【芯视野】硅基OLED：技术路线未定型，W-OLED暂时成主流

集微网报道（林美炳/文）近日，传索尼硅基OLED通过了苹果的测试认证，将向苹果MR设备供应硅基OLED，使硅基OLED成为新的关注焦点。

作为OLED与半导体技术的结合体，硅基OLED既有OLED本身寿命短、怕水氧、良率低等问题，又遭遇半导体的一些技术难点，导致目前硅基OLED技术路线没有完全确定，硅基W-OLED暂时成为行业主流。

但是随着技术的不断演进，硅基eLEAP OLED、dPd OLED、RGB OLED正在试图挑战硅基WRGB OLED，硅基OLED可能产生新的技术路线。

大量厂商涌入硅基OLED市场

XR设备被认为是继电脑和智能手机之后的下一代计算平台，具有巨大的市场前景。IDC预测，2022年AR/VR头戴设备的出货量将同比增长46.9%，到2026年将达到两位数的增长，届时AR/VR头戴设备的全球出货量将超过5000万台，复合年增长率（CAGR）为35.1%。

硅基OLED特别适合应用于头戴式显示器、AR/VR 等产品，因为其具备自发光、厚度薄、质量轻、视角大、响应时间短、发光效率高、功耗低等优势，而且更容易实现高 PPI。伴随着XR设备市场的不断扩大，硅基OLED将迎来发展的春天。CINNO Research统计数据显示，到2025年全球AR/VR硅基OLED显示面板市场规模将达到14.7亿美元，2021年至2025年年均复合增长率CAGR将达119%。

为了抓住硅基OLED市场机遇，eMagin、云南北方奥雷德、索尼、京东方、视涯科技、熙泰、芯视佳、南京昀光、Kopin、FraunhoferIPMS 、芯视元、清越科技、三星显示器公司、LG Display等厂商纷纷涌入。

其中索尼在硅基OLED领域深耕多年，具有OLED、半导体等垂直整合的优势，一直在硅基OLED技术、市场均处于领先地位，并广泛应用于各类智能眼镜，例如，雷鸟AR智能眼镜、Nreal AR智能眼镜、小米AR眼镜、GOOVIS G3 Max等，将成为苹果MR设备硅基OLED的核心供应商。

京东方、视涯科技、LG Display等厂商虽然在XR设备市场只有少量硅基OLED订单，但是也积极跟随索尼的脚步，尝试突破硅基OLED技术瓶颈。京东方已完成多款 FHD 分辨率硅基 OLED产品开发，展出过0.39英寸5644PPI硅基OLED等，部分关键规格方面达成业界领先。

LGD曾展出过0.42英寸3500 PPI硅基OLED，峰值亮度超过4000尼特，色域值超过97％（DCI）。近期又与SK海力士合作研发硅基OLED，试图进入苹果硅基OLED供应链。

视涯科技还推出了0.72英寸、1.03英寸、0.49英寸硅基OLED，其中1.03英寸硅基OLED分辨率为2560 x 2560（Real RGB），PPI超过3500，亮度达到3000nits。

芯视元研发出0.39英寸和0.26英寸硅基OLED微显示芯片产品，其中0.39英寸产品分辨率为1920x1080，平均亮度大于1000nit。

此外，eMagin、云南北方奥雷德在硅基OLED领域也具有长期的技术积累，主要面向军工市场。

硅基W-OLED技术相对成熟

目前，硅基W-OLED是相对成熟的技术路线，即通过“白色OLED+红色、绿色、蓝色彩色滤光片”实现全彩显示，但是彩色滤光片会大幅降低光的透过率，使亮度成为硅基W-OLED软肋，而且功耗更高。

硅基W-OLED是W-OLED和半导体背板相结合的显示技术，W-OLED存在的寿命短、怕水氧等问题硅基W-OLED仍然存在。行业人士王强（化名）指出，由于OLED材料怕水氧，硅基W-OLED封装存在一定技术挑战，如果封装不够严密，进入水气或者氧气，硅基W-OLED会出现边缘失效的现象。

此外，硅基W-OLED还存在驱动芯片技术不成熟、良率低、价格贵等问题，限制了硅基W-OLED的发展速度。

目前，硅基W-OLED驱动芯片技术不成熟。行业人士张明（化名）表示，由于硅基W-OLED像素电路与驱动芯片集成在一起，但是像素电路、驱动芯片由面板厂商和芯片设计厂商分开设计，协同开发速度较慢，现在有支持2K的硅基W-OLED驱动芯片，但是少有支持4K的硅基W-OLED驱动芯片。索尼内部垂直整合显示、半导体设计，驱动芯片开发效率比其他厂商更高一些。

硅基W-OLED良率较低。原本W-OLED良率就不高，再加上半导体技术问题，特别是晶圆背板良率不高，还存在划痕，影响了显示性能，导致硅基OLED良率更低。行业人士郑兴（化名）透露，硅基W-OLED行业普遍良率50%左右，甚至更低。

硅基W-OLED价格价格较高，一时难以普及。目前一片硅基W-OLED价格几百美元，大幅提高了XR设备的成本，所以大部分XR采用的是价格更低的Fast LCD。

硅基OLED技术路线没有定型

硅基OLED技术方向没有完全定型，还在不断迭代升级当中，不同的厂商都在探索各自的硅基OLED技术路线。

除了硅基W-OLED之外，硅基OLED厂商还在尝试开发硅基RGB OLED。行业研发人员指出，硅基RGB OLED直接蒸镀R、G、B发光像素，不需要彩色滤光片，亮度、色域等显示性能更优，但是受到高精度金属掩模板（FMM）重力下垂等限制，容易出现混色以及像素密度受限等问题。截至目前，视涯科技研发出1.03英寸硅基RGB OLED，PPI超过3500，亮度达到3000nits。三星显示器公司也研发出硅基RGB OLED，PPI超过3000。

为了规避FMM重力下垂技术瓶颈，eMagin、JDI分别开发出了直接图案化（dPd, Direct patterned Display）技术、“eLEAP”技术。其中eMagin dPd OLED无需彩色滤光片或者FMM，是通过单独图案化每种颜色(红绿蓝)发光层材料生产硅基OLED。截至目前，eMagin已经开发出一款像素尺寸小于10微米的高亮度、直接图案化硅基RGB OLED，亮度可以达到7500尼特。

JDI “eLEAP”技术则通过无掩膜方式将有机材料蒸镀在基板上，以光刻方式生成OLED像素。这种方式在保持超薄轻量、高对比度、高速响应等特征的同时，还解决了OLED寿命老化问题，并进一步实现了高孔径比、高峰值亮度和高清晰度。近期，“eLEAP”技术受到业界的关注，三星显示器公司甚至在尝试通过该技术生产OLED。

目前，虽然硅基W-OLED暂时成为主流技术路线，但是硅基OLED各种技术路线也在并行发展，未来随着技术不断突破，硅基OLED技术路线可能会发生改变。（校对/张轶群）