硅基OLED器件結(jié)構(gòu)如下圖,包括驅(qū)動背板和OLED器件兩部分。驅(qū)動背板采用標準的CMOS工藝制備,形成像素電路、行列驅(qū)動電路以及其他的功能電路,此步驟在晶圓代工廠進行。CMOS電路的上方制作圖形化的金屬層,作為OLED器件陽極,此步驟在晶圓代工廠或者顯示面板廠均可制備。然后在陽極上方制作完整OLED器件,通常包括空穴注入層、空穴傳輸層、發(fā)光層、電子傳輸層、電子注入層、半透明的頂電極,頂電極上制備薄膜封裝層。如采用WOLED+CF的發(fā)光方式(OLED彩色化技術(shù)可參見微顯示器科普——OLED彩色化技術(shù)),需要繼續(xù)制備色阻層,最后使用玻璃蓋板進行貼合封裝。OLED及后續(xù)步驟均在顯示面板廠進行。

圖源:LG DisplayAR/VR微顯示領(lǐng)域可供選擇的技術(shù)包括Micro LED、硅基OLED、Fast-LCD、LCoS等。Micro LED目前尚無法實現(xiàn)量產(chǎn),硅基OLED相比其他技術(shù)具備快速響應(yīng)、高分辨率、高對比度、低功耗、大視角等明顯的優(yōu)勢(具體對比見下表),由于當(dāng)前成本較高、產(chǎn)能有限,市場普及率還有待提升。

最新發(fā)布的和即將發(fā)布的AR/VR產(chǎn)品越來越多采用硅基OLED技術(shù)。AR如Nreal Air、Rokid Air、聯(lián)想Glasses T1、米家眼鏡相機等,VR如GOOVIS VR、大疆Goggles 2、以及即將發(fā)布的蘋果MR、PS VR2,均已明確采用硅基OLED技術(shù)。AR/VR眼鏡兩個重要技術(shù)點光學(xué)方案和微顯示屏需要互相搭配,目前光學(xué)方案的技術(shù)路線已較明確:VR向Pancake演變,AR向光波導(dǎo)演變,這兩種光學(xué)方案的光損都比較嚴重,因此需要微顯示屏提供更高的亮度。LCD無法提供足夠的亮度,因此各廠家將目光投向硅基OLED和Micro LED。相比硅基OLED,Micro LED具備更高的亮度但目前還僅限于單色,彩色Micro LED距離量產(chǎn)還有相當(dāng)長的路要走,因此硅基OLED是當(dāng)前以及較長一段時間內(nèi)高端AR/VR眼鏡的首選。
圖源:Nreal市場方面,CINNO Research統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,2021年全球AR/VR硅基OLED顯示面板市場規(guī)模約為6400萬美元。未來隨著AR/VR產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及硅基OLED技術(shù)的進一步滲透,預(yù)計至2025年全球AR/VR硅基OLED顯示面板市場規(guī)模將達到14.7億美元,2021年至2025年年均復(fù)合增長率CAGR將達119%。
圖源:CINNO Research國內(nèi)外具備生產(chǎn)硅基OLED能力的企業(yè)很多,最早如美國的eMagin、法國的Micro OLED、國內(nèi)的奧雷德,但大多是供應(yīng)軍方,不具備供應(yīng)消費市場的能力。目前消費市場上的硅基OLED屏多為Sony供應(yīng)。國內(nèi)方面,合肥視涯擁有12英寸硅基OLED產(chǎn)線,2017年成立,目前已量產(chǎn)出貨到消費市場,如Rokid Air、大疆Goggles 2均使用了視涯研發(fā)和生產(chǎn)的硅基OLED屏。最近,由于蘋果的需求,LG和三星也已經(jīng)明確表態(tài)進軍硅基OLED領(lǐng)域,這表明微顯示屏在技術(shù)路線選擇上已趨于明朗,未來硅基OLED的產(chǎn)能將大幅提升,并將逐漸成為微顯示屏的主流技術(shù)。此趨勢與傳統(tǒng)顯示屏從LCD到OLED的演變過程非常類似。
圖源:SAMSUNG DISPLAY元宇宙或者說虛擬現(xiàn)實是龐大的生態(tài)系統(tǒng),涉及的技術(shù)種類繁多,AR/VR眼鏡是虛擬世界的重要接口,微顯示屏是AR/VR眼鏡必不可少的重要部件,其重要性不言而喻。期待硅基OLED的進一步發(fā)展,帶來更好的虛擬現(xiàn)實體驗。
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