Micro OLED和Micro LED 誰更適合用在AR/VR?

作者 : 蔡銘仁,EE Times Taiwan

近年被視為次世代顯示技術的Micro LED,隨著技術持續精進,在AR智慧眼鏡的導入量亦可能不斷提高。Micro LED未來是否有機會取代Micro OLED,近年持續在業界引來關注。

近眼顯示器,也可稱為頭戴顯示器或可穿戴顯示器,可在單眼或雙眼創建虛像,以半導體等級技術製作的Micro OLED面板,搖身為其主流使用的顯示技術;在元宇宙(Metaverse)議題發酵後,Micro OLED更廣為受業界討論。不過,近年被視為次世代顯示技術的Micro LED,隨著技術持續精進,在AR智慧眼鏡的導入量亦可能不斷提高,從研調單位TrendForce出具的報告,預期至2026年Micro LED AR智慧眼鏡顯示器晶片產值將從近年百萬美金規模,一口氣跳增達4,100萬美金。

據TrendForce所整理的三大理想中穿透式智慧眼鏡所需的規格條件,包括顯示光引擎尺寸大小要控制在約1吋以下;由於內容辨識度的要求,亮度規格要在4,000nits (尼特) 以上,確保不受天氣或場地等外在環境影響;解析度也要達3,000 ppi(每英吋像素)以上,讓投影放大的畫面足夠清晰。要AR智慧眼鏡對微型顯示器的嚴苛要求,現階段來看,能滿足需求的就屬Micro LED跟Micro OLED,其中又以Micro OLED為當前主流;但Micro LED未來是否有機會取代Micro OLED,近年也持續在業界引來關注。

看到兩個技術的規格差異,據TrendForce的光引擎比較表中,Micro LED無論在畫素尺寸、發光效率、亮度等特性,幾乎都優於Micro OLED,單就規格並比對上述的條件,是更適合AR智慧眼鏡的應用;但之所以Micro OLED仍為主流,原因就是其技術已能達全彩,Micro LED則只有單一顏色綠光。當只能顯示單色,也就只能做為基本顯示資訊功能,相較Micro OLED來說,應用上相對有侷限。

Micro LED跟Micro OLED規格比較表。 (圖: TrendForce提供)

提及Micro LED的技術門檻,TrendForce列出幾點,包括畫素增加帶動晶片得微縮,Micro LED尺寸至少要縮到5um以下,但磊晶製程會因波長均勻性影響良率;更小的晶片,也讓紅光晶片的外部量子效率(EQE)問題浮上檯面,進而影響全彩發光效率,全彩問題雖可透過藍光晶片搭配量子點技術突破,但現階段仍有技術瓶頸;Micro LED晶片以雷射轉移將RGB晶片轉到背板上,雷射轉移區域能量若控制不均,也將影響轉換良率。

TrendForce表示,雖然Micro LED應用在AR智慧眼鏡需克服的障礙仍多,在全彩化技術發展與量產時程相對落後於Micro OLED,但Micro LED在對比度、反應性、壽命、省電等諸多規格表現上仍優於Micro OLED,在考慮穿透式AR智慧眼鏡因光波導元件技術的限制,導致光效率難以突破1%限制的前提下,中長期來說Micro LED仍是絕佳微型顯示器光引擎技術的選項。

不過,范博毓也進一步指出,就既有的顯示器產業生態跟Micro LED顯示技術,兩者其實鎖定市場並不完全相同,各有擅長的場域,關係會比較像互補而非競爭,且顯示應用五花八門,從小尺寸到大尺寸,各類顯示技術都可以找到對應的位置,重點在於整合與無縫化,如何作到在不同使用場域中,大小不同的顯示面板之間訊息的串接,應該會是未來各種顯示技術應用成熟後,發展的重點之一。短期來看,Micro OLED在半導體技術與顯示技術的整合,將會是技術發展的重點之一。

以賽亞調研認為,Micro LED亮度高、體積小,現在確實大多用或計畫用在AR裝置上,不過中國大陸面板廠京東方(BOE)、南韓LGD等廠商,都有在積極布局強化Micro OLED技術,未來的發展方向是提升亮度,以彌補亮度不足Micro LED的缺點,相關廠商都有在進行研發中。去年Sony展出一款頭戴式VR原型機,明年蘋果也要發布採用頭戴式MR產品,可能陸續會有更多品牌發布採用Micro OLED的產品,但現階段成本高,良率也需再發展,終端產品的售價也相對很高。

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