ميتا، تيانكي هيدا، مو دي وينا، كيفية عبور الزجاجات AR الكربيد السيليكون
مع التطور السريع لتكنولوجيا الواقع المعزز (AR) ، تتحرك النظارات الذكية ، كحامل مهم لتكنولوجيا الواقع المعزز ، تدريجيا من المفهوم إلى الواقع.شعبية النظارات الذكية لا تزال تواجه العديد من التحديات التقنيةفي السنوات الأخيرة، الكربيد السيليكوني (SiC) كمادة ناشئة،مع خصائصها الفيزيائية والبصرية الممتازة، وقد استخدمت على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من أجهزة وشرائح أشباه الموصلات الطاقة، وأصبحت الآن أيضا مادة رئيسية في مجال الزجاج AR عبر الحدود.أداء التبديد الحراري الممتاز وقسوة كربيد السيليكون العالية تجعله يظهر إمكانات تطبيق كبيرة في تكنولوجيا العرض، خفيفة الوزن وتبديد الحرارة من الزجاجات AR. في ما يلي سوف نناقش كيف يقدم الكربيد السيليكون تغييرات ثورية للزجاجات الذكية من جوانب خصائص الكربيد السيليكون،الاختراقات التكنولوجية، تطبيقات السوق والآفاق المستقبلية.
خصائص ومزايا كربيد السيليكون
كربيد السيليكوننوع من مواد أشباه الموصلات واسعة النطاقمع صلابة عالية، وقابلية حراري عالية ومؤشر انكسار مرتفع. هذه الخصائص تعطي مجموعة واسعة من التطبيقات المحتملة في الأجهزة الإلكترونية والأجهزة البصرية والإدارة الحرارية.خاصة بمجال النظارات الذكية، فوائد كربيد السيليكون تنعكس بشكل رئيسي في الجوانب التالية:
الأول هو مؤشر الانكسار العالي: مؤشر انكسار كربيد السيليكون يصل إلى 2.6 أو أكثر ، أعلى بكثير من مواد الزجاج التقليدية مثل الراتنج (1.51-1.74) والزجاج (1معدل الانكسار العالي يعني أن كربيد السيليكون يمكنه تقييد انتشار الضوء بشكل أكثر فعالية وتقليل خسارة الطاقة الضوئية.وبالتالي تحسين سطوع الشاشة ومجال الرؤية (FOV)على سبيل المثال ، تستخدم نظارات أوريون AR من Meta تقنية توجيه الموجات من كربيد السيليكون لتحقيق مجال رؤية 70 درجة ، يتجاوز بكثير 40 درجة من مواد الزجاج التقليدية.
هو أداء ممتاز لتبديد الحرارة: موصلة الحرارة من الكربيد السيليكون هو مئات المرات من الزجاج العادي، ويمكن أن تقود الحرارة بسرعة.تبديد الحرارة هو قضية رئيسية، وخاصة في شاشات عالية الوضوح وفترات طويلة من الاستخدام. يمكن لعدسات كربيد السيليكون أن تقود بسرعة حرارة الآلة البصرية،وبالتالي تحسين استقرار وعمر الخدمة للمعدات.
صلابة عالية ومقاومة للارتداء: الكربيد السيليكوني هي واحدة من أصعب المواد المعروفة ، صلابتها الثانية فقط للماس.هذا يجعل عدسات الكربيد السيليكونية أكثر مقاومة للارتداء ومناسبة للاستخدام اليوميعلى النقيض من ذلك، الزجاج والمواد الراتنجية سهلة الخدش، مما يؤثر على تجربة المستخدم.
رابعاً، تأثير مضاد للأقزام: من السهل على مواد الزجاج التقليدية أن تنتج تأثير قوس قزح في نظارات AR، أينمط الضوء الملون الديناميكي الذي يتشكل بعد انعكاس الضوء المحيطي على سطح الموجهاتمن خلال تحسين هيكل الشبكية ، يمكن لكربيد السيليكون القضاء بفعالية على تأثير قوس قزح الذي تنتجه بسهولة مواد الزجاج التقليدية في زجاجات AR ، أينمط الضوء الملون الديناميكي الذي يتكون من انعكاس الضوء المحيطي على سطح الموجهات، وبالتالي تحسين جودة العرض.
