半导体在线讯  在XR的三类技术形态中，AR技术方案因其远优于VR、MR的轻量化能力，被视为继个人计算机与移动终端之后的新一代智慧终端平台。AR近眼显示设备通常由显示模组与光学模组两部分构成，显示模组负责生成高质量图像，光学模组则需高效地将图像传递至人眼，从而实现优质的视觉体验。

不同光学方案对屏幕亮度、功耗等需求存在差异，只有两者高效协同，才能实现“1+1＞2”的效果。光波导技术被认为是未来的主流光学方案，在众多显示方案中，Micro-LED凭借与光波导的高度适配性，被公认为AR近眼显示的终极方案。

光波导：AR光学的“轻薄革命”

相比于早期基于同轴光学系统或自由曲面棱镜的传统AR光学方案，基于平面光波导的AR光学方案可以让AR眼镜做到像普通眼镜般轻薄，同时提供更广阔的视野和灵活的观看角度，成像效果也更加清晰。

光波导方案主要分为几何光波导、衍射光波导两种，衍射光波导又分为表面浮雕光波导和体全息光栅波导。

光波导技术方案：（a）几何波导技术方案；（b）表面浮雕光栅波导技术方案；（c）体全息光栅波导技术方案

几何光波导主要借助棱镜、微反射镜阵列等几何光学元件实现光束的耦合与传输，其核心原理是光的折射定律与反射定律，具有结构稳定性高、光学效率损耗低的特性。几何光波导技术成熟，图像保真度高，是目前高端AR市场的主流方案之一。

衍射光波导利用光的衍射效应，主要采用光栅结构实现对光束的调制。虽然光栅结构的设计过程较为复杂，但提供了较大的设计自由度，通过计算优化光栅结构参数后的衍射光波导AR近眼显示设备可以获得优良的成像效果与较大的视场。衍射光波导凭借其高设计自由度和大规模生产的潜力，正成为消费级AR眼镜竞相布局的技术方向。

Micro-LED：显示技术六边形战士

近眼显示系统中可作为光学引擎的微显示屏有硅基液晶（LCoS）显示器、数字光处理（DLP）显示器、Micro-OLED、Micro-LED等。对比于传统显示技术，Micro-LED拥有出色的亮度、高发光效率、低能耗、高反应速度、高对比度、超高解析度与色彩饱和度等，被认为是理想的显示技术。

近眼显示设备中几种光学引擎性能对比

Micro-LED的本质，是将传统LED进行极致微缩化与矩阵化。每个发光单元被缩小到1-100微米级别——比人类头发丝的直径还要细数十倍，这些微米级的LED芯片通过阵列化排列，直接成为显示像素，实现像素级的自主发光和独立控光。

Micro-LED显示屏的制备是实现近眼显示设备的基础，其制备工艺首先要将大量Micro-LED晶粒组装成Micro-LED阵列，然后将这些单元阵列转移到接收基板上，再通过单片异质技术集成到光电系统中。根据屏幕尺寸的不同，Micro-LED可以单独、分组或作为整个阵列进行组装和转移。用作近眼显示设备的Micro-LED屏幕尺寸较小且应具备较高的像素密度，通常选择适合小型显示的单片集成技术来制造此类小间距Micro-LED显示屏，直接将数十万个Micro-LED的完整单片阵列与背板混合集成来实现。

单片集成制造流程图

Micro-LED的转移技术也是显示屏幕制备的关键。对于小尺寸Micro-LED显示的转移技术，需要将组装好的显示阵列的蓝宝石衬底进行剥离转移，目前大多采用激光技术对衬底进行剥离。

激光剥离转移过程示意图

近眼显示设备需要Micro-LED提供高分辨率、高像素密度图像的同时，还需要全彩化的视觉效果来满足沉浸性的体验。Micro-LED阵列实现单色显示是通过倒装结构封装和驱动基板贴合实现，但要实现全彩显示就相对复杂。大尺寸的屏幕可以分3次巨量转移RGB三色Micro-LED晶粒来实现全彩显示，小尺寸屏幕也可以采用UV/蓝光LED加上发光介质的方法实现色彩转换。

Micro-LED与光波导组合方案

Micro-LED与光波导的组合形成了“光源适配+光学优化”的闭环生态：Micro-LED的超高亮度弥补了光波导传输中的光损耗，保障了全场景显示效果；光波导的轻薄化设计则适配了Micro-LED的微型化特性，推动设备形态迭代。

市面上已陆续出现了多款基于Micro-LED和光波导的AR眼镜，此类设计可实现小巧、轻便的眼镜外观，部分方案已实现彩色显示。

雷鸟X3 Pro。雷鸟创新RayNeo是一家坚定选择“Micro LED+光波导”光学显示方案的消费级AR眼镜品牌，其在2025年5月发布了雷鸟X3 Pro。光学显示方面，雷鸟X3 Pro采用自研X-cube全彩Micro LED光引擎与刻蚀光波导的组合，实现视觉体验的全面提升。JBD为雷鸟光引擎提供高性能Micro LED微显示屏，其面板亮度更高，确保用户即使在户外强光环境下也能清晰观看光波导中的图像内容。

X3 Pro，图源：雷鸟创新官网

RokidGlasses。RokidGlasses是一款具备信息显示能力的AI+AR眼镜。其采用了“一拖二”的Micro-LED+衍射光波导方案，支持最高1500nits亮度的单绿色信息显示，且整机重量仅为49g。

夸克AI眼镜S1。夸克AI眼镜S1采用“二维双目衍射光波导+Micro-LED”的组合，得益于高折射率玻璃基底，镜片物理透过率极高，以及本身光栅的位置设计，大幅抑制了衍射光波导常见的“彩虹纹”效应。配合入眼亮度高达4000nit的绿色光引擎，即便是午后阳光直射的户外，AR菜单栏文字依然清晰锐利。

小结

当前，Micro-LED与光波导所组合成的AR显示设备最接近眼镜形态，舒适度较高。Micro-LED高对比度、响应时间较短、色域宽等优点为未来近眼显示提供了无限的可能。但目前行业仍面临瓶颈：Micro-LED在屏幕制备、全彩化等方面仍存在技术难题；AR显示领域同样挑战重重，不仅需要满足人眼极致的视觉体验，还要在小型化、轻量化的前提下，高效提升整体显示效果。行业数据显示，2026年全球AR眼镜出货量预计暴涨85%，突破2368.7万台，其中搭载Micro-LED+光波导技术组合的机型占比超60%。随着显示工艺、Micro-LED微显示及光学技术持续迭代升级，未来近眼显示设备必将向更小巧、更轻便、更舒适的方向演进。

参考来源：

[1]周自平等：Micro-LED应用于近眼显示的现状与趋势

[2]许恒深等：大视场角增强现实光波导研究进展

[3]关堂新等：增强现实显示系统中光波导元件的研究进展与展望

[4]张洋等：Micro-LED：下一代VR/AR技术候选者

[5]VR陀螺、JBD显耀显示、莫界科技、MicroDisplay、VRAR星球