长期以来，智能眼镜的高价格一直是制约其市场大众化拓展的关键瓶颈，特别是一些具备先进功能和技术的产品。“智能眼镜市场未来增长被普遍看好。但是，我们看到产业发展的一个显著弊端，即单个光学眼镜的生产成本高昂，这极大地限制了智能眼镜产品的普及和商业化进程。”Morphotonics 商务发展经理李政对本站记者表示。
近日，Morphotonics 全球业务发展主管 Erhan Ercan和Morphotonics 商务发展经理李政接受本站的采访，详细介绍了智能眼镜热潮下如何破解光波导量产难题，以及其大面积纳米压印技术如何为AR/VR眼镜和裸眼3D显示生产提供低成本、高质量解决方案。
填补市场空白，大面积纳米压印三大核心优势
纳米压印兴起于20世纪90年代中期。1995年，美国普林斯顿大学华裔科学家Stephen Y.Chou教授首次提出纳米压印技术的概念。随着纳米压印技术的不断发展，2003年被纳入国际半导体技术蓝图。纳米压印基于微纳结构制造技术，擅长在各种基板上精细复制出复杂且高精度的方案。随着3D显示、智能眼镜等市场的兴起，纳米压印技术在业界使用的范围和声量显著扩大。
Morphotonics 全球业务发展主管 Erhan Ercan
据介绍，Morphotonics 的纳米压印技术可实现最大1100X1300mm（五代线）的压印面积，支持500um-50nm的精细微纳结构制造，并且兼容OLED、LCD、MicroLED等多种显示屏类别。Morphotonics全球业务发展主管Erhan Ercan指出：“相较于传统晶圆压印，Morphotonics能够将晶圆压印的高质量标准无缝扩展到更大尺寸的基板上，而不会因尺寸的放大而牺牲质量。我们的核心优势是以可承受的成本实现大面积的高精度制造，可应用于大尺寸基板（如1平方米以上）或者通过同时处理多个较小尺寸的基板来实现。与行业同仁相比，Morphotonics能够在高精度、低成本和大规模量产方面真正实现突破。”
Morphotonics的另一个显著优势在于对工艺的持续研发与高度关注。Morphotonics商务发展经理李政补充道，“从最初的打样阶段到最终帮助客户实现量产，我们提供全套的工艺支持。这使Morphotonics区别于一般的纳米压印设备供应商，我们更能迅速助力客户实现从研发到量产的快速过渡。”
为了攻克大面积纳米压印的实际应用挑战，Morphotonics从三方面解决了难题。一是在工程性挑战中，公司解决设备的精准对准与校正问题，确保压力分布的均匀性，同时在压印、固化和脱模过程中避免形变或破损；二是材料挑战，Morphotonics依托自身独特的材料研发能力，研发了与之匹配的压印材料；三是自动化程度提升，Morphotonics拥有独立的软件研发部门，来保证设备的自动化水平。通过高度自动化的系统，能够实现对质量的精准管控、良率的稳定提升以及产能的高效管理。
“传统晶圆压印技术的局限性显而易见——即便是最大的12英寸晶圆，直径也仅为300毫米，无法满足14英寸笔记本电脑或27英寸显示器等大尺寸产品的制造需求。Morphotonics的大面积纳米压印能够突破限制，为大尺寸显示设备提供独特的解决方案，填补市场空白。” Erhan Ercan分析说。
图：Morphotonics商务发展经理李政
与此同时，Morphotonics 商务发展经理李政也强调，在整个产业链和生态系统中，Morphotonics并非与其他工艺形成直接竞争，而是扮演着创新、为行业提供差异化价值的完善和互补角色，以此填补产业空白。通过发挥Morphotonics独特的高精度、高产能、低成本以及大面积加工优势，Morphotonics融合了晶圆压印和卷对卷纳米压印的优点，既具备高产能，同时兼顾高精度，充分满足了显示领域，特别是对光学要求严苛的应用需求，因此在市场中占据了一席之地。
解决光波导量产难题，大面积纳米压印助力客户产品落地
当前消费者对于AR眼镜的需求倾向轻量化，并且希望在成本、质量和性能上找到平衡点。要实现上述目标，光学显示系统作为AR眼镜的关键部分，扮演着至关重要的角色。其中，能够达成二维扩瞳效果且具备轻薄透明特性的衍射光波导技术，被认为是主流的光学技术路径：包括ROKID Glasses、雷鸟X2以及 Magic Leap 2 等产品均采用了衍射光波导路线。但光波导量产存在难度大、成本高昂的挑战，成为阻碍行业发展的一大难题，根据iResearch调查报告，在AR眼镜的物料清单（BOM）中，光波导组件的成本占比高达43%。
