最近,一則關(guān)于蘋果將于2023年1月發(fā)布MR的報道再一次炒熱了市場對于AR、VR等頭戴式近眼顯示產(chǎn)品的關(guān)注度。2021年全球AR、VR等頭戴式設(shè)備的出貨量大約在1100萬臺,其中AR與VR的占比分別為1:9。但是,根據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)和頭部企業(yè)的預(yù)測,未來這一占比會轉(zhuǎn)換成9:1。也就是說,最終AR、MR、XR等虛擬內(nèi)容與現(xiàn)實世界融合的產(chǎn)品銷量要比全封閉、沉浸式的VR大很多。
隨著消費電子行業(yè)大幅調(diào)低了今年電視、智能手機和電腦的出貨預(yù)期,全球半導(dǎo)體行業(yè)似乎進入了下行周期。相反,基于AR、VR、MR、XR等頭戴式終端是人類繼電腦、手機之后日常使用的第三塊屏這一認(rèn)知,微軟、蘋果、臉書、谷歌等行業(yè)巨頭都在積極備戰(zhàn)近眼顯示市場。預(yù)計到2030年,AR、VR、MR、XR的年銷售量將達到今天智能手機的規(guī)模,相關(guān)近眼顯示芯片的年出貨量可能達到30億顆。因此,近眼顯示芯片成為今年投融資的風(fēng)口,多個初創(chuàng)企業(yè)近期宣布獲得了頭部創(chuàng)投機構(gòu)的投資。
事實上,我們至今仍未能在市面上看到一款令人完全滿意的近眼顯示芯片。未來誰能成為近眼顯示芯片的贏家,目前還有很大的不確定性。近眼顯示技術(shù)還在不斷演進當(dāng)中,很多技術(shù)難點還有待突破,那么哪一種技術(shù)路徑最終有可能勝出,下面我們給出一些粗淺的分析。
新一代顯示技術(shù):采用半導(dǎo)體光刻技術(shù)的OLED
2022年5月,日本顯示(Japan Display,簡稱JDI)發(fā)布了基于半導(dǎo)體光刻的全新OLED技術(shù)路徑eLEAP,并稱之為“顯示技術(shù)的歷史性突破” 。與索尼采用的白光加彩膜的W OLED相比,eLEAP技術(shù)生產(chǎn)的OLED顯示器的開口率(透光區(qū)域與全部區(qū)域的比例)可以達到60%,而現(xiàn)有的W OLED產(chǎn)品的開口率約為28%。
這意味著可以在較低電流下驅(qū)動OLED顯示器,從而延長其使用壽命、提高效率并在需要時實現(xiàn)更高的峰值亮度。事實上,該技術(shù)路徑(Photolithography, 以下簡稱為P OLED)最初由歐洲的IMEC研究院提出,并于2017年就公開發(fā)布了相關(guān)研究報告。
不光是日本顯示(JDI),韓國三星和國內(nèi)的元禾(廣州)半導(dǎo)體等企業(yè)都在沿著IMEC提出的這一技術(shù)路徑開發(fā)相關(guān)產(chǎn)品。這一技術(shù)的特點是將半導(dǎo)體光刻工藝制程用于顯示芯片生產(chǎn)過程中,將OLED發(fā)光材料刻制到CMOS基板上。由于P OLED是RGB直接獨立發(fā)光,所以亮度大幅提升,而且功耗只有W OLED的1/3-1/2。以0.49英寸的為顯示芯片而言,發(fā)光亮度可以達到1萬尼特以上,而功耗在50毫瓦左右。
最關(guān)鍵的是,提升P OLED發(fā)光體的密度對半導(dǎo)體光刻技術(shù)而言完全不是問題,可以輕松實現(xiàn)2微米(Micro LED只能實現(xiàn)4-7微米)以下的像素尺寸,像素密度可以達到1萬PPI以上(目前手機的顯示屏的密度只有600PPI)。也就是說基于半導(dǎo)體光刻技術(shù)的P OLED微顯示芯片可以實現(xiàn)4K-8K、甚至更高的分辨率。有效解決了現(xiàn)行白光加彩膜的W OLED微顯示芯片亮度低、功耗高、壽命短、價格昂貴等痛點。
很顯然,如同JDI指出的,這種半導(dǎo)體光刻P OLED技術(shù)與傳統(tǒng)的LCOS、白光加彩膜的W OLED和Micro LED相比是新一代的顯示技術(shù)。由于中國公司很早參與了IMEC的技術(shù)路徑研究,所以這一技術(shù)中國和國外知名企業(yè)處于同一起跑線上,甚至有可能規(guī);慨a(chǎn)的速度要比國外更快。
透明直顯:未來的AR、VR近眼顯示技術(shù)的主賽道
目前,無論是Micro LED、W OLED還是P OLED都采用了硅基,所以成本依然很高,而且不可能做到透明。在AR應(yīng)用中,顯示芯片放置于邊框上時必然存在視線遮擋的問題(放置于鏡框側(cè)面會帶來視場角小、光效率低、厚度大等一系列問題),影響了用戶體驗。在VR應(yīng)用中,由于需要大尺寸硅基,即使是12英寸的晶圓,最終切割出來的芯片數(shù)量也有限,所以無法克服硅基帶來的昂貴成本的瓶頸。
