光源是AR顯示系統(tǒng)的核心,直接決定圖像亮度、色彩、功耗與體積。目前主流技術(shù)路線包括LCoS(硅基液晶)、Micro-OLED(硅基有機(jī)發(fā)光二極管)和Micro-LED(微米級發(fā)光二極管),三者并行發(fā)展,各具優(yōu)勢。
表1 AR眼鏡光源技術(shù)對比

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LCoS光源技術(shù):成熟方案的持續(xù)優(yōu)化
LCoS(硅基液晶)是一種基于液晶反射式調(diào)制原理的顯示技術(shù),其結(jié)構(gòu)與LCD同源,都是利用液晶對光的偏振態(tài)進(jìn)行調(diào)制,然后利用偏振片達(dá)到調(diào)制光的強(qiáng)度或相位的目的。LCoS在硅基底上制造液晶層,能夠?qū)崿F(xiàn)更高的像素密度和更緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
LCoS之所以在AR眼鏡領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用,主要?dú)w功于其技術(shù)成熟、成本可控和成像性能均衡的特點(diǎn)。LCoS目前主要采用LED或激光作為照明光源。meta的Ray-Ban display AR眼鏡就采用了LCoS作為顯示源,使用3顆LED作為LCoS的光源,結(jié)合光波導(dǎo)技術(shù)將圖像傳導(dǎo)至人眼。
LED與激光在LCoS系統(tǒng)中的對比呈現(xiàn)出明顯的性能分化。LED光源具有成本低、功耗低和技術(shù)成熟的優(yōu)勢,但LED不適用于強(qiáng)光場景使用。激光光源則具有光束方向性強(qiáng)、單色性好和亮度高的特點(diǎn),但面臨成本較高、功耗高、散熱問題突出,并且激光的相干性易產(chǎn)生散斑、摩爾紋,需要外加光學(xué)件消除,進(jìn)一步增加成本。
表2 LCoS系統(tǒng)中LED與激光光源性能對比

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Micro-OLED光源技術(shù):性能和價(jià)格的現(xiàn)實(shí)選擇
Micro-OLED光源是將OLED技術(shù)與硅基CMOS驅(qū)動(dòng)電路結(jié)合,尤其適合對體積、性能要求極高的AR設(shè)備。首先Micro-OLED是自發(fā)光的,這意味著它的光學(xué)系統(tǒng)可以做得非常簡潔,直接與Birdbath或光波導(dǎo)光學(xué)方案搭配,這對于追求極致輕薄的消費(fèi)級AR眼鏡至關(guān)重要。在視覺體驗(yàn)上,Micro-OLED憑借超高對比度和更廣的色域帶來更純凈、鮮艷的畫面,能夠滿足消費(fèi)級市場對“輕薄、高清、低功耗”核心訴求。
Micro-OLED最大瓶頸是峰值亮度不足及壽命問題,對于主要在室內(nèi)使用的AR眼鏡,Micro-OLED是較優(yōu)選擇,但對于追求全天候、全場景使用的AR眼鏡,其亮度短板依然非常突出。
Micro-LED光源技術(shù):未來發(fā)展的主要方向
Micro-LED被視為AR眼鏡光源的“終極方案”,主要得益于其自發(fā)光、高亮度、高效率和長壽命等特性。Micro-LED每個(gè)像素都能獨(dú)立發(fā)光,大大簡化了光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。Micro-LED采用無機(jī)材料體系,具有高亮度、高對比度、高壽命等優(yōu)勢,這使得它在AR眼鏡領(lǐng)域具有巨大應(yīng)用潛力。
然而,Micro-LED的量產(chǎn)難度非常大,尤其是全彩Micro-LED光機(jī),面臨巨大的技術(shù)挑戰(zhàn),目前產(chǎn)業(yè)化的Micro-LED光引擎以單色為主。
實(shí)現(xiàn)全彩Micro-LED的主要技術(shù)路線包括異質(zhì)集成與垂直堆疊,異質(zhì)集成通過將不同基底的單色Micro-LED陣列(如InGaN基藍(lán)光/綠光與AlGaInP基紅光)分別制備后,利用倒裝鍵合技術(shù)與CMOS背板集成。垂直堆疊則采用單片集成方案,將RGB三色量子阱依次堆疊在同一天然基底上,通過選擇性刻蝕形成獨(dú)立像素。此外,量子點(diǎn)Micro-LED技術(shù)作為異質(zhì)集成的變體被廣泛應(yīng)用,該技術(shù)利用藍(lán)光或紫外Micro-LED激發(fā)量子點(diǎn)材料轉(zhuǎn)換色彩,避免了RGB三色芯片的復(fù)雜轉(zhuǎn)移過程。
表3 2025年部分主要廠商推出的AR眼鏡產(chǎn)品信息