“若要让智能眼镜市场真正起飞，其价格需要控制在约500美元左右。如果考虑成本在250美元左右，成本主要来自于三大组成部件：电子元件占三分之一，光学部分占三分之一，其余部分（如电池、镜框等）占三分之一。在这种情况下，光学部分的成本约为80至100美元。” Morphotonics 全球业务发展主管Erhan Ercan表示，“降低成本的一种有效方式是通过单位产量的资本支出摊销来实现。”
高成本的主要根源在于产能受限和复杂的生产工艺。比如若采用晶圆级制造技术，一次处理一片300mm直径的晶圆，要满足数千万件的生产需求就需要购置大量设备，从而带来高昂的间接成本。因此，单位成本需要进一步优化，这也是Morphotonics可以参与助力的关键环节。
Morphotonics商务发展经理李政进一步分析表示：“高成本还主要源自生产端，特别是机器折旧与产能因素。Morphotonics能够为行业带来新变化，可以提供远高于单个晶圆压印的产能，单次压印可最高获得上百甚至480片光波导，达到十几乃至二十倍的产能提升。因此，从初期生产线建设资本投入到机器折旧，Morphotonics具备独特优势，通过优化加工端，我们能够实现成本的有效控制，为市场提供更优质、更具性价比的光波导量产解决方案。另外我们还具有高兼容性，可灵活兼容不同的基板材料，涵盖方形高折玻璃（300*300mm）、高折玻璃晶圆（8寸、12寸），甚至包括有机树脂材料基板、高折的碳化硅（SiC）晶圆，适配不同的前后端光波导加工工艺。”
以先进技术和工艺服务中国市场，积极拓展中国客户
中国是全球消费电子的制造大国和全球领先的消费电子产品市场，在谈到中国市场布局时，Morphotonics 全球业务发展主管Erhan Ercan看好中国市场的发展潜力。本站调研显示，在3D显示领域，我国的裸眼3D产品市场规模从2018年的80亿元逐年扩大至2023年的225亿元，除三星、LG Display、夏普、友达光电等日韩、中国台湾的企业外，中国大陆在全球显示产业链中也占据重要地位，包括京东方、TCL华星光电、天马微电子、维信诺等行业头部企业；在AR领域，国内庞大的市场和用户体量、不断迭代的创新研发速度以及涵盖制造代工、光学传感等上下游在内的产业链优势，也为我国AR产业的蓬勃发展提供了沃土，因此Morphotonics决定扩大在中国的战略布局，通过设立办事处，组建技术支持人员和销售人员在内的本地团队，进一步深化在中国市场的影响力。
Erhan Ercan指出，Leia（镭亚）公司是我们3D显示领域的一位客户。他们采用Morphotonics的技术生产裸眼3D显示的平板电脑，并且已经实现了产品的量产，也充分验证了Morphotonics大面积纳米压印技术的有效性和实用性。
他同样看好智能眼镜市场在未来几年的增长潜力，大面积卷对板纳米压印工艺将是光波导领域实现降本增效的有利解决方案。他指出，Morphotonics的产品主要分为两个系列，包括Portis系列和Aurora系列，主要区别在于自动化程度。Portis系列是半自动化生产解决方案，允许模组间进行排列组合，模组内部可通过程序控制，而模组间的基板传递则需手动操作，因此更适用于研发或初期小批量生产。Aurora系列则是全自动化的解决方案，采用机器手臂实现模组间的连接，全程自动化控制，从而实现了更高效、更高良率的生产功能。他还透露，目前两个系列产品都在与客户进行交付。
创新技术的深度应用，还需要携手共创更广泛且紧密的产业生态系统，通过覆盖各关键环节的产业链解决方案，大幅提升行业的协作效率。为此，Morphotonics携手SCHOTT（肖特）、Optofidelity（欧拓飞）、NIL Technology、Pixelligent、LightTrans以及3D-Micromac在内的众多头部企业成立了AR联盟，旨在推进增强现实光学制造领域的创新发展。“我们相信，通过深入研究供应链中的每一个环节，并且持续与业界知名企业保持沟通合作，将助推智能眼镜迎来更为蓬勃的发展。”
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