全彩光波导是一种能够同时传输红、绿、蓝三色光信号并实现彩色图像显示的光学导光器件。光波导是连接微显示与人眼视觉系统的核心光学器件,作用是将微显示器产生的光线传输并投射至用户眼前。
根据耦合元件与光学原理不同,光波导主要分为几何光波导、衍射光波导两大类,其中几何光波导又分为锯齿光波导、阵列光波导等方案,衍射光波导主要包括表面浮雕光栅(SRG)光波导、体全息光栅(VHG)光波导等。SRG光波导是消费级AR应用最广泛的光波导方案之一,VHG光波导因其轻薄、透明、低成本、高衍射效率等特点,备受关注。
根据新思界产业研究中心发布的
《2026-2030年中国全彩光波导行业市场供需现状及发展趋势预测报告》显示,目前单绿衍射光波导为消费级AR主流量产方案,而全彩光波导有望实现高分辨率、高亮度、高色彩饱和度的显示效果,是光波导技术发展的关键方向之一。全彩光波导可用于AR(增强现实)、VR(虚拟现实)、车载抬头显示(HUD)等领域。
在基体材料上,光波导材料需具备高折射率、优异的可见光波段透光性、轻量化等特点,目前光波导技术主要采用多层玻璃或聚合物材料制备,但存在厚度限制、视场角限制、彩虹纹干扰等问题。碳化硅(SiC)折射率可达2.6以上,远高于传统玻璃与树脂材料,正成为新一代光波导(如全彩光波导)的理想基材。
全彩光波导技术壁垒高,制备涉及多层光栅制备、多色光路精准校准、多色光线耦出管理等工艺,量产良率和成本控制是制约产业化的关键。目前全彩光波导市场入局者包括歌尔光学、谷东科技、瑞声科技、广纳四维、JBD联合应用材料与雷鸟创新、尼卡光学等。
广纳四维是全球首家实现碳化硅刻蚀全彩衍射光波导规模化量产的企业,碳化硅全彩光波导产品厚度低于0.6mm,已批量应用于Coray Air2商用AR眼镜,在手订单规模达亿级。歌尔光学2026年初发布采用碳化硅材料的AR全彩光波导显示模组F50Se,实现50°视场角,入眼亮度超1500尼特。
新思界
行业分析人士表示,全彩化是光波导技术发展的关键方向之一,近年来,全彩光波导正在材料、技术等方面实现了不断突破,材料方面,碳化硅等高折射率材料加速导入,工艺方面,纳米压印、DUV光刻等半导体级制造工艺持续优化,预计2027年以后全彩光波导有望进入大规模商业化。
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