谷東科技:PVG 光波導技術的全球領跑者

谷東科技:PVG 光波導技術的全球領跑者

在增強現實(AR)光學領域,偏振體全息光柵(PVG)技術正引領一場顯示革命。作爲全球少數實現 PVG 技術全鏈條自主研發與百萬級量產的企業,谷東科技以材料創新工藝突破雙引擎,重新定義了 AR 光學的性能邊界與產業範式。其核心產品單綠 30° 二維矢量 PVG 光波導 M2020,憑藉多項國際領先的技術指標,成爲全球 AR 市場的標杆性解決方案。

一、材料革新:突破 “卡脖子” 的底層技術

谷東科技的技術壁壘源自對核心材料的顛覆性創新:

GDPA3 光取向染料針對傳統偶氮染料(如 SD1、BY)成本高、穩定性差的痛點,谷東自主開發的 GDPA3 染料實現2.8J/cm² 超低曝光劑量(457nm 光源),僅爲國際主流染料 SD1 的 1/5,曝光後透光度達 95%,且材料成本不足 SD1 的 1/10。通過有機 - 無機複合配方設計(含偶氮類染料與納米粒子添加劑),其環境穩定性提升至 90% 以上製備良率,解決了傳統染料曝光後發黃、響應速度慢的行業難題。

GDRM 系列高折液晶

GDRM80:折射率調製度(Δn)達 0.3,波長帶寬 80nm,較傳統苯甲酸苄酯類液晶 RM257(Δn=0.165)提升 80%,顯著提升衍射效率。

GDRM100:Δn 進一步突破至 0.36,波長帶寬 100nm,抗紫外老化性能提升 3 倍,爲全綵波導與大視角顯示奠定基礎。兩款材料均支持 PGMEA、甲苯等常見溶劑,適配大規模塗覆工藝,且通過分子結構優化(如引入含氟基團與剛性苯環),在 - 30℃至 85℃寬溫範圍內保持光學穩定性,滿足車載、工業等嚴苛場景需求。

二、工藝突破:定義量產級全息光波導標準

谷東科技深圳南山量產基地的落地,標誌着 PVG 技術從實驗室走向工業化:

大面積自動干涉曝光工藝自研 35x35cm 幅面曝光設備,單次曝光可完成整片波導光柵成型,效率較傳統逐點掃描工藝提升 100 倍,良率穩定在90% 以上。通過雙光束干涉與動態相位調製技術,光柵週期精度控制在 ±50nm,確保 30° 視場角(FOV)內光學性能均一性 > 65%。

全流程成本優化通過材料國產化(如自研染料與液晶)、設備自研(如激光切割機成本降低 70%)及自動化產線,M2020 波導單片成本較進口方案下降 60%,同時實現1mm 超薄厚度500nits/LM 高光效(FOV 內平均光效),亮度均一性 > 60%,正面漏光比低於 1:20,隱私保護能力較行業平均水平提升 2-3 倍。

可靠性驗證波導片通過 - 40℃至 65℃極端溫度循環測試(透光度變化 <1.5%)、85% 溼度長期耐受測試(無霧度增加)及 1.5 米跌落測試(光學性能保持率> 98%),達到軍工級環境適應性。

三、性能對比:重構 AR 光學評價體系

與國際主流技術方案相比,谷東 M2020 波導展現出顯著代際優勢:

傳統表面浮雕光柵(SRG)波導:依賴刻蝕工藝,厚度普遍 1.5-2mm,光效僅 100-200nits/LM,漏光比 1:5-1:10,且易因表面結構產生彩虹效應與雜散光(霧度 > 3%)。

國際體全息競品(如 Holoeye):雖實現 1.2mm 厚度,但光效僅 300nits/LM,漏光比 1:15,量產良率 75%,成本高達 $100-150 / 片。

谷東 M2020:憑藉 PVG 技術的體全息結構,徹底消除彩虹效應(霧度 < 1.2%),漏光比低至 1:22,量產良率 90%,成本僅 $30-50 / 片,綜合性能領先國際競品 1-2 代。

谷東科技的技術突破正在加速 AR 行業商業化進程:

消費級市場:自研單綠二維波導片已適配 Micro-OLED 顯示屏,搭載於自研 AR 眼鏡 C2000,實現 54.5 英寸虛擬成像(@3 米),光學畸變 < 1%,重量僅 28g(含鏡框),滿足日常辦公、導航等場景需求。

工業級應用:針對巡檢、維修等場景優化的 M2020 Pro 版,支持強光環境下的高對比度顯示(光效 > 800nits/LM)與低漏光隱私保護,已進入華爲昇騰生態體系,服務於汽車製造、石油化工等領域。

量產能力:深圳基地年產能達 75 萬片,可滿足全球主流 AR 廠商的規模化採購需求,2025 年出貨量預計佔國內市場 35%,2026 年預計突破 50%。

谷東科技的技術路線圖清晰指向 AR 光學的終極形態:

2024 年 Q4:試產二維擴瞳單綠 PVG,FOV 提升至 40°,適配全綵顯示技術研發。

2025 年:推出 30° 全綵 PVG 波導,採用 GDRM100 高折液晶與多層全息光柵設計,光效達 10%,厚度控制在 1.5mm 以內,實現單片全綵顯示,對標國際高端方案。

長期佈局:探索柔性 PVG 技術,與柔性基板結合開發可彎曲波導,瞄準可穿戴設備與車載曲面顯示場景。

谷東科技的崛起,標誌着中國在 AR 光學核心領域實現了從 “跟跑” 到 “領跑” 的質變。通過材料、工藝、量產的全鏈條創新,這家企業不僅打破了國際壟斷,更以 “技術定義市場” 的姿態,爲全球 AR 產業提供了 “高性能、低成本、易量產” 的中國方案。正如行業評論指出:“當谷東的 PVG 波導成爲 AR 眼鏡的‘標準配置’,中國正在重新書寫全球顯示技術的競爭規則。” 未來,隨着全綵技術的落地,谷東或將引領 AR 光學進入更廣闊的應用藍海。