Μετά, Τιάνκε Χέντα, Μου Ντε Βέινα, πώς να περάσεις από τα γυαλιά AR καρβιδίου πυριτίου
Με την ταχεία ανάπτυξη της τεχνολογίας επαυξημένης πραγματικότητας (AR), τα έξυπνα γυαλιά, ως σημαντικός φορέας της τεχνολογίας AR, μετακινούνται σταδιακά από την ιδέα στην πραγματικότητα.Η δημοτικότητα των έξυπνων γυαλιών εξακολουθεί να αντιμετωπίζει πολλά τεχνικά προβλήματαΤα τελευταία χρόνια, το καρβίδιο του πυριτίου (SiC) ως ένα αναδυόμενο υλικό, το οποίο χρησιμοποιείται για την κατασκευή οθονών, έχει αποδειχθεί ότι είναι ένα από τα πιο αποτελεσματικά υλικά για την κατασκευή οθονών.με τις εξαιρετικές φυσικές και οπτικές του ιδιότητεςΤο υψηλό δείκτη διάθλασης, το οποίο είναι γνωστό ως ο υψηλότερος δείκτης διάθλασης, είναι ένα από τα σημαντικότερα υλικά που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή γυαλιών AR.Εξαιρετικές επιδόσεις διάσπασης θερμότητας και υψηλή σκληρότητα του καρβιδίου του πυριτίου το καθιστούν να παρουσιάζει μεγάλη δυνατότητα εφαρμογής στην τεχνολογία οθόνηςΤο παρακάτω θα συζητηθεί πώς το καρβίδιο του πυριτίου φέρνει επαναστατικές αλλαγές στα έξυπνα γυαλιά από την άποψη των χαρακτηριστικών του καρβιδίου του πυριτίου,τεχνολογικές ανακαλύψεις, τις εφαρμογές της αγοράς και τις μελλοντικές προοπτικές.
Χαρακτηριστικά και πλεονεκτήματα του καρβιδίου του πυριτίου
Το καρβίδιο του πυριτίου είναιένα είδος ημιαγωγού υλικού ευρείας ζώνηςΜε υψηλή σκληρότητα, υψηλή θερμική αγωγιμότητα και υψηλό δείκτη διάθλασης, οι ιδιότητες αυτές του παρέχουν ένα ευρύ φάσμα πιθανών εφαρμογών σε ηλεκτρονικές συσκευές, οπτικές συσκευές και θερμική διαχείριση.Ειδικό για τον τομέα των έξυπνων γυαλιών, τα πλεονεκτήματα του καρβιδίου του πυριτίου αντανακλούνται κυρίως στις ακόλουθες πτυχές:
Ο πρώτος είναι ο υψηλός δείκτης διάθλασης: ο δείκτης διάθλασης του καρβιδίου του πυριτίου είναι 2,6 και άνω, πολύ υψηλότερος από αυτόν των παραδοσιακών υλικών γυαλιού όπως η ρητίνη (1,51 - 1,11).74) και γυαλί (1Ο υψηλός δείκτης διάθλασης σημαίνει ότι το καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να περιορίσει αποτελεσματικότερα τη διάδοση του φωτός και να μειώσει την απώλεια φωτεινής ενέργειας.βελτιώνοντας έτσι τη φωτεινότητα της οθόνης και το οπτικό πεδίο (FOV)Για παράδειγμα, τα γυαλιά AR Orion της Meta χρησιμοποιούν τεχνολογία κυματοδηγού καρβιδίου πυριτίου για να επιτύχουν ένα πεδίο θέσης 70 μοιρών, που υπερβαίνει κατά πολύ τους 40 μοιρών των παραδοσιακών υλικών γυαλιού.
Η θερμική αγωγιμότητα του καρβιδίου του πυριτίου είναι εκατοντάδες φορές μεγαλύτερη από αυτή του συνηθισμένου γυαλιού και μπορεί να διεξάγει θερμότητα γρήγορα.Η απώλεια θερμότητας είναι ένα βασικό ζήτημαΟι φακοί καρβιδίου του πυριτίου μπορούν να διεξάγουν γρήγορα τη θερμότητα της οπτικής μηχανής,βελτιώνοντας έτσι τη σταθερότητα και τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού.
Υψηλή σκληρότητα και αντοχή στην φθορά: το καρβίδιο του πυριτίου είναι ένα από τα σκληρότερα γνωστά υλικά, η σκληρότητά του είναι δεύτερη μόνο στο διαμάντι.Αυτό καθιστά τους φακούς καρβιδίου πυριτίου πιο ανθεκτικούς στην φθορά και κατάλληλους για καθημερινή χρήσηΑντίθετα, τα υλικά γυαλιού και ρητίνης είναι εύκολο να γρατζουνιστούν, επηρεάζοντας την εμπειρία του χρήστη.
