2月21日，天科合達(dá)與慕德微納于徐州成功簽署投資合同，雙方?jīng)Q定共同出資成立合資公司，正式開啟在AR衍射光波導(dǎo)鏡片技術(shù)研發(fā)與市場(chǎng)推廣方面的深度合作，力求推動(dòng)AR行業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用落地。
據(jù)悉，此次雙方合作，天科合達(dá)將憑借其在碳化硅襯底領(lǐng)域的技術(shù)積累，為慕德微納提供高質(zhì)量碳化硅襯底產(chǎn)品，慕德微納則利用自身在微納光學(xué)技術(shù)和AR光波導(dǎo)加工方面的優(yōu)勢(shì)，優(yōu)化AR衍射光波導(dǎo)性能。
雙方合作有望加速AR衍射光波導(dǎo)鏡片技術(shù)突破，推動(dòng)AR行業(yè)向高性能、輕量化方向發(fā)展，在全球AR市場(chǎng)占據(jù)領(lǐng)先地位。
解讀AR眼鏡何以破局：SiC+衍射光波導(dǎo)技術(shù)
在“AI+AR”時(shí)代加速到來(lái)的當(dāng)下，智能眼鏡市場(chǎng)迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。AR眼鏡憑借實(shí)時(shí)感知、交互性與可穿戴性，被視為AI技術(shù)的理想載體。它配備攝像頭、傳感器和麥克風(fēng)，能實(shí)時(shí)捕捉用戶視覺、聽覺及環(huán)境數(shù)據(jù)，為AI提供豐富輸入，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)反饋與建議。
作為可穿戴設(shè)備，AR眼鏡可隨時(shí)隨地陪伴用戶，讓AI無(wú)縫融入日常生活，其持續(xù)收集的數(shù)據(jù)還能助力AI優(yōu)化算法，提供更精準(zhǔn)、個(gè)性化服務(wù)。
但是，AR眼鏡早前發(fā)展卻并不順利，因?yàn)樵缙谟脩舯硎?，體驗(yàn)不佳。用戶期望的是像科幻電影、動(dòng)畫中那樣高科技、便捷、無(wú)門檻的使用體驗(yàn)。然而，無(wú)論是棱鏡方案、自由曲面方案、Birdbath方案，都是通過(guò)復(fù)雜的鏡面反射實(shí)現(xiàn)AR畫面投影，存在視場(chǎng)不足、透光性差、鏡片厚重等問(wèn)題。
直至衍射光波導(dǎo)技術(shù)的出現(xiàn)，給AR眼鏡打開了大門。它能使光學(xué)系統(tǒng)輕薄化，接近普通眼鏡外觀；可實(shí)現(xiàn)大視場(chǎng)角，呈現(xiàn)廣闊虛擬畫面；具備高透光率，讓用戶能清晰看到周圍環(huán)境；還能實(shí)現(xiàn)高分辨率、低畸變圖像顯示，提供較大眼動(dòng)范圍，降低功耗、延長(zhǎng)續(xù)航。
而在當(dāng)代，碳化硅技術(shù)的逐步成熟，則是當(dāng)下AI浪潮下，AR眼鏡加速落地的強(qiáng)力助推器。衍射光波導(dǎo)最初設(shè)計(jì)制作在玻璃鏡片上，但玻璃材料在鏡片重量、加工難度、彩虹效應(yīng)、視場(chǎng)角、散熱性能以及硬度與耐磨性等方面存在諸多不足，限制了其在AR眼鏡上的應(yīng)用。
而當(dāng)代無(wú)色透明的碳化硅半導(dǎo)體材料憑借高折射率、高硬度和優(yōu)異導(dǎo)熱性能，成為制作AR鏡片的理想之選。
碳化硅是一種寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有非常優(yōu)異的光學(xué)和熱學(xué)特性。其最突出的特性之一是較高的折射率。據(jù)悉，碳化硅折射率約為2.6-2.7，遠(yuǎn)高于玻璃的1.5，能有效約束光線、減少光能損失、提升亮度，解決彩虹效應(yīng)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)更寬視場(chǎng)角，增強(qiáng)用戶沉浸感；加上其熱導(dǎo)率約為120-200W/m?K，可快速傳導(dǎo)分散熱量，避免光學(xué)性能下降，提升佩戴舒適度；雖密度略高于玻璃，但高折射率和機(jī)械性能使其鏡片可更薄，實(shí)現(xiàn)整體輕量化。
在波導(dǎo)設(shè)計(jì)中，材料的折射率決定了光的傳播模式及其效率。碳化硅由于其高折射率，能夠在更小的波導(dǎo)尺寸下實(shí)現(xiàn)高效光傳輸。這一特性對(duì)AR眼鏡的設(shè)計(jì)至關(guān)重要，因?yàn)樗试S設(shè)備實(shí)現(xiàn)更薄的光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而支持設(shè)備的輕量化和小型化。
同時(shí)，碳化硅的高折射率還能夠降低波導(dǎo)中的彎曲損耗，特別是在多次反射過(guò)程中保持光的完整性，減少衍射和散射對(duì)圖像的影響。
多年前，碳化硅因價(jià)格昂貴、生產(chǎn)難度大，難以用于消費(fèi)電子產(chǎn)品。如今，隨著國(guó)內(nèi)外廠家技術(shù)突破、產(chǎn)能攀升，碳化硅在功率半導(dǎo)體領(lǐng)域逐漸實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用，價(jià)格逐步下降，用于光波導(dǎo)鏡片的生產(chǎn)工藝也日益成熟。
未來(lái)，隨著碳化硅等新材料、Micro-LED和衍射光波導(dǎo)等顯示技術(shù)的突破，以及AR和AI技術(shù)的融合應(yīng)用，智能平臺(tái)載體輪廓漸顯。或許在不久的將來(lái)，AR眼鏡會(huì)像智能手機(jī)一樣普及，成為人們生活中不可或缺的一部分。（集邦化合物半導(dǎo)體竹子整理）
更多SiC和GaN的市場(chǎng)資訊，請(qǐng)關(guān)注微信公眾賬號(hào)：集邦化合物半導(dǎo)體。