長期以來，智能眼鏡的高價格一直是制約其市場大眾化拓展的關鍵瓶頸，特別是一些具備先進功能和技術的產(chǎn)品?！爸悄苎坨R市場未來增長被普遍看好。但是，我們看到產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個顯著弊端，即單個光學眼鏡的生產(chǎn)成本高昂，這極大地限制了智能眼鏡產(chǎn)品的普及和商業(yè)化進程。”Morphotonics 商務發(fā)展經(jīng)理李政對電子發(fā)燒友記者表示。

近日，Morphotonics 全球業(yè)務發(fā)展主管 Erhan Ercan和Morphotonics 商務發(fā)展經(jīng)理李政接受電子發(fā)燒友的采訪，詳細介紹了智能眼鏡熱潮下如何破解光波導量產(chǎn)難題，以及其大面積納米壓印技術如何為AR/VR眼鏡和裸眼3D顯示生產(chǎn)提供低成本、高質量解決方案。

填補市場空白，大面積納米壓印三大核心優(yōu)勢

納米壓印興起于20世紀90年代中期。1995年，美國普林斯頓大學華裔科學家Stephen Y.Chou教授首次提出納米壓印技術的概念。隨著納米壓印技術的不斷發(fā)展，2003年被納入國際半導體技術藍圖。納米壓印基于微納結構制造技術，擅長在各種基板上精細復制出復雜且高精度的方案。隨著3D顯示、智能眼鏡等市場的興起，納米壓印技術在業(yè)界使用的范圍和聲量顯著擴大。

Morphotonics 全球業(yè)務發(fā)展主管 Erhan Ercan

據(jù)介紹，Morphotonics 的納米壓印技術可實現(xiàn)最大1100X1300mm（五代線）的壓印面積，支持500um-50nm的精細微納結構制造，并且兼容OLED、LCD、MicroLED等多種顯示屏類別。Morphotonics全球業(yè)務發(fā)展主管Erhan Ercan指出：“相較于傳統(tǒng)晶圓壓印，Morphotonics能夠將晶圓壓印的高質量標準無縫擴展到更大尺寸的基板上，而不會因尺寸的放大而犧牲質量。我們的核心優(yōu)勢是以可承受的成本實現(xiàn)大面積的高精度制造，可應用于大尺寸基板（如1平方米以上）或者通過同時處理多個較小尺寸的基板來實現(xiàn)。與行業(yè)同仁相比，Morphotonics能夠在高精度、低成本和大規(guī)模量產(chǎn)方面真正實現(xiàn)突破?！?/p>

Morphotonics的另一個顯著優(yōu)勢在于對工藝的持續(xù)研發(fā)與高度關注。Morphotonics商務發(fā)展經(jīng)理李政補充道，“從最初的打樣階段到最終幫助客戶實現(xiàn)量產(chǎn)，我們提供全套的工藝支持。這使Morphotonics區(qū)別于一般的納米壓印設備供應商，我們更能迅速助力客戶實現(xiàn)從研發(fā)到量產(chǎn)的快速過渡?！?/p>

為了攻克大面積納米壓印的實際應用挑戰(zhàn)，Morphotonics從三方面解決了難題。一是在工程性挑戰(zhàn)中，公司解決設備的精準對準與校正問題，確保壓力分布的均勻性，同時在壓印、固化和脫模過程中避免形變或破損；二是材料挑戰(zhàn)，Morphotonics依托自身獨特的材料研發(fā)能力，研發(fā)了與之匹配的壓印材料；三是自動化程度提升，Morphotonics擁有獨立的軟件研發(fā)部門，來保證設備的自動化水平。通過高度自動化的系統(tǒng)，能夠實現(xiàn)對質量的精準管控、良率的穩(wěn)定提升以及產(chǎn)能的高效管理。

“傳統(tǒng)晶圓壓印技術的局限性顯而易見——即便是最大的12英寸晶圓，直徑也僅為300毫米，無法滿足14英寸筆記本電腦或27英寸顯示器等大尺寸產(chǎn)品的制造需求。Morphotonics的大面積納米壓印能夠突破限制，為大尺寸顯示設備提供獨特的解決方案，填補市場空白。” Erhan Ercan分析說。

圖：Morphotonics商務發(fā)展經(jīng)理李政

與此同時，Morphotonics 商務發(fā)展經(jīng)理李政也強調，在整個產(chǎn)業(yè)鏈和生態(tài)系統(tǒng)中，Morphotonics并非與其他工藝形成直接競爭，而是扮演著創(chuàng)新、為行業(yè)提供差異化價值的完善和互補角色，以此填補產(chǎn)業(yè)空白。通過發(fā)揮Morphotonics獨特的高精度、高產(chǎn)能、低成本以及大面積加工優(yōu)勢，Morphotonics融合了晶圓壓印和卷對卷納米壓印的優(yōu)點，既具備高產(chǎn)能，同時兼顧高精度，充分滿足了顯示領域，特別是對光學要求嚴苛的應用需求，因此在市場中占據(jù)了一席之地。

解決光波導量產(chǎn)難題，大面積納米壓印助力客戶產(chǎn)品落地

當前消費者對于AR眼鏡的需求傾向輕量化，并且希望在成本、質量和性能上找到平衡點。要實現(xiàn)上述目標，光學顯示系統(tǒng)作為AR眼鏡的關鍵部分，扮演著至關重要的角色。其中，能夠達成二維擴瞳效果且具備輕薄透明特性的衍射光波導技術，被認為是主流的光學技術路徑：包括ROKID Glasses、雷鳥X2以及 Magic Leap 2 等產(chǎn)品均采用了衍射光波導路線。但光波導量產(chǎn)存在難度大、成本高昂的挑戰(zhàn)，成為阻礙行業(yè)發(fā)展的一大難題，根據(jù)iResearch調查報告，在AR眼鏡的物料清單（BOM）中，光波導組件的成本占比高達43%。

