下一代AR/VR微显示技术：硅基OLED

显示屏幕是 VR/AR 头显的核心元器件之一。目前微显示技术主要包括HTPS-LCD、LCoS、硅基 OLED（Micro OLED） 和硅基 LED（Micro LED）显示技术等。 HTPS-LCD、LCoS 等为被动式显示技术，存在体积大、光路复杂等问题。Micro LED 显示技术成熟度较低，需要进一步解决 LED 微型化和与驱动背板组装等问题。

目前大多数AR/VR方案采用的还是LCD技术，而硅基 OLED 显示技术作为一种新兴的显示技术，相比于 LCD 显示屏具有不少优点：

1. 低功耗，比 LCD 功耗小 20%，电池重量可以更轻。
   
2. 工作温度宽，不需要加 热和冷却就可以工作在-46℃~+70℃的温度范围内。
   
3. 高对比度，LCD 对比度为 60:1，OLED 微显示器的对比度可以达到 10000:1。
   
4. 响应速度快，OLED 像素更新所需时间小于 1μs， 而 LCD 的更新时间通常为 10~15ms，相差了 1000 到 1500 倍。
   

纳德光学Goovis系列VR头显、松下在1月份发布的新款超短焦VR眼镜MeganeX，太若科技 Nreal Light、影创Action one、arpara 5K VR，以及预计2022年末发布的苹果XR头显都采用的是Micro OLED(硅基OLED)显示屏。越来越受品牌企业青睐的硅基OLED是什么呢？

arpara 5K VR

硅基 OLED：最适用于近眼显示行业的微显示技术

硅基 OLED 微型显示器是结合 CMOS 工艺和 OLED 技术，以单晶硅作为有源驱动背板而制 作的主动式有机发光二极管显示器件。单晶硅芯片采用成熟的集成电路 CMOS 工艺，并结合了 OLED 快速响应、大视角、低功耗等突出优点，不但实现显示屏像素的有源寻址矩阵， 还实现了如 SRAM 存储器、T-CON 等多种功能的驱动控制电路，减少了器件的外部连线， 增加了可靠性，实现了轻量化，像素尺寸为传统显示器件的 1/10，精细度高于传统器件。

硅基 OLED 是主动式有机发光显示 AMOLED 的一个重要分支。与 AMOLED 显示技术相比， 硅基 OLED 显示技术具有以下一些突出特点：

1. 基底芯片采用成熟的集成电路工艺，制造良率大大高于 LTPS 技术。
   

2）采用单晶硅，迁移率高、性能稳定，寿命高。

3）200mm ×200mm 的 OLED 蒸镀封装设备就可满足制造要求，不像 AMOLED 需要追求高世代产线。

4）硅基 OLED 微显示器体积小，其提供的近眼显示效果可以与 AMOLED 显示器相媲美。

军用领域是硅基 OLED 微显示相关产品在早期发展阶段的切入点，应用主要包括瞄准观察系统、头盔系统和模拟训练系统，是国防现代化、信息化建设的重要组成部分。由于其具备制造良率较高、性能稳定、寿命较长、体积小、低功耗等特性，进而促进其成为头盔显示器、立体显示镜以及眼镜式显示器等可穿戴显示的主要方案，在VR/AR、工业安防、 医疗等高分辨率近眼显示领域都能有广泛的应用，逐渐成为新型显示行业的角力点。

硅基OLED工艺制程

硅基OLED 是 CMOS 技术与 OLED 技术的紧密结合，是无机半导体材料与有机半导体材料的高度融合。CMOS 技术主要使用光刻工艺、CMP 工艺等，湿法制成较多，而 OLED 技术则主要采用真空蒸镀技术工艺，以干法制程为主。两者皆专业且复杂，将两者集成于同一器件之中，对于工艺技术要求非常严苛。

硅基OLED企业：

1. 京东方
   

官网：https://www.boe.com/

索尼半导体解决方案公司是2015年由索尼宣布半导体、电池及存储媒体业务独立出来成立的，OLED微型显示器适用于数码相机的EVF(电子取景器) ，也可作为AR/VR眼镜的显示引擎，还可用于其它工业类或消费类产品。

索尼是目前为止硅基OLED 微显示器出货量最大的厂家，月产能约30万片，显示屏出货量已累计超过100 万片，也是目前在消费级电子产品市场最大的供应商。未来，Sony 将打造更高解析度OLED微型显示屏新的产品线，以便运用在新一代VR或AR 的设备上。

