顯示屏幕是 VR/AR 頭顯的核心元器件之一。目前微顯示技術(shù)主要包括HTPS-LCD、LCoS、硅基 OLED（Micro OLED） 和硅基 LED（Micro LED）顯示技術(shù)等。HTPS-LCD、LCoS 等為被動(dòng)式顯示技術(shù)，存在體積大、光路復(fù)雜等問題。Micro LED 顯示技術(shù)成熟度較低，需要進(jìn)一步解決 LED 微型化和與驅(qū)動(dòng)背板組裝等問題。
近眼顯示系統(tǒng)工作原理
目前大多數(shù)AR/VR方案采用的還是LCD技術(shù)，而硅基 OLED 顯示技術(shù)作為一種新興的顯示技術(shù)，相比于 LCD 顯示屏具有不少優(yōu)點(diǎn)：（1）低功耗：比 LCD 功耗小 20%，電池重量可以更輕；（2）工作溫度寬：不需要加 熱和冷卻就可以工作在-46℃~+70℃的溫度范圍內(nèi)；（3）高對(duì)比度：LCD 對(duì)比度為 60:1，OLED 微顯示器的對(duì)比度可以達(dá)到 10000:1；（4）響應(yīng)速度快：OLED 像素更新所需時(shí)間小于 1μs， 而 LCD 的更新時(shí)間通常為 10~15ms，相差了 1000 到 1500 倍。納德光學(xué)Goovis系列VR頭顯、松下在1月份發(fā)布的新款超短焦VR眼鏡MeganeX，太若科技 Nreal Light、影創(chuàng)Action one、arpara 5K VR，索尼PS VR2，以及預(yù)估今年年末發(fā)布的蘋果XR頭顯，越來越受品牌企業(yè)青睞的硅基OLED是什么呢？一、硅基 OLED：最適用于近眼顯示行業(yè)的微顯示技術(shù)
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硅基 OLED 微型顯示器是結(jié)合 CMOS 工藝和 OLED 技術(shù)，以單晶硅作為有源驅(qū)動(dòng)背板而制 作的主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光二極管顯示器件。單晶硅芯片采用成熟的集成電路 CMOS 工藝，并結(jié)合了 OLED 快速響應(yīng)、大視角、低功耗等突出優(yōu)點(diǎn)，不但實(shí)現(xiàn)顯示屏像素的有源尋址矩陣， 還實(shí)現(xiàn)了如 SRAM 存儲(chǔ)器、T-CON 等多種功能的驅(qū)動(dòng)控制電路，減少了器件的外部連線， 增加了可靠性，實(shí)現(xiàn)了輕量化，像素尺寸為傳統(tǒng)顯示器件的 1/10，精細(xì)度高于傳統(tǒng)器件。硅基 OLED 是主動(dòng)式有機(jī)發(fā)光顯示 AMOLED 的一個(gè)重要分支。與 AMOLED 顯示技術(shù)相比， 硅基 OLED 顯示技術(shù)具有以下一些突出特點(diǎn)：（1）基底芯片采用成熟的集成電路工藝，制造良率大大高于 LTPS 技術(shù)；（2）采用單晶硅，遷移率高、性能穩(wěn)定，壽命高；（3）200mm ×200mm 的 OLED 蒸鍍封裝設(shè)備就可滿足制造要求，不像 AMOLED 需要追求高世代產(chǎn)線。（4）硅基 OLED 微顯示器體積小，其提供的近眼顯示效果可以與 AMOLED 顯示器相媲美。軍用領(lǐng)域是硅基 OLED 微顯示相關(guān)產(chǎn)品在早期發(fā)展階段的切入點(diǎn)，應(yīng)用主要包括瞄準(zhǔn)觀察系統(tǒng)、頭盔系統(tǒng)和模擬訓(xùn)練系統(tǒng)，是國防現(xiàn)代化、信息化建設(shè)的重要組成部分。由于其具備制造良率較高、性能穩(wěn)定、壽命較長、體積小、低功耗等特性，進(jìn)而促進(jìn)其成為頭盔顯示器、立體顯示鏡以及眼鏡式顯示器等可穿戴顯示的主要方案，在VR/AR、工業(yè)安防、 醫(yī)療等高分辨率近眼顯示領(lǐng)域都能有廣泛的應(yīng)用，逐漸成為新型顯示行業(yè)的角力點(diǎn)。二、硅基OLED工藝制程
硅基OLED 是 CMOS 技術(shù)與 OLED 技術(shù)的緊密結(jié)合，是無機(jī)半導(dǎo)體材料與有機(jī)半導(dǎo)體材料的高度融合。CMOS 技術(shù)主要使用光刻工藝、CMP 工藝等，濕法制成較多，而 OLED 技術(shù)則主要采用真空蒸鍍技術(shù)工藝，以干法制程為主。兩者皆專業(yè)且復(fù)雜，將兩者集成于同一器件之中，對(duì)于工藝技術(shù)要求非常嚴(yán)苛。三、硅基OLED企業(yè)