“若要讓智能眼鏡市場真正起飛，其價格需要控制在約500美元左右。如果考慮成本在250美元左右，成本主要來自于三大組成部件：電子元件占三分之一，光學部分占三分之一，其余部分（如電池、鏡框等）占三分之一。在這種情況下，光學部分的成本約為80至100美元?！?Morphotonics 全球業(yè)務發(fā)展主管Erhan Ercan表示，“降低成本的一種有效方式是通過單位產(chǎn)量的資本支出攤銷來實現(xiàn)?！?/p>

高成本的主要根源在于產(chǎn)能受限和復雜的生產(chǎn)工藝。比如若采用晶圓級制造技術，一次處理一片300mm直徑的晶圓，要滿足數(shù)千萬件的生產(chǎn)需求就需要購置大量設備，從而帶來高昂的間接成本。因此，單位成本需要進一步優(yōu)化，這也是Morphotonics可以參與助力的關鍵環(huán)節(jié)。

Morphotonics商務發(fā)展經(jīng)理李政進一步分析表示：“高成本還主要源自生產(chǎn)端，特別是機器折舊與產(chǎn)能因素。Morphotonics能夠為行業(yè)帶來新變化，可以提供遠高于單個晶圓壓印的產(chǎn)能，單次壓印可最高獲得上百甚至480片光波導，達到十幾乃至二十倍的產(chǎn)能提升。因此，從初期生產(chǎn)線建設資本投入到機器折舊，Morphotonics具備獨特優(yōu)勢，通過優(yōu)化加工端，我們能夠實現(xiàn)成本的有效控制，為市場提供更優(yōu)質、更具性價比的光波導量產(chǎn)解決方案。另外我們還具有高兼容性，可靈活兼容不同的基板材料，涵蓋方形高折玻璃（300*300mm）、高折玻璃晶圓（8寸、12寸），甚至包括有機樹脂材料基板、高折的碳化硅（SiC）晶圓，適配不同的前后端光波導加工工藝?！?/p>

以先進技術和工藝服務中國市場，積極拓展中國客戶

中國是全球消費電子的制造大國和全球領先的消費電子產(chǎn)品市場，在談到中國市場布局時，Morphotonics 全球業(yè)務發(fā)展主管Erhan Ercan看好中國市場的發(fā)展?jié)摿?。電子發(fā)燒友調研顯示，在3D顯示領域，我國的裸眼3D產(chǎn)品市場規(guī)模從2018年的80億元逐年擴大至2023年的225億元，除三星、LG Display、夏普、友達光電等日韓、中國臺灣的企業(yè)外，中國大陸在全球顯示產(chǎn)業(yè)鏈中也占據(jù)重要地位，包括京東方、TCL華星光電、天馬微電子、維信諾等行業(yè)頭部企業(yè)；在AR領域，國內龐大的市場和用戶體量、不斷迭代的創(chuàng)新研發(fā)速度以及涵蓋制造代工、光學傳感等上下游在內的產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢，也為我國AR產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展提供了沃土，因此Morphotonics決定擴大在中國的戰(zhàn)略布局，通過設立辦事處，組建技術支持人員和銷售人員在內的本地團隊，進一步深化在中國市場的影響力。

Erhan Ercan指出，Leia（鐳亞）公司是我們3D顯示領域的一位客戶。他們采用Morphotonics的技術生產(chǎn)裸眼3D顯示的平板電腦，并且已經(jīng)實現(xiàn)了產(chǎn)品的量產(chǎn)，也充分驗證了Morphotonics大面積納米壓印技術的有效性和實用性。

他同樣看好智能眼鏡市場在未來幾年的增長潛力，大面積卷對板納米壓印工藝將是光波導領域實現(xiàn)降本增效的有利解決方案。他指出，Morphotonics的產(chǎn)品主要分為兩個系列，包括Portis系列和Aurora系列，主要區(qū)別在于自動化程度。Portis系列是半自動化生產(chǎn)解決方案，允許模組間進行排列組合，模組內部可通過程序控制，而模組間的基板傳遞則需手動操作，因此更適用于研發(fā)或初期小批量生產(chǎn)。Aurora系列則是全自動化的解決方案，采用機器手臂實現(xiàn)模組間的連接，全程自動化控制，從而實現(xiàn)了更高效、更高良率的生產(chǎn)功能。他還透露，目前兩個系列產(chǎn)品都在與客戶進行交付。

創(chuàng)新技術的深度應用，還需要攜手共創(chuàng)更廣泛且緊密的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，通過覆蓋各關鍵環(huán)節(jié)的產(chǎn)業(yè)鏈解決方案，大幅提升行業(yè)的協(xié)作效率。為此，Morphotonics攜手SCHOTT（肖特）、Optofidelity（歐拓飛）、NIL Technology、Pixelligent、LightTrans以及3D-Micromac在內的眾多頭部企業(yè)成立了AR聯(lián)盟，旨在推進增強現(xiàn)實光學制造領域的創(chuàng)新發(fā)展?！拔覀兿嘈?，通過深入研究供應鏈中的每一個環(huán)節(jié)，并且持續(xù)與業(yè)界知名企業(yè)保持溝通合作，將助推智能眼鏡迎來更為蓬勃的發(fā)展?！?/p>

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