要點(diǎn)

Omdia分析師Jerry Kang深入解析硅基顯示技術(shù)的發(fā)展格局，聚焦其在新興AR/VR設(shè)備市場(chǎng)中的關(guān)鍵作用。文章涵蓋LCoS、OLEDoS、LEDoS等技術(shù)路線(xiàn)的演進(jìn)，以及基板材料變化帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)影響，全方位剖析頭戴式顯示器在技術(shù)與市場(chǎng)層面所面臨的挑戰(zhàn)與機(jī)遇，展現(xiàn)硅基顯示在下一代顯示賽道中的戰(zhàn)略?xún)r(jià)值。

AR/VR設(shè)備的興起

近年來(lái)，顯示產(chǎn)業(yè)取得了顯著進(jìn)展，隨著頭戴式顯示設(shè)備（HMD）的崛起迎來(lái)全新轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這類(lèi)設(shè)備涵蓋了增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）以及混合現(xiàn)實(shí)（MR）等應(yīng)用場(chǎng)景，正加速走向商業(yè)化。在這一趨勢(shì)下，硅基顯示技術(shù)的市場(chǎng)關(guān)注度持續(xù)上升。作為HMD的核心顯示方案之一，硅基技術(shù)不僅承載著新一代沉浸式體驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)路徑，也為顯示產(chǎn)業(yè)的未來(lái)走向提供重要線(xiàn)索。

頭戴式顯示設(shè)備（HMD）正成為連接數(shù)字內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)世界的重要媒介。它既可以將虛擬信息疊加在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中（即AR增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)），也可以帶用戶(hù)進(jìn)入一個(gè)完全虛構(gòu)的數(shù)字世界（即VR虛擬現(xiàn)實(shí)）。

硅基顯示技術(shù)的發(fā)展

硅基顯示技術(shù)是基于硅晶圓背板制造的，具有一系列顯著優(yōu)勢(shì)，包括超小尺寸（對(duì)角線(xiàn)尺寸為0.x~2.x英寸）、超輕設(shè)計(jì)（重量低于10克）、超高像素密度（PPI大于2000）、超快響應(yīng)速度以及在半導(dǎo)體層面的先進(jìn)能效。然而，硅基顯示技術(shù)有多種類(lèi)型，每種類(lèi)型在結(jié)構(gòu)和性能上各有不同。

液晶硅基顯示通過(guò)控制液晶（LC）像素反射外部光源來(lái)顯示內(nèi)容。盡管LCoS顯示技術(shù)相對(duì)厚重，其功耗也不如其他硅基顯示技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)全彩顯示，LCoS有幾種變種，包括彩色濾光（CF）LCoS和彩色順序（CS）LCoS。

OLEDoS通過(guò)OLED像素的自發(fā)光來(lái)顯示內(nèi)容。OLEDoS通常較薄且輕巧，功耗可能低于LCoS顯示器。為了實(shí)現(xiàn)全彩顯示，OLEDoS也有幾種變種，包括白光OLED（WOLEDoS）和紅綠藍(lán)（RGB）OLEDoS。目前市場(chǎng)上僅有WOLEDoS可供應(yīng)用。

LEDoS通過(guò)LED像素的自發(fā)光來(lái)顯示內(nèi)容。與OLEDoS類(lèi)似，LEDoS顯示技術(shù)也具備輕薄的特性，并且功耗低于LCoS和OLEDoS。為了實(shí)現(xiàn)全彩顯示，LEDoS有幾種變種，包括色轉(zhuǎn)換（CC）LEDoS、RGB LEDoS、疊層RGB LEDoS和可變色RGB LEDoS。目前市場(chǎng)上僅有CC LEDoS可供應(yīng)用。

基板從玻璃/塑料到硅晶圓的轉(zhuǎn)變

硅基顯示的制造過(guò)程與傳統(tǒng)的平板顯示（FPD）行業(yè)有所不同。

傳統(tǒng)上，F(xiàn)PD供應(yīng)商主要在玻璃基板上生產(chǎn)顯示面板，玻璃基板提供了一個(gè)平整的表面，用于制造分辨率低于1000 PPI的TFT電路。這些玻璃基板通常以大尺寸母玻璃的形式從板材供應(yīng)商處采購(gòu)。