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1. 京東方
2021年3月，京東方控股子公司云南創(chuàng)視界宣布：正在新建一條12英寸OLED微顯示器件（硅基OLED）生產(chǎn)線，項(xiàng)目總投資額為34億元，設(shè)計(jì)年產(chǎn)能 523 萬片。同時(shí)還有消息表示高通首款A(yù)R智能眼鏡參考設(shè)計(jì)，采用了京東方micro-OLED雙目顯示屏，能夠支持高達(dá)90Hz的幀率和零運(yùn)動(dòng)模糊(no-motion-blur)的特性，以打造無縫的AR體驗(yàn)。京東方為AR/VR提供Micro OLED顯示模組，還率先推出了行業(yè)領(lǐng)先的具有超高6000 PPI、單眼4K+分辨率、120+Hz高刷新率硅基OLED產(chǎn)品，融合3D立體顯示及創(chuàng)新交互技術(shù)，可以賦能AR/VR虛擬應(yīng)用，以沉浸式體驗(yàn)突破顯示畫幅、畫質(zhì)、流暢度等限制，為未來游戲顯示構(gòu)建了全新的圖景。2. 奧雷德
云南北方奧雷德科技股份有限公司為國內(nèi)硅基OLED領(lǐng)軍企業(yè)。奧雷德是全球繼美國 eMagin 公司之后第二家，也是目前國內(nèi)第一家具備批量生產(chǎn)多規(guī)格型號(hào)主動(dòng)式 OLED 微型顯示器的企業(yè)。公司基于 0.18μm 硅基 CMOS 驅(qū)動(dòng)技術(shù)，結(jié)合高效頂部發(fā)光技術(shù)和多層薄膜密封技術(shù)，成功開發(fā)了多種規(guī)格型號(hào)的 800×600（SVGA）和 1280×1024（SXGA）分辨率主動(dòng)式 OLED 微型顯示器。17 年與京東方合作開展的硅基 OLED 項(xiàng)目，正是基于奧雷德的微電子顯示生產(chǎn)技術(shù)，目前該生產(chǎn)線，用于生產(chǎn) 8 英寸硅基 OLED，已正式投入生產(chǎn)。3. 索尼
索尼半導(dǎo)體解決方案公司是2015年由索尼宣布半導(dǎo)體、電池及存儲(chǔ)媒體業(yè)務(wù)獨(dú)立出來成立的，OLED微型顯示器適用于數(shù)碼相機(jī)的EVF(電子取景器) ，也可作為AR/VR眼鏡的顯示引擎，還可用于其它工業(yè)類或消費(fèi)類產(chǎn)品。索尼是目前為止硅基OLED 微顯示器出貨量最大的廠家，月產(chǎn)能約30萬片，顯示屏出貨量已累計(jì)超過100 萬片，也是目前在消費(fèi)級(jí)電子產(chǎn)品市場最大的供應(yīng)商。未來，Sony 將打造更高解析度OLED微型顯示屏新的產(chǎn)品線，以便運(yùn)用在新一代VR或AR 的設(shè)備上。4. 三星
oledera.samsungdisplay.com三星顯示在SID Display Week 2021展會(huì)上，提出了順應(yīng)“元宇宙”時(shí)代的顯示產(chǎn)業(yè)愿景。提出最重要的技術(shù)平臺(tái)是“自發(fā)光顯示”，它擁有出色畫質(zhì)，多種外形尺寸，未來，三星還將開發(fā)多種自發(fā)光技術(shù)，例如OLED、QD和LED。順應(yīng)市場發(fā)展，提供1至200英寸包括中小型和大型的顯示解決方案。5. LG
LG Display 是一家生產(chǎn)薄膜晶體管液晶顯示器（TFT-LCD）面板、OLED和柔性顯示器的制造商。LG在2021年SID展會(huì)上展示可彎曲、可卷曲、透明、AR用硅基OLED，擁有超輕重量，還能實(shí)現(xiàn)超高分辨率和超高亮度的能力。0.42 英寸的硅基OLED能為 AR 顯示器提供高分辨率和亮度，可為越來越多的 AR 設(shè)備提供最佳顯示效果。6. 合肥視涯