1. 三星
   

https://oledera.samsungdisplay.com/

三星显示在SID Display Week 2021展会上，提出了顺应"元宇宙"时代的显示产业愿景。提出最重要的技术平台是"自发光显示"，它拥有出色画质，多种外形尺寸，未来，三星还将开发多种自发光技术，例如OLED、QD和LED。顺应市场发展，提供1至200英寸包括中小型和大型的显示解决方案。

1. LG
   

https://www.lg.com/

LG Display 是一家生产薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）面板、OLED和柔性显示器的制造商。

LG在2021年SID展会上展示可弯曲、可卷曲、透明、AR用硅基OLED，拥有超轻重量，还能实现超高分辨率和超高亮度的能力。0.42 英寸的硅基OLED能为 AR 显示器提供高分辨率和亮度，可为越来越多的 AR 设备提供最佳显示效果。

1. 合肥视涯
   

合肥视涯显示科技有限公司所开发的微型显示器件是基于硅基的 OLED 显示技术，是将半导体技术与 OLED 显示技术完美结合的产品。公司的目标是成为全球领先的微型显示类产品制造商与整体解决方案提供商。

2019年11月，合肥视涯总投资20亿元的硅基OLED生产工厂投产，是目前全球最大的、唯一专注于12吋晶圆硅基OLED微型显示组件研发生产基地。一期项目月投片量可达9000片。

视涯开发的1.03"硅基OLED产品尤其适用于近眼显示设备对大视场角 (Field of View, FOV) 的需求，配合光学透镜可以实现100°以上的FOV。该款产品可以有效解决VR显示应用中的纱窗效应、拖尾及眩晕等等痛点。

1. 华星光电
   

https://www.szcsot.com/

TCL华星光电技术有限公司（简称"TCL华星"）成立于2009年，是一家专注于半导体显示领域的创新型科技企业。TCL华星积极布局下一代Mini-LED、Micro-LED、柔性OLED、印刷OLED等新型显示技术，产品覆盖大中小尺寸面板及触控模组等。

TCL华星在微显示方面主要有AR和VR两个应用，正加快布局。针对VR，TCL华星主要基于LTPS LCD和AMOLED进行布局；针对AR，主要基于硅基的Micro LED。针对硅基OLED以及硅基Micro LED，TCL华星已经启动了项目，成立了相关团队，会尽快把产业布局做起来。

1. 华凌光电
   

https://www.winstar.com.tw/

华凌光电创建于1998年，一直从不间断聚焦在专业LCD显示器、TFT模组与OLED及System Integration(系统整合)消费性与工业显示器面板制造与研发。2007年设立华凌100%持股的子公司曜凌光电生产OLED面板，并整合OLED 研发和制造，2017年OLED 2线正式量产。华凌光电所研发制造的高品质 OLED 面板模组依显示型态分为字元型及绘图型两大类，产品可广泛应用在工控设备、医疗仪器、消费型产品、智能家电、检测设备、智能家居安全设备等。

1. 芯视元
   

http://www.vsmartdream.com/

南京芯视元电子有限公司是一家专注于智慧显示芯片研发的高新技术企业。公司坐落于"芯片之城"南京江北新区核心地带。公司产品主要有硅基LCoS微显示芯片、硅基OLED微显示芯片、硅基Micro LED微显示芯片、空间光调制器。产品广泛应用于AR/VR/MR眼镜、车载HUD、头戴显示器、光通讯、光计算、3D打印等新兴领域。

2020年9月，芯视元发布了硅基LCoS芯片：SVC2K39L和硅基OLED芯片：SVC2K39O。SVC2K39O是芯视元第一款自主研发硅基OLED微显示芯片，目前已经完成了单色1080P视频显示，亮度和灰阶收获业内广泛好评。

2月23日，南京芯视元发布Micro QLED 产品，采用FHD硅基背板，分辨率达到了5648PPI。

1. 清越科技
   

www.qingyue-tech.com/

苏州清越光电科技股份有限公司（原名昆山维信诺科技有限公司）已形成以PMOLED业务为主、电子纸模组与硅基OLED业务为辅的产品架构与业务格局。2021年12月，清越科技科创板IPO获上交所受理，本次拟募资4亿元，用于硅基OLED显示器生产线技改等项目，拟建设硅基OLED显示器生产线，主要生产0.39寸、0.61寸白光、彩色硅基OLED显示器件，将公司自主研发的硅基OLED显示技术产业化。

此外，国内安徽熙泰、南京昀光、台州观宇科技、芯视佳、紫旸升光电、昆山梦显等在硅基OLED微显示模组上都有布局，主要用于AR/VR/MR领域。

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