OLEDoS還是LEDoS：XR的未來會是啥

    近日，LG Display（LGD）副總裁Yang Joon-young表示，微顯示技術有所改進，正引領行業(yè)從硅上液晶(LCoS)轉向OLEDoS。——LG公司似乎認為OLEDoS將是未來元宇宙設備中使用的主流顯示器技術。

    此前亦有消息稱，蘋果公司要求三星和LG為其生產(chǎn)和提供OLEDoS顯示核心部件。作為全球消費電子頂尖的三大巨頭，蘋果、三星、LG同時涉及OLEDoS的“傳聞”，將這種技術迅速推上了風口浪尖，并與近些年一直火爆的LEDoS技術一起，成為XR元宇宙的最重要候選方案。

    我國在OLEDoS上已經(jīng)領先

    OLEDoS技術，又稱硅基OLED技術。是一種將OLED發(fā)光材料應用在硅基半導體驅動電路板上的微型顯示技術。該技術既可以實現(xiàn)單色顯示，也可以實現(xiàn)高密度的彩色化顯示。在OLEDoS上，我國企業(yè)近5年進行了大規(guī)模的布局和投資。

    例如，在2017年8月京東方與與云南北方奧雷德、深圳高平科技、云南滇中產(chǎn)業(yè)發(fā)展等公司共同投資11.5億元在昆明建設國內OLED微型顯示器件項目（8英寸線，也是國內首條大規(guī)模量產(chǎn)硅基OLED線）。2017年9月1日,總投資20億元的合肥視涯信息科技有限公司的硅基OLED微型顯示器項目落地合肥新站區(qū)，該項目規(guī)劃月加工6000片12寸晶圓，年產(chǎn)2000萬片微型顯示器件。2019年12月26日，京東方發(fā)布公告稱，擬投資34億元(其中公司出資18.4620億元)，在云南建設12英寸OLED微顯示器件生產(chǎn)線。2021年12月11日，安徽熙泰智能科技有限公司12英寸硅基OLED微顯示項目在安徽省蕪湖市舉行開工典禮，設計產(chǎn)能12英寸晶圓月投入18000片。2022年6月16日，芯視佳12英寸硅基OLED微顯示器制造項目簽約儀式在安徽淮南高新區(qū)舉行，項目總投資65億元。2022年4月份，睿顯科技微型顯示芯片產(chǎn)業(yè)化項目進入開工建設階段，一期總投資3億元，建設一條8英寸OLED微型顯示芯片生產(chǎn)線，年產(chǎn)能達40萬芯片……

    2010年，奧雷德產(chǎn)出國內第一片硅基OLED、2017年形成第一輪投資高潮、2020年形成第一輪達產(chǎn)高潮之后；硅基OLED在2021-2022年形成了第二輪投資高潮，并將到2023年開始出現(xiàn)一個產(chǎn)能爆發(fā)的高潮。國內市場已經(jīng)形成安徽江蘇為代表的長三角、云南為代表的西南、福建為代表的東南等三大硅基OLED產(chǎn)線布局基地。涉及項目，含計劃項目總投資突破300億元。其中，包括更多企業(yè)正在借助8英寸線奪得硅基OLED入門券，而布局較早的企業(yè)正在用12英寸線建立產(chǎn)能壁壘。

    比較而言，LG Display 和 SK Hynix聯(lián)手的硅基OLED，以及三星電子的硅基OLED項目，目前都還在規(guī)劃階段。最快量產(chǎn)也要等到2024年左右。當然，這不是說國際市場缺乏對硅基OLED的投資布局：包括德國、法國、美國和日本企業(yè)都有相關投資布局。但是全球硅基OLED市場6成產(chǎn)能建設在我國大陸，還是能充分說明硅基OLED本土企業(yè)已經(jīng)領先的事實。

    OLEDoS對比LEDoS，成熟度決定現(xiàn)狀

    在XR微型顯示上，硅基OLED不是唯一候選技術。目前，XR設備使用較多的顯示技術是微型LCD顯示；研發(fā)投入最廣泛的是micro LED顯示；此外，LCOS和DLP顯示也應用在AR顯示產(chǎn)品設備上。

    這些技術之中，硅基OLED、LCOS和DLP都是成熟技術。LCOS和DLP更有近20年大規(guī)模制造歷史。但是，LCOS和DLP技術是光閥顯示方案，需要獨立的外部光源驅動成像。這導致設備整體結構更為復雜、未來的電池供電持久性競爭力也會面臨考驗。硅基OLED是自發(fā)光技術，不需要額外光源、且像素的功耗與顯示圖像內容緊密相關，不需要光源照明那種持續(xù)的維持高耗能狀態(tài)。