數(shù)據(jù)來源:公開信息統(tǒng)計(jì)
2025年的AR眼鏡市場呈現(xiàn)出清晰的技術(shù)分層:
LCoS憑借成熟的性價(jià)比優(yōu)勢,被用于打開消費(fèi)市場。LCoS+LED技術(shù)成熟,性價(jià)比最高,meta Ray-Ban Hypernova采用1080P分辨率的單目全彩LCoS微顯示屏,峰值入眼亮度為2000尼特,但LCoS 方案存在功耗較高、體積難縮小的問題,與2025年消費(fèi)級AR眼鏡“輕量化(多款產(chǎn)品50g以下)”的主流趨勢相悖。meta計(jì)劃在2027年推出的Hypernova 2將升級為雙目顯示,計(jì)劃采用高亮度、低功耗的新一代Micro OLED屏,以獲得更佳的高清視覺體驗(yàn)。
Micro-OLED以優(yōu)質(zhì)畫質(zhì)占據(jù)影音細(xì)分領(lǐng)域,覆蓋全價(jià)格帶與多元場景。從1599元的雷鳥Air4系列(入門級觀影),到3499元的OPPO Air Glass 3(消費(fèi)級日常佩戴),再到1799美元的三星Galaxy XR(高端XR終端),Micro-OLED貫穿入門、中端、旗艦全價(jià)格帶,是2025年AR眼鏡最主流的光源方案。其核心優(yōu)勢在于技術(shù)成熟度高、成本可控,且能兼顧“高分辨率(雙4K級)+低功耗”,適配日常通勤、觀影、專業(yè)創(chuàng)作等多元場景。
Micro-LED則以其亮度和功耗的先天優(yōu)勢,成為行業(yè)創(chuàng)新最活躍的領(lǐng)域。2025年Micro-LED呈現(xiàn)“單色先行、全彩突破”的特點(diǎn)——多個(gè)品牌的AI眼鏡采用單綠色Micro-LED主打輕量化商務(wù)場景,而影目、利亞德、瀑布等品牌已推出全彩Micro-LED產(chǎn)品。根據(jù)洛圖科技數(shù)據(jù),2024年,Micro-LED在中國AR產(chǎn)品線上市場的銷量占比增長了8個(gè)百分點(diǎn),達(dá)到12.6%,預(yù)計(jì)2025年同口徑下的該占比將超過18%。這一數(shù)據(jù)表明,盡管面臨技術(shù)挑戰(zhàn),Micro-LED在AR設(shè)備中的應(yīng)用正在逐步擴(kuò)大。
Micro-LED供應(yīng)鏈的成熟是全彩Micro-LED規(guī)?;涞氐幕A(chǔ),頭部品牌均與核心光源供應(yīng)商深度綁定(如XREAL-Sony、影目-JBD、榮耀-京東方),供應(yīng)鏈的穩(wěn)定性與技術(shù)開發(fā)協(xié)同性,將成為未來AR眼鏡品牌競爭的核心護(hù)城河。
(來源:行業(yè)深一度)