任何技術(shù)都會被超越,各領(lǐng)風(fēng)騷數(shù)載而已,不存在一種”終極解決方案“。即使是JDI等推出的最新一代的P OLED也有持續(xù)改進的地方。比方說,將現(xiàn)有的OLED材料改良成透明的發(fā)光材料,將CMOS基板換成透明的玻璃基板(這一技術(shù)稱之為Transparent OLED,以下簡稱為T OLED)。此外,先進的半導(dǎo)體光刻工藝制程不僅用于顯示芯片上,還可以用在微陣列透鏡制作過程中。
如果采用基于透明的發(fā)光材料和透明基板的T OLED技術(shù),并與微陣列透鏡一起組成透明直顯的光學(xué)模組,這樣設(shè)計出的AR、VR眼鏡具有多重優(yōu)勢。比方說,在VR、MR應(yīng)用中可以享受大尺寸微顯示屏帶來的視覺盛宴;而在AR、XR應(yīng)用中,可以消除視線遮擋,獲得視覺效果更佳的用戶體驗感。
據(jù)了解,鴻海集團、元禾(廣州)半導(dǎo)體科技有限公司等晶圓級光學(xué)元件和微顯示屏廠商已經(jīng)在實現(xiàn)以上設(shè)想的過程當(dāng)中。未來已來,不久消費者將會體驗到一款玻璃鏡片上直接發(fā)光的無邊框AR眼鏡以及高分辨率兼大視場景角的VR眼鏡,到底是蘋果還是華為或者其他廠商最先推出這種顛覆性的“爆款“,我們拭目以待!
MLED賽道:VR/AR異軍突起 將迎新一輪爆發(fā)
MLED技術(shù)即Micro LED和Mini LED技術(shù)的簡稱,如果說2021年是Mini LED規(guī)模化商用的元年,那么2022年就是Mini LED降本增效、加速普及的一年。作為備受矚目的下一代顯示技術(shù),Micro LED同樣擁有良好的應(yīng)用前景和發(fā)展空間,預(yù)計2024年后將加入高階顯示領(lǐng)域。
根據(jù)權(quán)威機構(gòu)Arizton的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,預(yù)計到2024年,全球MLED市場規(guī)模將由2021年的1.5億美元增長至23.2億美元,2021-2024年之間的年均復(fù)合增長率高達149.2%。Mini LED性能更佳,未來將爆發(fā)式增長,預(yù)計2026年背光模組市場將達到1250億元。
與小間距LED相比,Mini LED尺寸更小,燈珠排列更緊密,PPI更高,生產(chǎn)、封測、維護技術(shù)升級難度也更高,Mini LED直顯更多應(yīng)用于商顯市場,諸如電影院顯示屏、交通廣告、租賃顯示、體育顯示等,市場空間大。
MLED作為新一代顯示技術(shù),將LED薄膜化、微小化與陣列化,每一個像素都能做到單獨定址、單獨驅(qū)動,像素點的距離由mm級直接降到μm級,具有低功耗、高亮度、超高分辨率與色彩飽和度、反應(yīng)速度快、壽命長、效率高等諸多優(yōu)點,因而備受行業(yè)青睞。
MLED技術(shù)是傳統(tǒng)LCD顯示重要的技術(shù)升級賽道,當(dāng)前蘋果、錼創(chuàng)科技、友達、群創(chuàng)、京東方、TCL華星、三星等國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)鏈大咖已經(jīng)悉數(shù)入局MLED,產(chǎn)能、技術(shù)、產(chǎn)品等方面逐步走向成熟,量產(chǎn)進程持續(xù)加速。MLED正向終端市場加速滲透,預(yù)計將成為品牌業(yè)務(wù)下一個增長點。據(jù)不完全統(tǒng)計,今年已有30+Mini LED背光TV及MNT產(chǎn)品落地,對比去年,今年上新速度明顯增快。近年來,MLED又試圖搭乘元宇宙VR/AR、車載、5G等智能設(shè)備“東風(fēng)”,進一步擴大應(yīng)用場景,行業(yè)預(yù)計,“沉浸式體驗”有望推進LED高階產(chǎn)品在各類應(yīng)用場景大規(guī)模爆發(fā)。
資本投入+技術(shù)突破
一場極具影響力的MLED技術(shù)創(chuàng)新盛會將開啟
顯示觸控行業(yè)經(jīng)過50多年發(fā)展,歷經(jīng)LCD、OLED時代,產(chǎn)業(yè)模式得到前所未有創(chuàng)新,而MLED強勢切入,有望再次打破市場格局,引領(lǐng)時代潮流。
