行家說Display 導讀：
近日，有訊息稱，蘋果已開始規劃第二代 AR/MR 頭設，Meta 也開放了虛擬世界 Horizon Worlds。自元宇宙概念興起，各大科技巨頭以行動證明了其發展的決心。
元宇宙，最通俗的解釋，是指一個平行於現實世界的虛擬世界。而落到產業而言，它是多項前沿技術的結合，是5G、萬物互聯、虛擬引擎等各種新技術能共同匯入的大海。那麼在“元宇宙”這一爆火的概念裡，顯示產業扮演著怎樣的角色？
在新風口之下，Mini/Micro LED能否助力？爆火的背後，有機會加速商業化風口上的Mini LED進一步滲透，還是會加速數十年束之高閣的Micro LED技術，撬開規模商業化大門？
從顯示的角度上看，大致可以從兩個層面與元宇宙適配：VR/AR等可穿戴式裝置和沉浸式大屏顯示。本篇文章主要從VR/AR等可穿戴裝置出發，探尋Mini/Micro LED於元宇宙的發展機會、技術難題，供應鏈情況等。（下一期將著眼於沉浸式大屏）
元宇宙裡的顯示—可穿戴裝置
- 終端市場
VR/AR頭顯作為“元宇宙”標誌性的硬體設施，近年實現了出貨量的快速上漲。
2020年，Meta（Facebook）釋出的Oculus Quest 2已成為VR領域現象級產品。據IDC資料顯示，Oculus在2021年一季度全球出貨量第一，實現了66.3萬臺的出貨量，同比上漲207.4%。除此之外，Quest 2還引領了VR行業的變革，在2021年的多款VR新品在定價上已經接近或者僅略高於成本價格。
據IDC 預計，2025年全球VR/AR 裝置出貨量將達到4965 萬部(20-25 年CAGR: 53%)。在應用端，根據Steam 資料，2020 年3 月以來Steam 平臺VR 活躍使用者佔比大幅攀升，從2020年3 月的1.16%增長至2021 年5 月最高的2.31%，其中Oculus 份額在60%以上。
- 顯示屏應用
那麼，這些裝置搭配了哪些顯示屏？
當下，LCD螢幕是主流，包括Oculus2、DP的PI Ultra一體機、Pico的NEO3、HTC的 focus3等，這四個品牌均在全球出貨量TOP5，最新產品也大多是使用LCD螢幕，並且根據頭顯產品低延時的要求，多是使用Fast-LCD，主要由京東方、華星光電、深天馬供貨。
其次是OLED螢幕，TOP5之一的索尼，是OLED屏頭顯主要玩家。近日，索尼再次推出了一款搭載4K Micro OLED顯示器的VR頭顯原型，不過該產品仍是原型階段，釋出時間未定。因Micro OLED超薄、高亮度、對比度和低延時的特徵，OLED螢幕方面主要是採用Micro OLED。
SONY 產品顯示器
值得注意的是，此前，Oculus Quest 1使用的是OLED，Quest 2則改為了LCD。2016-2018 年釋出的VR 產品（如HTC Vive、PSVR、Oculus Quest 1 等）大多采用OLED 螢幕；2018年開始，LCD 逐步成為VR 廠商的主流選擇，Oculus、Pico、HTC、Value 等廠商在其迭代的入門級VR 機型中選擇LCD 螢幕，其中包括Oculus Quest 2、PICO Neo 3 等出貨量較大機型。
Mini LED螢幕是當前的熱門選擇之一，目前已有兩個品牌實現應用，Varjo和Pimax。Varjo Aero 螢幕的解析度為2880 x 2720，Pimax Reality 12K QLED則是雙5620×2720 的200Hz HDR液晶面板。Mini LED螢幕有著高解析度、高重新整理率的特點，目前價格較高，暫時屬於較高階的裝置。不過有傳言表示Meta已開始準備Mini LED螢幕的新產品，科技巨頭的應用有望進一步擴大Mini LED裝置出貨量。
Micro LED也出現在三家知名廠商的產品中，包括小米、TCL雷鳥推出的VR/AR眼鏡，以及近日的OPPO Air Glass。相較於LCD、OLED和Mini LED，Micro LED不僅有著高重新整理率、低延時，還有著高解析度、低功耗、輕薄的效能優勢。
行家說Research認為，隨著Micro LED進一步發展，可達到2000PPI，將是最為適合VR/AR等裝置的螢幕。當前，VR/AR眼鏡解析度仍然不高，互動性光源即畫素的Micro LED，是唯一不需要把畫素填滿顯示介面的自發光顯示技術，能進行多功能整合，如浮空觸控、全息投影，或集合更多感測器、太陽能板等，這將能帶來革命性體驗，符合元宇宙的暢想。
最為關鍵的是，目前AR/VR裝置以光波導技術為主流方案，但是其光使用率僅有1~10%，造成了大量光損失的缺點，以目前單綠光百萬尼特的亮度水平，經過光波導的擴瞳、傳導之後，抵達人眼也僅只有500尼特左右。而戶外環境光的亮度大概為1000尼特以上，因此若要達到在戶外使用的需求，那麼類似於Micro LED的高亮度的顯示技術將必不可缺。
製程、良率及成本，依然是Micro LED重點
Micro LED雖是最為適合的顯示技術，但規模量產化以及成本依然是當下主要問題。