自2014年起，F(xiàn)PD顯示供應(yīng)商開(kāi)始使用聚酰亞胺基板來(lái)制造柔性O(shè)LED顯示屏。與玻璃不同，聚酰亞胺基板以液體形式供應(yīng)，面板制造商在生產(chǎn)過(guò)程中將其轉(zhuǎn)化為薄膜。然而，硅基顯示需要使用硅晶圓（Si-Wafer）基板來(lái)制造電路。不幸的是，大多數(shù)FPD供應(yīng)商缺乏生產(chǎn)硅晶圓基板或在其上制造電路的相關(guān)設(shè)備，因?yàn)樗麄兊纳a(chǎn)重點(diǎn)一直是玻璃或聚酰亞胺基板的顯示器（通常分辨率低于1000 PPI）。

盡管FPD供應(yīng)商具備在各種基板上對(duì)液晶（LC）、OLED或LED進(jìn)行圖案化的能力，但他們通常依賴(lài)與半導(dǎo)體合作伙伴的合作來(lái)設(shè)計(jì)和制造硅基顯示的硅晶圓。通常，硅晶圓的材料清單（BOM）成本占硅基顯示總成本的50%以上，這突顯了為這些顯示器設(shè)計(jì)和制造硅晶圓的重要性。

然而，由于硅基顯示市場(chǎng)規(guī)模相對(duì)較小，半導(dǎo)體制造商的需求有限，且零散，因此這一舉措主要由半導(dǎo)體制造商主導(dǎo)。

硅基顯示行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)

過(guò)去十年，頭戴式顯示（HMD）市場(chǎng)的增長(zhǎng)較為有限。預(yù)計(jì)到2031年，HMD市場(chǎng)的增長(zhǎng)速度可能難以與智能手表市場(chǎng)相媲美，因?yàn)楫?dāng)前HMD的表現(xiàn)不如智能手機(jī)，也未能提供智能手表那樣的舒適性和易用性。然而，盡管如此，HMD市場(chǎng)在性能和價(jià)格范圍上正在不斷多元化。從本質(zhì)上講，盡管需求相對(duì)溫和，HMD顯示市場(chǎng)仍在不斷發(fā)展和演變。

AR品牌通常更重視高亮度和輕便設(shè)計(jì)，而非高分辨率和全色彩，因?yàn)锳R設(shè)備的目的是在戶(hù)外環(huán)境中展示簡(jiǎn)單的信息，如文本或圖標(biāo)。與此相反，VR品牌更注重高分辨率和全色彩，因?yàn)閂R設(shè)備設(shè)計(jì)用于在黑暗的環(huán)境中顯示多媒體內(nèi)容，如游戲或電影。

鑒于這些差異，面板制造商獨(dú)立投資生產(chǎn)所有類(lèi)型的硅基顯示并不是明智之舉。相反，面板制造商應(yīng)專(zhuān)注于與硅基顯示技術(shù)的關(guān)鍵供應(yīng)商（如設(shè)計(jì)公司和硅晶圓代工廠(chǎng)）建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。同時(shí)，確保獲得主要客戶(hù)也是確保長(zhǎng)期商業(yè)可持續(xù)性的關(guān)鍵。

最近，許多HMD品牌已通過(guò)與顯示供應(yīng)商的獨(dú)家合作開(kāi)始開(kāi)發(fā)自己的硅基顯示。這一趨勢(shì)表明，品牌們旨在開(kāi)發(fā)專(zhuān)門(mén)定制的顯示產(chǎn)品，建立技術(shù)壁壘以保護(hù)自己免受競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的沖擊。因此，行業(yè)有可能在擁有垂直整合供應(yīng)鏈的公司與沒(méi)有垂直整合供應(yīng)鏈的公司之間形成兩極分化。

此外，硅基顯示市場(chǎng)將迅速多元化，隨著獨(dú)家供應(yīng)商生產(chǎn)的高性能產(chǎn)品和非獨(dú)家供應(yīng)商生產(chǎn)的常規(guī)性能產(chǎn)品的出現(xiàn)，這種轉(zhuǎn)變將使硅基顯示市場(chǎng)成為一場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的戰(zhàn)場(chǎng)。企業(yè)的生死存亡將取決于它們能否確保并開(kāi)發(fā)出關(guān)鍵技術(shù)。

本文作者

Jerry Kang

高級(jí)研究經(jīng)理，OLED、

柔性顯示、Micro LED及

新型顯示技術(shù)