Τέταρτον, αντί-οργανικό αποτέλεσμα: τα παραδοσιακά υλικά γυαλιού είναι εύκολο να παράγουν αποτέλεσμα ουράνιου τόξου σε γυαλιά AR, δηλαδήτο δυναμικό χρωματικό μοτίβο φωτός που σχηματίζεται μετά την αντανάκλαση του περιβάλλοντος φωτός στην επιφάνεια κυματοδηγούΜε την βελτιστοποίηση της δομής του πλέγματος, το καρβίδιο του πυριτίου μπορεί να εξαλείψει αποτελεσματικά την επίδραση του ουράνιου τόξου που προκαλείται εύκολα από τα παραδοσιακά υλικά γυαλιού στα γυαλιά AR, δηλαδή,το δυναμικό μοτίβο χρωματικού φωτός που σχηματίζεται από την αντανάκλαση του φωτός του περιβάλλοντος στην επιφάνεια κυματοδηγού, βελτιώνοντας έτσι την ποιότητα της απεικόνισης.
Τεχνολογική ανακάλυψη του καρβιδίου του πυριτίου στα γυαλιά AR
Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογική ανακάλυψη του καρβιδίου του πυριτίου στον τομέα των γυαλιών AR αντανακλάται κυρίως στην έρευνα και την ανάπτυξη διαθλαστικών οπτικών φακών κυματοδηγού.Ο διαθλαστικός οπτικός κυματοδηγός είναι μια τεχνολογία απεικόνισης βασισμένη στηντο φαινόμενο της διάθλασης του φωτόςκαι συνδυασμός δομής κυματοδηγού, η οποία μπορεί να διαδίδει την εικόνα που παράγεται από την οπτική μηχανή μέσω του πλέγματος στον φακό,μειώνοντας έτσι το πάχος του φακού και κάνοντας την εμφάνιση των γυαλιών AR πιο παρόμοια με τα συνηθισμένα γυαλιά.
Τον Οκτώβριο του 2024, το Meta (πρώην Facebook) χρησιμοποίησε ένα συνδυασμό κυματοδηγών χαραγμένων σε καρβίδιο πυριτίου+ μικρο LEDΠασκουάλ Ριβέρα, επιστήμονας οπτικής της Meta,Είπε ότι η τεχνολογία κυματοδηγού από καρβίδιο του πυριτίου έχει φέρει επανάσταση στην ποιότητα εμφάνισης των γυαλιών AR, μετατρέποντάς τους από μια "ντίσκο σαν ουράνιο τόξο" σε μια "συμφωνική αίθουσα σαν ήσυχη εμπειρία".
Τον Δεκέμβριο του 2024, η Shuoke Crystal ανέπτυξε με επιτυχία το πρώτο 12 ιντσών υψηλής καθαρότητας ημιμονωμένο μονοκρυσταλλικό υπόστρωμα καρβιδίου του πυριτίου,που σηματοδοτεί μια σημαντική ανακάλυψη στον τομέα των υλικών καρβιδίου του πυριτίου στον τομέα των υποστρωμάτων μεγάλου μεγέθουςΗ τεχνολογία αυτή θα επιταχύνει την επέκταση του καρβιδίου του πυριτίου σε νέες εφαρμογές, όπως γυαλιά AR και απορροφητήρες θερμότητας.Μια πλακέτα καρβιδίου πυριτίου 12 ιντσών μπορεί να γίνει σε 8-9 ζευγάρια φακών γυαλιών AR., αυξάνοντας σημαντικά την αποδοτικότητα της παραγωγής.
Πρόσφατα, silicon carbide substrate supplier Tianke Heda and micro nano optoelectronic device company Mode Micro Nano jointly established a joint venture company to focus on the development and marketing of AR diffraction optical waveguide lens technologyΗ Tianke Heda, με την τεχνολογική της συσσώρευση στον τομέα των υπόστρωτων του καρβιδίου του πυριτίου, θα παρέχει υψηλής ποιότητας προϊόντα υποστρώματος του καρβιδίου του πυριτίου στη Munde,Ενώ η Munde θα αξιοποιήσει τα πλεονεκτήματά της στην τεχνολογία μικρο-νανο-οπτικής και την επεξεργασία οπτικών κυματοειδών AR για την περαιτέρω βελτιστοποίηση της απόδοσης των διαθλαστικών οπτικών κυματοειδώνΗ συνεργασία αυτή αναμένεται να επιταχύνει τις τεχνολογικές εξελίξεις στα γυαλιά AR και να οδηγήσει τη βιομηχανία προς υψηλότερες επιδόσεις και ελαφρύτερο βάρος.