合肥視涯顯示科技有限公司所開發(fā)的微型顯示器件是基于硅基的 OLED 顯示技術(shù)，是將半導(dǎo)體技術(shù)與 OLED 顯示技術(shù)完美結(jié)合的產(chǎn)品。公司的目標(biāo)是成為全球領(lǐng)先的微型顯示類產(chǎn)品制造商與整體解決方案提供商。2019年11月，合肥視涯總投資20億元的硅基OLED生產(chǎn)工廠投產(chǎn)，是目前全球最大的、唯一專注于12吋晶圓硅基OLED微型顯示組件研發(fā)生產(chǎn)基地。一期項(xiàng)目月投片量可達(dá)9000片。視涯開發(fā)的1.03”硅基OLED產(chǎn)品尤其適用于近眼顯示設(shè)備對(duì)大視場角 (Field of View, FOV) 的需求，配合光學(xué)透鏡可以實(shí)現(xiàn)100°以上的FOV。該款產(chǎn)品可以有效解決VR顯示應(yīng)用中的紗窗效應(yīng)、拖尾及眩暈等等痛點(diǎn)。7. 華星光電
TCL華星光電技術(shù)有限公司（簡稱“TCL華星”）成立于2009年，是一家專注于半導(dǎo)體顯示領(lǐng)域的創(chuàng)新型科技企業(yè)。TCL華星積極布局下一代Mini-LED、Micro-LED、柔性O(shè)LED、印刷OLED等新型顯示技術(shù)，產(chǎn)品覆蓋大中小尺寸面板及觸控模組等。TCL華星在微顯示方面主要有AR和VR兩個(gè)應(yīng)用，正加快布局。針對(duì)VR，TCL華星主要基于LTPS LCD和AMOLED進(jìn)行布局；針對(duì)AR，主要基于硅基的Micro LED。針對(duì)硅基OLED以及硅基Micro LED，TCL華星已經(jīng)啟動(dòng)了項(xiàng)目，成立了相關(guān)團(tuán)隊(duì)，會(huì)盡快把產(chǎn)業(yè)布局做起來。8. 華凌光電
華凌光電創(chuàng)建于1998年，一直從不間斷聚焦在專業(yè)LCD顯示器、TFT模組與OLED及System Integration(系統(tǒng)整合)消費(fèi)性與工業(yè)顯示器面板制造與研發(fā)。2007年設(shè)立華凌100%持股的子公司曜凌光電生產(chǎn)OLED面板，并整合OLED 研發(fā)和制造，2017年OLED 2線正式量產(chǎn)。華凌光電所研發(fā)制造的高品質(zhì) OLED 面板模組依顯示型態(tài)分為字元型及繪圖型兩大類，產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用在工控設(shè)備、醫(yī)療儀器、消費(fèi)型產(chǎn)品、智能家電、檢測(cè)設(shè)備、智能家居安全設(shè)備等。9. 芯視元
南京芯視元電子有限公司是一家專注于智慧顯示芯片研發(fā)的高新技術(shù)企業(yè)。公司坐落于“芯片之城”南京江北新區(qū)核心地帶。公司產(chǎn)品主要有硅基LCoS微顯示芯片、硅基OLED微顯示芯片、硅基Micro LED微顯示芯片、空間光調(diào)制器。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于AR/VR/MR眼鏡、車載HUD、頭戴顯示器、光通訊、光計(jì)算、3D打印等新興領(lǐng)域。2020年9月，芯視元發(fā)布了硅基LCoS芯片：SVC2K39L和硅基OLED芯片：SVC2K39O。SVC2K39O是芯視元第一款自主研發(fā)硅基OLED微顯示芯片，目前已經(jīng)完成了單色1080P視頻顯示，亮度和灰階收獲業(yè)內(nèi)廣泛好評(píng)。? ? ? ?
2月23日，南京芯視元發(fā)布Micro QLED 產(chǎn)品，采用FHD硅基背板，分辨率達(dá)到了5648PPI。10. 清越科技
蘇州清越光電科技股份有限公司（原名昆山維信諾科技有限公司）已形成以PMOLED業(yè)務(wù)為主、電子紙模組與硅基OLED業(yè)務(wù)為輔的產(chǎn)品架構(gòu)與業(yè)務(wù)格局。2021年12月，清越科技科創(chuàng)板IPO獲上交所受理，本次擬募資4億元，用于硅基OLED顯示器生產(chǎn)線技改等項(xiàng)目，擬建設(shè)硅基OLED顯示器生產(chǎn)線，主要生產(chǎn)0.39寸、0.61寸白光、彩色硅基OLED顯示器件，將公司自主研發(fā)的硅基OLED顯示技術(shù)產(chǎn)業(yè)化。此外，國內(nèi)安徽熙泰、南京昀光、臺(tái)州觀宇科技、芯視佳、紫旸升光電、昆山夢(mèng)顯等在硅基OLED微顯示模組上都有布局，主要用于AR/VR/MR領(lǐng)域。原文始發(fā)于微信公眾號(hào)（艾邦VR產(chǎn)業(yè)資訊）：下一代AR/VR微顯示技術(shù)：硅基OLED
