VR显示两大技术方向：Fast-LCD和硅基OLED你站哪边？

2022-11-08 12:11

成本的降低和用户体验感的提升是VR/AR硬件产品提升的重要方向。为此，厂商积极尝试多种显示技术，以打造逼真、沉浸而舒适的视觉体验，VR/AR显示面板市场呈现一片热闹景象。京东方拟投资290亿元建设第6代新型半导体显示器件生产线项目，主要生产VR显示屏等高端显示产品。TCL华星发布了2.1英寸1512PPI LCD-VR屏，像素密度达到全球最高可量产水平。

目前，VR/AR市场上的LCD显示屏仍然占据主流位置，硅基OLED（Micro OLED）、AMOLED也各具优势，具备一定潜力。未来谁将一统VR/AR显示屏幕“江湖”尚需观察。

VR/AR终端市场带动微显示增长

近日，VR/AR终端市场动作频频。7月，创维发布全球首款消费级6DOF超短焦PANCAKE1系列VR一体机，直接提升用户佩戴体验和使用时长。8月，Nreal正式推出两款AR眼镜Nreal X和Nreal Air，Nreal Air采用全新一代Micro OLED屏幕，实现了图像源的高清晰、高对比度、低畸变呈现，带来逼真的AR视觉体验。9月，字节跳动旗下的VR品牌PICO发布了全新VR一体机系列新品PICO4，搭载了4K+级别的超视感屏，像素密度达到1200PPI，刷新率达90Hz。10月，雷鸟发布新一代消费级XR眼镜雷鸟Air 1S，采用了MicroOLED技术方案。

研究机构Strategy Analytics预测，到2024年VR/AR硬件设备的市场存量将从目前的5000万台翻番至1亿台。Strategy Analytics执行总监David MacQueen表示，2024年达到1亿台市场存量将是VR/AR硬件设备的一个重要发展里程碑，有助于拉动该品类的投资和销售量实现进一步增长。在产品具体品类上，AR硬件设备具备后来居上的发展潜力。尽管目前VR头显设备占据了VR/AR硬件市场的绝大多数份额，AR硬件设备由于目前主要服务于企业客户，2021年AR设备出货量仅占VR/AR市场的1%左右。随着更多消费级AR设备推出，AR设备占比将大幅增长，预计到2027年其市场占比将增长至64%。

随着VR/AR硬件设备出货量的增加，VR显示面板市场规模快速增长。Omdia高级研究分析师林麟表示，面向近眼显示应用的显示面板出货量预计将在2022年达2530万片，同比增长73.8%，并有望在2028年达1.39亿片。

LCD显示主流地位尚未被撼动

近日，工业和信息化部、教育部、文化和旅游部、国家广播电视总局、国家体育总局联合印发《虚拟现实与行业应用融合发展行动计划（2022—2026年）》，指出将重点推动Micro LED 等微显示技术升级。近眼显示技术将重点推动Fast-LCD、硅基OLED、Micro LED等微显示技术升级，发展高性能自由曲面、BirdBath光学模组、阵列与衍射光波导等器件，开展辐辏调节冲突缓解、光场显示等前瞻领域研发，加快近眼显示向高分辨率、大视场角、轻薄小型化方向发展。

从当前VR市场的应用情况来看，大多数VR头戴设备使用的是LCD屏，但技术一直不断创新，解决低分辨率沙窗效应以及实现快速响应和高刷新率，改善拖影延迟问题，而且让VR产品的画质更流畅、更细腻。

记者了解到，Oculus、Pico、HTC、创维等厂商在其VR产品中都采用了LCD屏，包括Oculus Quest2，HTC Vive以及Pico Neo3和PANCAKE1等机型。值得一提的是，Oculus Quest2和HTCVive两大热销产品均是放弃了第一代采用的OLED屏，转而投向LCD。

以最新发布的创维PANCAKE1为例，其采用TCL华星2.1英寸1512PPI LCD-VR屏，像素密度达到全球最高可量产水平，且Fast LCD技术更兼具了快速响应、无延迟等优点，可以给消费者带来较好的画面感受和交互体验。

记者从TCL华星了解到，该公司先后配置了业内先进的68S曝光机，联合设备商开发了诸多专用设备，连续奋战3个多月最终实现了量产良率的提升。此外，TCL华星架设模组VR线，其中包括缺陷检测智能系统，这些支撑了1512PPI LCD-VR屏幕达到最高性能的保障。

随着消费者对近眼显示需求不断升级，Mini LED背光Fast-LCD成为重要技术方向。赛迪智库集成电路研究所光电子研究室主任耿怡表示，Fast-LCD与Mini LED相结合，不仅可以很好地解决漏光难题，也能够进一步提升Fast-LCD在高对比度、高刷新率、高亮度等方面的性能，辅以HDR功能，将更好地发挥VR产品近眼超清细腻画质的要求。

业内预计，在VR领域，Fast-LCD在MiniLED背光技术的加持下，未来将会占据大部分应用市场，份额或许将达到85%以上。

硅基OLED逐渐崭露头角

虽然LCD技术依旧是主流，但同时也存在颜色相较于OLED屏幕较暗、色彩不如OLED更饱满鲜艳、屏幕较厚不能弯曲、背光层容易出现显示器漏光、屏幕响应时间长等缺点。与此同时，其他显示技术如AMOLED、硅基OLED也在不断发展中。

AMOLED技术曾被用于索尼的PlayStation VR2，其AMOLED面板的像素密度将远远超过800PPI，凭借高对比度的显示效果，以及改善的PPD（Pixels Per Degree）祛除了纱窗效应。不过，在过去的两年里，AMOLED因为其像素密度无法与当前一代高分辨率的LCD面板竞争，且响应速度较慢导致用户体验感差等原因，从VR头戴设备中已经销声许久。三星显示曾于2018年展示过806PPI和1200PPI的VR OLED面板，但由于没有大量订单，未能实现规模化生产。

而硅基OLED正在逐渐崭露头角。硅基OLED都是在6英寸、8英寸的晶圆上小面积蒸镀，大大克服了生产OLED时蒸镀均匀性的难题。有消息称三星显示和LG Display都在开发硅基OLED技术。CINNOResearch资深分析师刘雨实在接受《中国电子报》记者采访时表示，VR产品需要的像素密度较高，AMOLED受限于FMM精度限制，难以制作出非常高的像素密度，成本也较高。而硅基OLED的亮度和像素密度表现都很好，不过一方面大面积硅基板成本较高，另一方面使用较小的硅片又需要更复杂的光学设计，成本依然不低，因此将主要用于高端VR产品。随着技术和市场的发展，硅基OLED在满足成本竞争的情况下，必会迎来爆发。

CINNO Research数据显示，2021年全球AR/VR硅基OLED显示面板市场规模为1.7亿美元，未来随着VR/AR产业的发展以及硅基OLED技术的进一步渗透，预计至2025年全球AR/VR硅基OLED显示面板市场规模将达到16.7亿美元，2021年至2025年年复合增长率将达到77.1%。

日前，京东方在回答投资者提问时曾表示，公司为VR/AR/MR智慧终端提供的显示解决方案包括高PPI、高刷新率的Fast-LCD和超高分辨率、超高对比度的硅基OLED等极具代表性的显示技术。奥莱德、维信诺旗下昆山梦显、熙泰科技、合肥视涯等企业纷纷入局硅基OLED，产线投资规模已超过百亿元。

业内人士认为，Fast-LCD和硅基OLED两种技术路线，将成为AR/VR头显领域的两条重要赛道。