華燦光電錶示，很多致力於光波導技術的公司已展示出較為先進的AR眼鏡，幾乎都對Micro LED的小型化優勢十分看好，但也反饋了一些問題，比如目前的良率較低，壞點較多，以及單色顯示屏區域性區域出現偏色的問題。
華燦光電給出一組資料：若眼鏡採用了兩塊2.1吋屏，解析度1600×1600，1077PPI，經過計算，每個畫素的pitch大概是23.5μm，再解構成紅綠藍三色，每顆晶片的pitch大概為7×23μm。考慮到如此小的晶片紅光激發效率可能較低，所以更適合做成pentile排列，即將一個畫素分為四個區域：2紅，1綠，1藍，那麼每個子畫素pitch尺寸就是23.5÷2=11.8μm。
在目前高通曉龍XR2處理器最高可以驅動單眼3k的解析度的情況下，假設讓這款處理器發揮最大效能，單個子畫素要做到約6μm×6μm。
進一步想要達到絕對逼真，讓人無法分清現實和虛擬的話，需要做到雙眼16k，即單眼8k。假設還是這塊2.1吋屏，除了需要算力更強的處理器以外，Micro LED單個子畫素尺寸要做到2μm左右。
再加上對亮度、光效等需求，那麼在外延製程上對外延片的波長、亮度均勻性、缺陷的控制能力具備較高的造詣；以及晶片製程上，對外延片和CMOS背板鍵合、襯底剝離等後段工藝具備更好的控制水平，才能有效提升微顯示屏的可用性。
根據今年小米、TCL雷鳥、Vuzix、OPPO等釋出的產品來看，據推測均是使用JBD顯示屏，JBD已公佈的產品使用了4μm晶片，其0.13英寸顯示器能實現大於4M nits亮度。
來源：JBD
在製程之外，成本亦是Micro LED面臨的問題之一。
根據相關資料顯示，在VR頭顯中，螢幕成本佔比較高達34%。不過不同螢幕差價較大，如Oculus Quest 2中螢幕（LCD）佔比約17%。
從市場上來看，VR/AR等裝置廠商因擴寬市場的需求較高，對成本有一定要求。在今年釋出的Micro LED裝置中，OPPO表示2022年春季即將發售，其價格如何，值得期待。
較之Micro LED，目前Mini LED或許正站在風口之上。不同於Mini LED背光在大尺寸上的應用，鴻利智匯表示，Mini LED背光在大尺寸的應用上有著成本高、技術難度大等問題，小尺寸的VR和智慧穿戴產品具有明顯優勢，可快速實現量產。
當前，供應鏈環節中，隆利是Mini背光模組供應廠商之一，目前隆利搭載Mini-LED背光技術的VR產品已向國際知名企業供貨。
鴻利智匯也向國際知名企業供貨Mini LED 背光燈板，目前鴻利Mini LED VR專案已實現多個規格的量產（3.2”&2.48”），主要是使用Mini LED倒裝晶片+COB封裝工藝+分割槽顯示。目前，AR/VR 產品的使用場景涉及多個領域。
未來的顯示技術
在“元宇宙”加持下，Mini /Micro LED於VR/AR等裝置迎來了新的機遇。
不在產業化程序當中，所面臨的不僅僅是Micro LED自身的問題。根據可穿式裝置的特性，華燦光電提出，未來的顯示技術將向著全綵、高亮度、低能耗、高解析度發展。在減重的前提下，所以省電、提升光效就成為重中之重。
從供應鏈角度看，據行家Research推測，穿戴式產品(包括手環、手錶)因技術門檻與成本阻礙相對低，預計可在2021年匯入市場，2022年進入增長期。加上TV、IT等其他應用，到2025年晶片端的年產值將為3.68億USD，佔LED市場規模的2%，消耗約321萬片四吋片。
來源：《2021微間距LED顯示屏調研白皮書》
而Mini LED方面，行家Research預計，在2021年背光晶片產值達1.64億美金，2025年將達到13.89億美金,複合增長率達53.31%，Mini LED背光燈板產值則由2021年的60.8億美金增長至2025年的61.64億美金。
供應鏈玩家也對Mini/Micro LED抱有信心，鴻利認為，在未來，Mini LED產品將在VR/AR等裝置商呈現良好的發展態勢；近日錼創科技、臺灣工研院表示Micro LED最快將於2年進入產業化，並有多家品牌進入客戶洽談新品開發規格階段。隨著技術的升級、成本的下降，Micro LED市場有望進一步擴大。
從終端廠商來看，科技大廠的佈局也將進一步影響Mini/Micro LED行業的發展，今年，已有小米、TCL雷鳥、OPPO推出Micro LED眼鏡，而蘋果也一直在加深對Micro LED的研究；Mini LED方面則已有兩款產品正式釋出，國際大廠Meta據稱將使用Mini LED。
以此可見，在Mini/Micro LED產業的快速發展下，有望加速產品降本，進一步推動應用Mini/Micro LED的VR/AR等可穿戴裝置產品落地。另一方面，元宇宙概念的興起，也將擴充套件Mini/Micro LED技術的應用範圍，利好供應鏈廠商。
不過“元宇宙”對於顯示的影響也不僅僅是侷限於VR/AR等裝置，因VR/AR裝置尺寸較小，對供應鏈產值影響有限，若“元宇宙”能進一步推進大屏顯示的應用落地，那麼對供應鏈而言，將是不小的增量市場。
下一期，將從“沉浸式大屏”方向探尋“元宇宙”對顯示行業的影響。