據(jù)不完全統(tǒng)計,短短幾年的時間,MLED中的Mini LED吸引了超過1000億元的資本入局,而隨著海量資本推動技術(shù)進步及產(chǎn)業(yè)鏈的成熟,Mini LED成本正以每年20%左右的幅度下降,良率得到大幅提升,相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品正走向普及化、平民化;Micro LED在量產(chǎn)工藝和成本依舊面臨著極大的挑戰(zhàn),而元宇宙以及VR/AR未來的發(fā)展,有機會帶動Micro LED的快速增長。
巨大資本投入,加上技術(shù)的提升、產(chǎn)能擴增、新應(yīng)用的開發(fā),MLED產(chǎn)業(yè)賽道走得越來越寬、越來越遠,2022深圳國際全觸與顯示展時刻關(guān)注MLED產(chǎn)業(yè)鏈的變化,全力助推MLED產(chǎn)業(yè)進一步升級,加快推動MLED技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)應(yīng)用,特別打造2022深圳國際Mini/Micro LED產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展高峰論壇, 會議擬邀中科院物理研究所、華南理工大學(xué)、京東方、TCL華星、天馬、洲明、雷曼、艾比森、辰顯、華燦、康佳、創(chuàng)維、海信視像、沃格光電、晶科電子、新益昌、隆利科技、兆馳等Mini/Micro LED代表性企業(yè)及學(xué)術(shù)研究機構(gòu),對產(chǎn)業(yè)最新發(fā)展前景和趨勢進行卓有成效的研討。
會議將聚焦“Mini LED背光&直顯”、“Micro LED應(yīng)用發(fā)展及挑戰(zhàn)”、“Mini/Micro LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢”話題,涵蓋芯片、封裝、顯示到終端應(yīng)用各階段,從技術(shù)變革、量產(chǎn)化進程、產(chǎn)品市場、品牌商業(yè)、應(yīng)用場景等不同的議題進行深入的探討和交流。
特設(shè)MLED展區(qū) 緊追顯示觸控行業(yè)熱點潮流
疫情常態(tài)化,作為直觀領(lǐng)略行業(yè)前沿技術(shù)的風(fēng)向標(biāo), 2022深圳國際全觸與顯示展(C-TOUCH & DISPLAY SHENZHEN 2022)砥礪前行,將于10月12-14日與觀眾相約深圳國際會展中心(寶安新館)。展會總面積達到16萬平方米,匯聚了海內(nèi)外3,000多家來自觸控顯示上游材料技術(shù)和裝備工藝、觸摸屏、顯示面板、商用顯示應(yīng)用產(chǎn)品以及汽車電子技術(shù)、消費電子終端產(chǎn)品的參展企業(yè)及品牌,預(yù)計將超100,000新型顯示、智慧觸控、商用顯示、汽車電子、智能家居、消費電子等領(lǐng)域買家一站式打卡展會,專業(yè)觀眾達到10萬+人。
針對當(dāng)下火熱的MLED,展會現(xiàn)場特別設(shè)置MLED顯示專區(qū)、MLED制造設(shè)備及材料專區(qū)、MLED背光模組生產(chǎn)工藝特別示范線三大專區(qū),貫穿MLED材料、設(shè)備、面板、封裝、芯片、終端應(yīng)用等全產(chǎn)業(yè)鏈,包括芯片襯底、芯片加工設(shè)備、芯片封裝、巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備等新技術(shù)產(chǎn)品及解決方案,全方位為MLED產(chǎn)業(yè)賦能。目前MLED展區(qū)已經(jīng)吸引了隆利科技、翰博高新、鴻利顯示、維業(yè)達觸控、兆紀(jì)光電、賽伍技術(shù)、德佑威、凱格精機、先導(dǎo)智能、瑞淀光學(xué)、柯尼卡美能達、申克博士、百邁技術(shù)、威芯泰等知名廠商參展。
除了與展會同期舉辦的2022深圳國際Mini/Micro LED產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展高峰論壇,深圳國際全觸與顯示展開發(fā)線上精品活動——C-TOUCH&DISPLAY 云課堂,從企業(yè)交流合作線上平臺角度出發(fā),促進企業(yè)之間協(xié)同合作,云端探討MLED產(chǎn)業(yè)技術(shù)瓶頸,共同推進產(chǎn)業(yè)上一個新臺階。