الاختراق التكنولوجي لكربيد السيليكون في الزجاجات AR
في السنوات الأخيرة ، انعكس الاختراق التكنولوجي لكربيد السيليكون في مجال نظارات AR بشكل رئيسي في البحث والتطوير في عدسات توجيه الموجات البصرية الانكسارية.دليل الموجات البصري المتفرق هو تقنية عرض مبنية علىظاهرة انعكاس الضوءومجموعة من هيكل الموجهات، والتي يمكن أن تنشر الصورة الناتجة عن الجهاز البصري من خلال الشبكة في العدسة،مما يقلل من سمك العدسة ويجعل مظهر نظارات AR أكثر تشابهًا بالنظارات العادية.
في أكتوبر 2024، استخدمت ميتا (في السابق فيسبوك) مزيجاً من الموجات الموجهة المحفورة بالكربيد السيليكوني+ ميكرو ليدزفي نظارات AR أوريون، وحل اختناقات رئيسية في مجال الرؤية والوزن والتحف البصرية للنظارات AR.قال أن تكنولوجيا توجيه الموجات من الكربيد السيليكونية قد أحدثت ثورة في جودة عرض النظارات AR، وتحويلها من "ديسكو مثل قوس قزح بقعة من الضوء" إلى "قاعة موسيقية مثل تجربة هادئة".
في ديسمبر 2024, Shuoke كريستال بنجاح تطوير العالم الأول 12 بوصة عالية النقاء شبه معزولة كربيد السيليكون رصيف واحد،والذي يمثل اختراقا كبيرا في مجال مواد كربيد السيليكون في مجال الركائز الكبيرةهذه التكنولوجيا ستسرع توسع الكربيد السيليكوني في تطبيقات جديدة مثل الزجاج AR ومسحبات الحرارة.يمكن أن يصنع رقاقة الكربيد السيليكونية من 12 بوصة إلى 8-9 أزواج من عدسات نظارات ARزيادة فعالية الإنتاج بشكل كبير.
مؤخراً، 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 technology"تيانكي هيدا" مع تراكمها التكنولوجي في مجال رصيفات كاربيد السيليكون ستوفر منتجات رصيفات كاربيد السيليكون عالية الجودة إلى "موندي"في حين أن موندي سوف تستفيد من مزاياها في تكنولوجيا النانو الضوئية الصغيرة ومعالجة الموجات الضوئية AR لمزيد من تحسين أداء الموجات الضوئية الانكساريةمن المتوقع أن يؤدي هذا التعاون إلى تسريع التطورات التكنولوجية في نظارات AR ودفع الصناعة نحو أداء أعلى وزناً أخف.
الجيل الثاني من نظارات AR الكربيد السيليكونية المعروضة من قبل Mode Weina في SPIE AR devezVRèòüMR 2025 يزن 2.7 غرام فقط لكل عدسة ، والسمك رقيقة 0.55 مم ،والتي هي حتى أكثر رققا من النظارات الشمسية اليومية، بحيث يمكن للمستخدمين بالكاد أن يشعروا بوجوده عند ارتدائه، حقا "حزمة خفيفة".
كما قالت شركة Jingsheng Electromechanical مؤخراً أنها تعمل بنشاط على تعزيز الابتكار التكنولوجي في الصناعة واستبدال المعدات المحلية للسلسلة الصناعية بأكملها.مع تسريع هذه الشركات في توسيع القدرات الإنتاجيةمن المتوقع أن تخفف الصين بشكل كبير من تناقضات العرض والطلب العالمية لجزء معزول من كربيد السيليكون في السنوات الثلاث المقبلة.هذا سيساعد على دفع الحدود البصرية وتمكين الكربيد السيليكوني من تمكين تطبيقات AI + AR.
حالة تطبيق كربيد السيليكون في الزجاج AR
في عملية تصنيع موجهات الكربيد السيليكونية، تمكن فريق ميتا من التغلب على المشكلة التقنية لحفر المنحدر.وقال حفر الشعاع هو تقنية شبكة غير تقليدية التي توزع خطوط حفر في زوايا منحنية لتحسين كفاءة الاقتران الضوء في وخارج.
هذا الاختراق التكنولوجي وضع الأساس لتطبيق الكربيد السيليكوني على نطاق واسع في الزجاج AR.نظارات أوريون AR من Meta هي تطبيقات ممثلة لتكنولوجيا كربيد السيليكون في مجال ARباستخدام تكنولوجيا توجيه الموجات الكربيد السيليكون، أوريون يحقق زاوية 70 درجة من مجال الرؤية ويحل بفعالية مشاكل مثل الظلال المزدوجة وتأثيرات قوس قزح.