    硅基OLED與硅基的micro LED技術（即LEDoS）比較，都在用硅基板驅動，驅動結構的成本、技術、工藝和電氣特性高度一致。但是，OLED像素成型采用傳統(tǒng)、成熟的遮罩+蒸鍍工藝，是“馬上就能量產(chǎn)的技術”。micro LED技術在XR的應用還處于技術研發(fā)階段。主要是micro LED的巨量轉移工藝不夠成熟，暫時無法商業(yè)化�！�—因此，雖然micro LED比OLED材料在壽命、老化、發(fā)光效能上都有優(yōu)勢，但是硅基micro LED技術的暫時只是實驗室答案的現(xiàn)狀，決定了硅基OLED已經(jīng)搶跑的事實。

    而與目前應用量最大的VR顯示技術，微型LCD比較，硅基OLED、硅基micro LED、LCOS和DLP技術，都具有更高的“像素密度”、“更好的刷新性能”，以及未來更多的技術進步空間（后四者也都是硅基板上顯示技術）。整體上，行業(yè)普遍認為，像素密度、效能、體積，以及需要背光源的特點，讓微型LCD只是XR市場的過渡性技術。

    以上比較可以得出的結論是，通過比較不同產(chǎn)品的技術指標、成熟性、成本、潛能等多個維度差異，硅基OLED成為了至少是暫時的XR市場更好的技術選擇。這也是現(xiàn)階段硅基OLED就已經(jīng)有大量的“投資”支撐，即將進入產(chǎn)能爆發(fā)階段的前提。

    以蘋果頭顯等穿戴產(chǎn)品為例，其2014年就通過收購布局了微型micro LED顯示技術。但是，礙于micro LED技術一直不能大規(guī)模量產(chǎn)，始終沒有走出實驗室，近期有消息稱蘋果要求三星和LG為其提供硅基OLED顯示芯片。用行業(yè)專家的話說，硅基OLED就是贏在了產(chǎn)業(yè)鏈貫通性上：無論是制造設備、檢測設備、驅動組件，都可以從液晶、OLED、硅基半導體產(chǎn)業(yè)鏈中得到足夠多的成熟設備、材料和工藝支撐。硅基OLED雖然是一項全新技術的產(chǎn)品，但是卻不面臨真正的“零開始”的節(jié)點性、瓶頸性技術攻關。后者也是導致國內至少8家企業(yè)能快速涉足硅基OLED項目的原因所在。

    典型的軍轉民，硅基OLED等微顯示的大國博弈

    提到元宇宙、XR，多數(shù)人想到的都是“民用”、“消費級市場”。的確，今天全球XR的第一大市場是游戲。但是，從產(chǎn)業(yè)鏈的角度看，XR的意義卻首先出現(xiàn)在軍事上。

    目前，XR產(chǎn)品第一大應用是游戲，但是第一大單一客戶卻是軍隊。例如，美軍就曾經(jīng)提出過高達220億美元的向微軟采購增強現(xiàn)實頭盔的計劃。從最早的殲擊機的頭顯設備，到目前數(shù)字化裝備包括坦克、裝甲車、無人機操作員等都需要的頭顯設備，再到虛擬訓練、仿真訓練中幾乎所有科研、培訓行業(yè)（包括軍事訓練）都需要頭顯設備……XR絕不僅僅是“游戲和娛樂”那么簡單。

    實際上，我國奧雷德早在2010年推出的第一代硅基OLED主要就是服務于軍事應用；中電科55所的硅基OLED項目也是軍用項目。某種角度看，微顯示為基礎、元宇宙XR構建的新興數(shù)字場景和數(shù)字基礎設施是一個廣泛影響社會生產(chǎn)生活各個層面的“賦能”性產(chǎn)業(yè)。這一特點決定了從軍事應用開始，微顯示技術就是“大國必爭之地”。

    微顯示技術，無論是OLEDoS還是LEDoS，即是一個能促進經(jīng)濟發(fā)展的大產(chǎn)業(yè)，也是一個關系國民經(jīng)濟安全的重要技術門類。這樣的戰(zhàn)略意義決定了，加速布局，并給予更多的戰(zhàn)略性關注微顯示技術的方向和進步，具有雙重市場確定性。尤其隨著蘋果、三星、LG入局硅基OLED這一技術上比較成熟的產(chǎn)品類型，必將預示著微顯示和XR行業(yè)進入爆發(fā)前夕：產(chǎn)業(yè)鏈的機遇窗口也將在時間維度上變窄，相關企業(yè)應該“時不待我、只爭朝夕”。