好顯有你》新一代顯示技術 Micro OLED 來勢洶洶,搶食 AR / VR 應用市場

作者 | 發布日期 2021 年 07 月 16 日 9:00 | 分類 VR/AR , 尖端科技 , 螢幕、電視 Telegram share ! follow us in feedly


隨著科技日新月異,愈來多超先進顯示技術問世,且在各自領域隱隱發光,其中 Micro OLED 稱為半導體技術與 OLED 技術的結合,實現更輕更薄、能耗也更低的技術,AR / VR 應用前景可期,但與先前提到的 Micro LED 又有什麼不同呢?


不過在此之前,得先說明清楚 OLED 為何物,Micro OLED 又是否僅是 OLED 的微縮版。

OLED 技術發展已久,材料大多為有機材料,不須背光模組、透過各個像素發光,每個像素都可以發出獨立、某種顏色的光,且可以單獨打開和關閉,因此除了擁有出色且深邃的黑以及優良的對比度,耗電量也低於傳統的發光二極體(LED)與液晶顯示器(LCD)。

▲ 滿滿的 OLED。(Source:shutterstock)

目前 OLED 技術也已經應用在智慧型手機與電視顯示器,Micro OLED 雖然只在名稱前加了個「Micro」,又源於 OLED,但是生產更複雜的顯示技術,也有截然不同的市場定位,應用直指 AR / VR 顯示器領域。

Micro OLED 主要是在兩層電極之間使用能夠發光的螢光有機材料,電流通過後會發出單色光,再透過濾色器生成所需的顏色。Micro OLED 光源模組是將 OLED 蒸鍍到基板上,若是主要的矽基 OLED 則是蒸鍍到矽基板(半導體晶圓)上,除了帶有 OLED 自發光優勢,面板厚度和體積也比以前更薄、更小、耗能更低,再加上響應時間短、發光效率高等特性,更容易實現高 ppi(畫素密度)。

這也正巧滿足 AR / VR 等頭盔顯示器、顯示鏡等需求。AR / VR 技術雖然已經問世多年,但因為技術本身尚未完善,實際體驗往往會面對暈眩、解析度低,以及體積大又昂貴的問題,若要解決暈眩問題,面板解析度要從現在的 500ppi 解析度提升到 2,000ppi 才可以。

這便是 Micro OLED 的市場所在,雖說它沒有那麼亮,也有著 OLED 的不同程度老化問題,難進攻大尺寸領域,但是 Micro OLED 在小尺寸領域具有明顯優勢。隨著大家對 AR / VR 顯示應用從遊戲、軍事,慢慢推廣到醫療、教育與零售業,市場擴大,連帶對於畫質、延遲等顯示要求也攀升,具備高解析度、輝度、對比及反應速度的新一代顯示技術就可以取得發展機會,目前 Micro OLED 更已經應用在軍事,工業,醫療和商業智慧眼鏡。

Micro OLED 還是 Micro LED?別搞混了!

在提到 Micro OLED 的時候,往往也會提及另一個先進顯示技術、名稱同樣有 Micro 的「Micro LED」,不過這兩個雖然都是目標超高精細、高解析度、高可靠度及反應時間快,但從製程到應用皆完全不同,Micro LED 與 Micro OLED 的市場僅有部分重疊。

Micro LED 尺寸界定為 75 微米以下,不帶藍寶石襯底,製程方面 Micro LED 也是採用不一樣的磊晶技術,在晶片上整合的高密度微小尺寸的 LED 陣列,應用領域非常廣闊,從穿戴式裝置、頭戴式顯示器、AR / VR 到光療技術都有,也因為 Micro LED 是無機材料,具有更高的亮度並且比使用有機材料的 OLED 更穩定。

目前 Micro LED 最大難題則是如何將數百萬顆微小的 LED 精準轉移到背板上(巨量轉移)、以及後續的檢測與封裝技術,投資成本相當高昂。

相較之下,Micro OLED 尺寸不一定局限在 75 微米,OLED 製程就會定義每個像素大小,Micro OLED 主要是採用蒸鍍技術,如何將容易受到氧氣和水影響的有機材料,精準且均勻蒸鍍到基板上,真空鍍膜機、精密的金屬遮罩(Fine Metal Mask,FMM)將是製程重點之一。

目前已有多家廠商正研發 Micro OLED,主要也是因為矽基 Micro OLED 技術是結合積體電路的設計製程 CMOS 製程和 OLED 技術,以單晶矽為有源驅動背板,好比日經亞洲(Nikkei Asia)3 月時透露,蘋果(Apple)找上長期晶片供應夥伴台積電,將一同研發超先進顯示器技術 Micro OLED。

除此之外,中國、南韓也一直沒有忽略這塊,中國京東方 2018 年以來一直與雲南合資企業昆明京東方顯示技術一同開發 Micro OLED,ELEC 研究指出,京東方更計劃在 2021 下半年推出商用 Micro OLED 顯示器,應用主打 AR / VR 領域,蒸鍍設備則與南韓 Sunic Systems 合作。

南韓顯示及半導體設備廠商 APS Holdings 也在 5 月透露,南韓政府已找上他們負責一個 Micro OLED 顯示專案,APS 將與其他開發商在 2024 年之前共同開發出 4,000ppi 的 AR 眼鏡。

2020 年法國 Micro-OLED 也宣布從兩家泛歐高科技投資者 Cipio Partners 和 Ventech 處獲得 800 萬歐元成長型投資,推動開發整合 AR 模組。

Micro OLED 的市場方向明確,在小尺寸領域有較明顯優勢,應用範圍也沒有像 OLED、Micro LED 那麼廣泛,也變成近年來的研究熱點之一,已有不少廠商投入並增強製造能力,滿足不同領域的需求,將是未來十年推動 AR / VR 和其他人機設備的重要推手,事實上 2020 年顯示展會也有多款 Micro OLED 產品現身,ppi 更可達 3,000 以上。

預計到 2024 年,全球 Micro 顯示器市場將達 5,000 萬台,包括 AR / VR、智慧眼鏡、頭盔顯示器和抬頭顯示器。

本文與Micro LEDforum 2021次世代顯示技術論壇合作

由集邦科技LEDinside主辦的Micro LEDforum 2021將於9月8日登場,在這場年度研討會中將全面探討Micro與Mini LED各供應鏈上的成本結構分析、機會與挑戰、重點應用市場趨勢,與面對OLED 來勢洶洶的競爭壓力下的未來展望。

(首圖來源:shutterstock)

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