電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（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。當前，產(chǎn)業(yè)鏈廠商加速布局，豪威集團、Raontech、奇景光電等多家科技巨頭紛紛加碼布局，競相研發(fā)高性能LCoS產(chǎn)品。

當APL超6%，LCoS比MicroLED更省電？鬼影、功耗、效率解析

硅基液晶芯片LCOS是基于半導體集成電路硅基板的反射式硅光器件，通過外部LED或激光作為光源照射表面反射進行顯示或者調(diào)制信息，具備高分辨率、高光利用率和低成本優(yōu)勢等優(yōu)勢。 AVEGANT CORP. 創(chuàng)始人兼CEO EDWARD TANG在行業(yè)論壇中提到，AR眼鏡是一個非常令人興奮的機會, Ray-Ban Meta AR眼鏡的銷量已超過300萬臺。但在AR眼鏡中，整合顯示器還面臨一定挑戰(zhàn)。目前市場主要選擇 LCoS 和MicroLED 兩種方案為主，核心原因是波導效率不高，需要高亮度光機適配才夠用。

EDWARD TANG對比了 LCoS 和 MicroLED的兩種技術(shù)的優(yōu)勢。 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。實際應(yīng)用中，MicroLED光機必須搭配連接器、光學鏡片、散熱架構(gòu)等。更關(guān)鍵的是——為解決鬼影問題，需將引擎以大角度偏移安裝在波導外側(cè)，最終產(chǎn)品體積可能超 2 cc。

而AVEGANT設(shè)計的LCoS 光機，內(nèi)置鬼影抑制功能，無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將其與某個全彩 MicroLED 產(chǎn)品相比，某款全彩MicroLED產(chǎn)品的光機實際體積達到約2.3cc，而采用相同波導系統(tǒng)的第二代LCoS光機體積僅為1.4cc，由此打造出的整體產(chǎn)品尺寸更小。 在效率方面，光展量是一個重要的指標。而MicroLED雖擁有更高的初始光通量，但受波導物理限制，30度視場下理論最大幾何耦合效率僅約6%。在這方面，AVEGANT可實現(xiàn)LCoS 光機設(shè)計成與波導光展量匹配，避免無效光損耗。

在功耗方面，MicroLED因自發(fā)光特性被認為更具能效優(yōu)勢，只不過其呈現(xiàn)動態(tài)特征——其功耗隨平均點亮像素（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)，可實現(xiàn)最高90%的功耗削減，同時將對比度提升至少10個百分點。EDWARD TANG分享了一組數(shù)據(jù)，當APL超過6%時，LCoS的能耗曲線開始低于MicroLED。

為了實現(xiàn)更加輕薄，AVEGANT的LCoS 光機采用全新光學架構(gòu)，可以通過去掉傳統(tǒng) PBS（偏振分光立方體），在實現(xiàn)提高對比度、效率、視場角時，實現(xiàn)小型化。EDWARD TANG提到，第二代已經(jīng)量產(chǎn)的AG-20L光機瞳孔為2mm。 目前來看，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+光波導方案。谷東智能則與光峰科技聯(lián)合推出“LCoS+PVG光波導”的“一拖二”AR眼鏡光學解決方案。 TrendForce集邦咨詢認為，MetaRay-Ban Display采用了LCoS顯示技術(shù)，預期將可帶動LCoS顯示產(chǎn)品的市場占比于2026年上升至13%。單片全彩的LEDoS則有望于2028年才迎來技術(shù)、成本的重大突破，在此之前，二者的競爭將更加激烈。

LCoS技術(shù)突圍！豪威/Raontech/奇景推出新品

然而，LCoS在光機微縮、高亮度、高對比度仍面臨壓力，目前豪威集團、Himax Display(立景光電)、Avegant等LCoS 顯示與光引擎廠商皆在積極推動次世代顯示技術(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的LCoS。豪威集團自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，收購了當時位列全球前三甲的LCOS設(shè)計公司——Aurora Systems，正式拉開了豪威集團在LCOS領(lǐng)域開疆拓土的大幕。2011年，其LCOS產(chǎn)線及技術(shù)團隊穩(wěn)穩(wěn)落地于上海松江豪威制造基地；2014年，實現(xiàn)LCOS微投影芯片的量產(chǎn)。

2017年，豪威集團建立全球第一條12英寸晶圓級液晶注入自動化制程（ODF），且達到世界領(lǐng)先水平。2023年建立全球第一條全自動12英寸無機配向（VAN）生產(chǎn)線。 經(jīng)過這一系列重大突破和持續(xù)努力，豪威集團不僅全面掌握了LCOS芯片從最初的精心設(shè)計到最終封裝測試的完整產(chǎn)業(yè)鏈能力，更在制造端構(gòu)建起了一套難以被競爭對手復制的規(guī)模優(yōu)勢和獨特工藝壁壘。

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、汽車增強現(xiàn)實抬頭顯示（AR HUD）及全光通信傳輸網(wǎng)的波長選擇開關(guān)（WSS）領(lǐng)域已經(jīng)實現(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1440x1440。 Raontech提到，P24像素數(shù)迎來明顯的升級，從100 萬大幅提升至 200 萬，實現(xiàn)了高達 8500PPI（每英寸像素數(shù)）。針對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，縮短開發(fā)周期，提升市場響應(yīng)速度。

現(xiàn)有智能眼鏡多采用30萬像素微型顯示器，僅支持20-30度視場的基礎(chǔ)顯示，難以實現(xiàn)沉浸體驗。Raontech指出，70度以上大視場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。