AR光波导：一体化连续浮雕

元宇宙的兴起

自1992年的科幻小说《雪崩》正式提出元宇宙（Metaverse）一词，向世界描述了一个人们用虚拟形象在三维空间中与软件交互的世界，到第一家元宇宙概念股Roblox在纽交所上市，首日估值达到450亿美元，再到2021年10月，马克·扎克伯格将Facebook更名为Metaverse（元宇宙）的前缀“Meta”。

Metaverse is coming

元宇宙实际领域：光电芯片，5G&6G，VR/AR技术及设备，超算等

元宇宙可大致定义为对现实世界的虚拟化和数字化，需要对内容生产、经济系统、用户体验以及实体世界内容等进行大量改造。元宇宙在实际产业领域主要涵括：光电芯片，5G&6G，VR/AR技术及设备，超算等领域。

AR眼镜

AR（Augmented Reality）技术是元宇宙的重要环节之一，是一种将虚拟信息与真实世界巧妙融合的技术，广泛运用了多媒体、三维建模、实时跟踪及注册、智能交互、传感等多种技术手段，将计算机生成的文字、图像、三维模型、音乐、视频等虚拟信息模拟仿真后，应用到真实世界中，两种信息互为补充，从而实现对真实世界的“增强”。AR设备的光学显示系统通常由微型显示屏和光学元件组成。目前市场上的AR眼镜采用的显示系统就是各种微型显示屏和棱镜、自由曲面、BirdBath、光波导等光学元件的组合。

AR光波导

光波导技术是因为AR眼镜而诞生的光学组件，因它的轻薄与外界光线的高穿透特性而被认为是消费级AR眼镜的必选光学方案。目前主流光波导技术可分为：几何光波导，浮雕光栅波导，全息体光栅波导，其中

表面浮雕光栅波导同时具有轻薄、视场角大、眼动范围大、量产成本低的优势，因此被普遍认为是AR行业主流显示技术路线。

浮雕光栅衍射光波导是通过入射光栅将光耦合入波导，进入转折光栅区域，在转折光栅区域实现XY方向扩瞳，最后通过出射光栅进入人眼。

原理示意图

目前技术趋势 - 一体化光栅设计及制程 

AR眼镜需要高折射率所带来的更大视场角来提升感官视觉效果，但当折射率越高时，目前压印胶越难匹配。目前的连续浮雕光栅多为非一体化，所以市场需要1.8/2.0折射率玻璃且带有一体化表面光栅来改善AR眼镜视觉效果

非一体化表面浮雕光栅（左）和一体化表面浮雕光栅（右）

一体化浮雕光栅优势：

1. 工艺可靠:生产的光波导更容易通过温度、紫外线、湿度和防摔等测试，以达到智能手机级的材料安全水平

2. 更大FOV: 纳米压印光波导的最大FOV由树脂涂层的折射率来决定，而蚀刻工艺则由玻璃晶圆的折射率来决定(折射率可提升至2.7),可进一步提升视场角

3. 更快光栅响应速度:蚀刻工艺也具有光栅响应速度优势，在显示大视场角图像时，树脂涂层的光栅响应速度会限制图像一致性和光学效率

昇印一体化光栅工艺优势：

1. 昇印在2009年就是此相关专利拥有者（一体化表面光栅工艺及制程）

2. 昇印拥有成熟且经验证的微纳工艺能力 

• 压印图形传递工艺   

• RIE/ICP

• 超低粗糙度控制力（ 20nm）

• 大面积刻蚀能力 1.8m（1：2），1.5m（1：1）

为客户开发一体化光栅电镜图