心設(shè)計(jì)到最終封裝測(cè)試的完整產(chǎn)業(yè)鏈能力，更在制造端構(gòu)建起了一套難以被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手復(fù)制的規(guī)模優(yōu)勢(shì)和獨(dú)特工藝壁壘。

目前，豪威的LCOS產(chǎn)品應(yīng)用在智能眼鏡（AR/XR/MR眼鏡）、微型投影、汽車增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)抬頭顯示（AR HUD）及全光通信傳輸網(wǎng)的波長(zhǎng)選擇開(kāi)關(guān)（WSS）領(lǐng)域已經(jīng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)供應(yīng)。 在AR領(lǐng)域，豪威在2023年發(fā)布全球最小、最低功耗LCOS單芯片集成的0.14英寸模組。

今年5月，Raontech宣布成功研發(fā)出硅基液晶顯示器（LCoS）新產(chǎn)品——“P24”，屏幕尺寸為0.24 英寸、分辨率達(dá)1440x1440。 Raontech提到，P24像素?cái)?shù)迎來(lái)明顯的升級(jí)，從100 萬(wàn)大幅提升至 200 萬(wàn)，實(shí)現(xiàn)了高達(dá) 8500PPI（每英寸像素?cái)?shù)）。針對(duì)AR領(lǐng)域，Raontech為AR專用處理器P24適配了全球通信調(diào)制解調(diào)器，助力智能眼鏡客戶快速集成，縮短開(kāi)發(fā)周期，提升市場(chǎng)響應(yīng)速度。

現(xiàn)有智能眼鏡多采用30萬(wàn)像素微型顯示器，僅支持20-30度視場(chǎng)的基礎(chǔ)顯示，難以實(shí)現(xiàn)沉浸體驗(yàn)。Raontech指出，70度以上大視場(chǎng)XR設(shè)備（如Meta Orion）亟需高分辨率微型顯示器，而P24具備高分辨率、全球最小的0.24英寸尺寸和超低功耗。 同樣是在今年5月，奇景光電向業(yè)界展示出了雙邊自發(fā)光 LCoS 解決方案，包括奇景新一代超小型、超高亮度雙邊自發(fā)光 LCoS 微型顯示器。

官方介紹，超小型雙邊自發(fā)光LCoS解決方案的模組體積僅0.09cc、重0.2克，具備350K尼特亮度、1流明光輸出（功耗≤250mW），光學(xué)效率卓越。其搭載 720×720 分辨率、4.25μm 像素間距的微型顯示器，兼具超高清晰度與色彩飽和度，專為受空間、重量及散熱限制的新一代 AR 眼鏡與頭戴顯示設(shè)備打造。