Η δεύτερη γενιά των γυαλιών AR καρβιδίου πυριτίου που παρουσιάστηκε από τη Mode Weina στην έκθεση SPIE AR devezVR devezMR 2025 ζυγίζει μόνο 2,7 γραμμάρια ανά φακό, το πάχος είναι τόσο λεπτό όσο 0,55 mm,που είναι ακόμα λεπτότερο από τα καθημερινά γυαλιά ηλίου., έτσι ώστε οι χρήστες να μην μπορούν να αισθανθούν την ύπαρξή του όταν το φορούν, πραγματικά "ελαφρύ πακέτο".
Η Jingsheng Electromechanical δήλωσε επίσης πρόσφατα ότι προωθεί ενεργά την τεχνολογική καινοτομία της βιομηχανίας και την εγχώρια αντικατάσταση ολόκληρου του εξοπλισμού της βιομηχανικής αλυσίδας,Καθώς αυτές οι επιχειρήσεις επιταχύνουν την επέκταση της παραγωγικής ικανότητας, η Κίνα αναμένεται να ανακουφίσει σημαντικά τις παγκόσμιες αντιφάσεις προσφοράς και ζήτησης ημιμονωμένου υποστρώματος καρβιδίου του πυριτίου τα επόμενα τρία έτη.Αυτό θα συμβάλει στην επέκταση των οπτικών ορίων και θα επιτρέψει στο καρβίδιο του πυριτίου να επιτρέψει εφαρμογές AI + AR.
Υπόθεση εφαρμογής του καρβιδίου του πυριτίου σε γυαλιά AR
Στη διαδικασία κατασκευής κυματοδηγού από καρβίδιο του πυριτίου, η ομάδα της Meta ξεπέρασε το τεχνικό πρόβλημα της χαρακτικής κλίσης.Η επιφάνεια είναι μια μη παραδοσιακή τεχνική πλέγματος που διανέμει τις χαραγμένες γραμμές σε στρογγυλές γωνίες για να βελτιστοποιήσει την αποτελεσματικότητα της σύνδεσης φωτός μέσα και έξω.
Αυτή η τεχνολογική ανακάλυψη έθεσε τα θεμέλια για τη μεγάλης κλίμακας εφαρμογή του καρβιδίου του πυριτίου σε γυαλιά AR.Τα γυαλιά AR Orion της Meta είναι αντιπροσωπευτικές εφαρμογές της τεχνολογίας καρβιδίου του πυριτίου στον τομέα ARΧρησιμοποιώντας την τεχνολογία κυματοοδηγού από καρβίδιο του πυριτίου, το Orion επιτυγχάνει γωνία οπτικού πεδίου 70 μοιρών και επιλύει αποτελεσματικά προβλήματα όπως διπλές σκιές και αποτελέσματα ουράνιου τόξου.
Ο Giuseppe Carafiore, επικεφαλής της τεχνολογίας κυματοειδών AR της Meta, σημειώνει ότι ο υψηλός δείκτης διάθλασης και η θερμική αγωγιμότητα του καρβιδίου του πυριτίου το καθιστούν ιδανικό υλικό για γυαλιά AR.
Αφού εντοπίστηκε το υλικό, το επόμενο εμπόδιο έγινε η κατασκευή κυματοδηγών - συγκεκριμένα, μια μη συμβατική τεχνική πλέγματος που ονομάζεται κωνική χαρακτική."Το πλέγμα είναι η νανοδομή που είναι υπεύθυνη για τη σύνδεση φωτός μέσα και έξω από τον φακό"Για να λειτουργήσει το καρβίδιο του πυριτίου, το πλέγμα πρέπει να χαραχθεί με μια κούκλα.
Ο Nihar Mohanty πρόσθεσε ότι είναι η πρώτη ομάδα στον κόσμο που επιτυγχάνει την χαρακτική κλίσης απευθείας στην συσκευή, και ολόκληρη η βιομηχανία έχει βασιστεί στην τεχνολογία νανοαποτυπώσεων στο παρελθόν.αλλά αυτό δεν μπορεί να εφαρμοστεί σε υποστρώματα με υψηλό δείκτη διάθλασηςΓια το λόγο αυτό, κανείς δεν είχε σκεφτεί την επιλογή του καρβιδίου του πυριτίου πριν.
