VR 和 AR 都处于开发客户群的早期阶段,但即使在这个阶段,支撑两者的显示技术的供应链也很明显是不同的,并将以明显的差异发展。
但在我们研究这些不同的供应链之前,让我们回顾一下底层的显示技术。
用于 VR 和 AR 应用的显示技术
对于 VR 显示器,智能手机上流行的 TFT LCD 和 AMOLED 也适用于 VR 设备。一些设备制造商采用硅基OLED (OLEDoS),它具有基于硅的驱动电路,而不是基于 TFT。VR显示设计可以是单显或双显。诸如菲涅耳透镜之类的光学透镜用于更好地将显示发射聚集到眼睛。对 VR 显示器的要求包括更高的每度像素 (PPD) 和更低的纱窗效应。
PPD 中的度数基于显示器和眼睛之间的角度或视野 (FOV)。更大的 FOV 提供更好的沉浸感。无延迟是首选,因为 VR 应用程序的大多数内容是 3D 动画。然而,在设计 VR 设备时需要权衡取舍。更高的显示规格意味着更高的显示成本、更高的功耗和更大的外形尺寸。
大多数 AR 显示器都是基于硅的。可用的微显示技术包括数字镜像设备 (DMD)、激光束扫描 (LBS,用于 Microsoft HoloLens)、OLEDoS 和 LEDoS。对于头戴设备设计,用户不会直视微显示器。相反,用户通过光学观察微型显示器。作为光学器件的波导是一种流行的设计。
显示器发射来自微型显示器,然后被引导到波导中。波导薄而透明,因此用户可以在波导中同时看到重叠的现实世界和数字对象。不幸的是,通过波导损失的发射几乎是 99%。因此,高亮度对于 AR 显示器至关重要。
供应链差异
总体而言,VR显示供应链相比AR显示更为成熟。这是因为流行的基于 TFT 的 LCD 或 AMOLED 显示器被广泛使用,而 JDI、夏普和三星显示器等面板制造商已经存在。
AR显示供应链还不够成熟,因为显示和光学技术尚未广泛应用,出货量仍然太低,无法说服制造商增加在供应链中的投资和生产。该供应链中的许多显示器制造商规模较小,员工不足 100-200 人。为了实现采用和生态系统,一些制造商同时提供显示、光学和参考集设计,以鼓励品牌采用。
AR显示的主要部件是微显示和光学。两者都是一个组合。LEDoS 的优势在于其高亮度,但其 RGB 技术并不成熟。OLEDoS 更加成熟。OLEDoS 可应用于 VR 和混合现实 (MR),但对于基于波导的 AR,其亮度可能太低。还采用了硅上液晶显示器(LCoS)、LBS和DMD,因为可以从光源提高亮度。对于波导,有衍射、全息和反射等不同的技术。它在转换显示发射方面的性能仍然很差。
对于 AR 市场的起飞,名牌扮演着最重要的角色。AR 设备系统可能比智能手机更复杂,无论是显示器、光学还是计算。只有知名品牌才能平衡性能、技术成熟度、外形尺寸和 BOM 成本等技术因素。
Micro OLED,也称为 OLEDoS,可能是 IC 制造商和显示器制造商之间供应链关系的完美例子。基于TFT的AMOLED供应链已经成熟,显示驱动IC(DDIC)制造商和显示器制造商各司其职。DDIC 用于驱动显示器,显示器制造商负责基于 TFT 电路的显示像素。但是,这不一定适用于 OLEDoS。与基于TFT的相比,OLEDoS的供应链仍处于起步阶段。DDIC制造商和微显示制造商之间可能会有更多的商业模式:
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IC 制造商在晶圆上设计 DDIC 和像素电路。然后,微型显示器制造商负责晶圆上的 OLED 蒸发和芯片的单片化。这就是单片机设计,IC厂商起关键作用。
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IC厂商只提供DDIC芯片,可以是显示器厂商的ASIC,也可以是IC厂商的DDIC产品。这是双芯片方案,DDIC芯片与显示芯片键合。
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显示器制造商负责一切,从 DDIC 到显示像素。这可以是单芯片解决方案,并强调显示器制造商在供应链中的价值。
关于单芯片或双芯片 OLEDoS 仍有争议。通常,DDIC 电路需要更高级别的节点工艺,例如 28nm 或 40nm,但显示像素电路需要更低级别的节点工艺,例如 90nm 或 µm 级别。如果两个节点工艺差距都比较大,单芯片设计不一定比双芯片设计更划算。
来源:Omdia