يلاحظ جوزيبي كارافيوري، رئيس تكنولوجيا الموجهات الموجية AR في Meta، أن مؤشر كربيد السيليكون العالي للإنكماش والقدرة على التوصيل الحراري يجعله مادة مثالية لنظارات AR.
بعد تحديد المادة، تحول العقبة التالية إلى تصنيع الموجات - تحديداً، تقنية شبكة غير تقليدية تسمى الحفرة الشائكة.الشبكة هي الهيكل النانوي المسؤول عن ربط الضوء داخل وخارج العدسة"من أجل أن يعمل الكربيد السيليكوني، يجب حفر الشبكة مع منحنى. لا يتم ترتيب الخطوط الحفر عموديا، ولكن في زاوية منحنية".
أضاف نيهار موهانتي أنهم أول فريق في العالم يحقق حفرة منحدر مباشرة على الجهاز، والصناعة بأكملها اعتمدت على تكنولوجيا البصمات النانوية في الماضي،ولكن هذا لا يمكن تطبيقه على الركائز ذات مؤشر انكسار مرتفعلهذا السبب لم يفكر أحد في خيار الكربيد السيليكوني من قبل
في عام 2019، بني نيهار موهانتي وشركاء فريقه سوياً خط إنتاج حصري،قبل أن يفتقر معظم موردي رقائق أشباه الموصلات ومصانع الصهارة إلى المعدات ذات الصلة لأن تكنولوجيا حفر المنحدر لم تكن ناضجة بعدلذلك، في ذلك الوقت، لم يكن هناك منشأة في العالم التي يمكن أن تنتج الموجات الكربيد السيليكون الحفر، وكان من المستحيل للتحقق من الجدوى التقنية خارج المختبر.نيهار موهانتي كشف أيضا أنه كان استثمارا كبيرا وأنها بنيت سلسلة إنتاج كاملة. 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، لذلك عملوا بعد ذلك مع شركاء التصنيع لتطوير معدات الحفر والعملية.
الآن بعد أن أثبتت إمكانات الكربيد السيليكي، فريق ميتا يتطلع إلى بقية الصناعة تبدأ في تطوير أجهزتهم الخاصة،لأن المزيد من الشركات تستثمر في البحث والتنمية في الكربيد السيليكوني الصف البصري وتطوير المعدات، كلما كان النظام البيئي الصناعي للنظارات AR الاستهلاكية أكثر قوة.
تحديات وآفاق المستقبل لكربيد السيليكون
على الرغم من أن كربيد السيليكون يظهر إمكانات كبيرة في الزجاجات AR ، إلا أن تطبيقه لا يزال يواجه بعض التحديات. في الوقت الحالي ، فإن سعر مواد كربيد السيليكون مرتفع ،أساسا بسبب معدل النمو البطيء وصعوبة المعالجةعلى سبيل المثال ، تكلف عدسات نظارات أوريون AR من Meta ما يصل إلى 1000 دولار لكل عدسة ، وهو أمر يصعب تلبية احتياجات سوق المستهلك.
ومع ذلك، مع التطور السريع لصناعة السيارات الطاقة الجديدة، فإن تكلفة كربيد السيليكون تنخفض تدريجيا.إن تطوير الأساسيات ذات الحجم الكبير (مثل 12 بوصة) سيؤدي إلى زيادة خفض التكاليف والكفاءةصلابة الكربيد السيليكونية العالية تجعلها صعبة للغاية في المعالجة ، وخاصة في معالجة الهيكل الميكرو والنانو ، والإنتاج منخفض.
في المستقبل ، من المتوقع أن تحل هذه المشكلة مع التعاون العميق بين مصنعي رصيف الكربيد السيليكوني ومصنعي الميكرو والنانو البصري.لا يزال تطبيق الكربيد السيليكوني في الزجاج AR في مرحلة مبكرة، والمزيد من الشركات تحتاج إلى المشاركة في البحث والتطوير من الكربيد السيليكوني الدرجة البصرية وتطوير المعدات.يتطلع فريق "ميتا" إلى أن يستثمر المصنعون الآخرون في هذه الصناعة في البحوث ذات الصلة وتعزيز البناء الإيكولوجي الصناعي للنظارات AR الاستهلاكية.
ZMSH 12 بوصة SiC الركيزة نوع 4H-N
* يرجى الاتصال بنا لأي مخاوف حقوق الطبع والنشر، وسوف نعالجها على الفور.