Το 2019, ο Nihar Mohanty και οι συνεργάτες του δημιούργησαν από κοινού μια αποκλειστική γραμμή παραγωγής,πριν από την οποία οι περισσότεροι προμηθευτές τσιπ ημιαγωγών και τα χυτήρια δεν είχαν σχετικό εξοπλισμό, επειδή η τεχνολογία χαρακτικής κλίσης δεν ήταν ακόμη ώριμηΩς εκ τούτου, εκείνη την εποχή, δεν υπήρχε καμία εγκατάσταση στον κόσμο που θα μπορούσε να παράγει χαραγμένα κυματοδείκτες καρβιδίου του πυριτίου, και ήταν αδύνατο να επαληθευτεί η τεχνική σκοπιμότητα εκτός του εργαστηρίου.Ο Nihar Mohanty αποκάλυψε επίσης ότι ήταν μια σημαντική επένδυση και έχτισαν την πλήρη αλυσίδα παραγωγής. The processing equipment was customized by the partners and the process was developed by Meta itself - initially the equipment was only up to research grade standards because there was no manufacturing grade system at the time, έτσι συνεργάστηκαν με τους συνεργάτες παραγωγής για να αναπτύξουν τον εξοπλισμό και τη διαδικασία κούκλας κούκλας παραγωγής.
Τώρα που η δυνατότητα του καρβιδίου του πυριτίου έχει αποδειχθεί, η ομάδα της Meta ανυπομονεί να αρχίσει η υπόλοιπη βιομηχανία να αναπτύσσει τις δικές της συσκευές.επειδή όλο και περισσότερες εταιρείες επενδύουν στην έρευνα και την ανάπτυξη του καρβιδίου του πυριτίου οπτικής ποιότητας και την ανάπτυξη εξοπλισμού, τόσο πιο ισχυρό θα είναι το οικοσύστημα της βιομηχανίας για τα καταναλωτικά γυαλιά AR.
Προκλήσεις και προοπτικές για το καρβίδιο του πυριτίου
Παρόλο που το καρβίδιο του πυριτίου δείχνει μεγάλη δυναμική στα γυαλιά AR, η εφαρμογή του εξακολουθεί να αντιμετωπίζει ορισμένες προκλήσεις.κυρίως λόγω του αργού ρυθμού ανάπτυξης και της δύσκολης επεξεργασίαςΓια παράδειγμα, οι φακοί των γυαλιών AR Orion της Meta κοστίζουν έως και 1.000 δολάρια ανά φακό, γεγονός που είναι δύσκολο να καλύψει τις ανάγκες της αγοράς καταναλωτών.
Ωστόσο, με την ταχεία ανάπτυξη της αυτοκινητοβιομηχανίας νέας ενέργειας, το κόστος του καρβιδίου του πυριτίου μειώνεται σταδιακά.Η ανάπτυξη μεγάλων υποστρωμάτων (όπως 12 ίντσες) θα οδηγήσει περαιτέρω στη μείωση του κόστους και την αποτελεσματικότητα.Η υψηλή σκληρότητα του καρβιδίου του πυριτίου καθιστά πολύ δύσκολη την επεξεργασία, ειδικά στην επεξεργασία μικρο- και νανοδομών, η απόδοση είναι χαμηλή.
Στο μέλλον, με τη βαθιά συνεργασία μεταξύ των κατασκευαστών υποστρώματος καρβιδίου πυριτίου και των κατασκευαστών μικρο- και νανο-οπτικών, αναμένεται να επιλυθεί αυτό το πρόβλημα.Η εφαρμογή του καρβιδίου του πυριτίου στα γυαλιά AR βρίσκεται ακόμη σε αρχικό στάδιο, και περισσότερες επιχειρήσεις πρέπει να συμμετάσχουν στην έρευνα και ανάπτυξη του καρβιδίου του πυριτίου οπτικής ποιότητας και την ανάπτυξη εξοπλισμού.Η ομάδα Meta προσβλέπει σε άλλους κατασκευαστές του κλάδου να επενδύσουν σε σχετική έρευνα και να προωθήσουν από κοινού την βιομηχανική οικολογική κατασκευή των καταναλωτικών γυαλιών AR.
ZMSH 12 ιντσών υπόστρωμα SiC τύπου 4H-N
* Παρακαλούμε επικοινωνήστε μαζί μας για τυχόν ανησυχίες σχετικά με τα πνευματικά δικαιώματα, και θα τα αντιμετωπίσουμε αμέσως.
