国内两家企业有望打入苹果头显供应链,这项至关重要的技术不再一家独大

青蛙科技 2023-08-31
2304 字丨阅读本文需 6 分钟

据外媒报道,苹果公司正在评估京东方和视涯科技(SeeYa Technology)作为其混合现实(MR)头显Vision Pro使用的Micro-OLED显示屏的未来供应商。

据悉,苹果是在北京时间6月6日发布其首款MR头显Vision Pro的。这款头显配备有Micro-OLED屏幕,总分辨率为8K,且搭载有visionOS系统以及两颗芯片(标准的M2芯片和用于消除延迟的R1处理器)。在价格方面,苹果Vision Pro的售价为3499美元(约合人民币25000元左右),远高于Meta的VR头显Quest Pro(售价为999.99美元)。

此前,外媒曾称,这款头显是该公司有史以来最复杂的硬件产品,其独特的曲面设计给生产带来了前所未有的挑战。

今年6月份,集邦咨询表示,Vision Pro生产的复杂性和有限的生产能力带来了重大挑战,导致苹果2024上半年仅选择优先在美国发售。目前,苹果依赖索尼作为Vision Pro使用的一对显示屏的唯一供应商。然而,这款头显的屏幕供应可能遇到了问题。

据报道,索尼目前每年生产的Micro-OLED显示屏还不到100万块,而每台Vision Pro头显需要两块显示屏才能正常工作。另外,该公司此前也拒绝增加其屏幕产能。

为了满足供应,苹果正在向两家中国供应商寻求解决方案。外媒称,增加第二家或第三家显示屏供应商可能会增加Vision Pro的产量,并帮助苹果降低Vision Pro头显未来版本的制造成本。

据外媒报道,苹果目前正在测试由京东方和视涯科技这两家中国供应商生产的显示屏,以便在未来的Vision Pro头显中使用。

报道称,目前还不能保证京东方和视涯科技都能达到苹果严格的质量标准,但至少可以通过预告新的供应商迫使现有的制造商降低价格,就像iPhone一样,这些变化可能是让Vision Pro成为未来用户更能负担得起的产品的关键。

Micro OLED,用造芯片的技术造屏幕

苹果在今年 6 月发布的 Vision Pro 可以说刷新了 XR 头戴设备体验的天花板。

尽管目前还没有上市,但从媒体们现场体验的震撼反馈和 Vision Pro 本身的堆料和创新技术来看,说天花板并不夸张。

Vision Pro 包含的顶尖技术有很多,但其中最重要的莫过于那两块由索尼供应的 Micro OLED 屏幕。

这两块屏幕大小分别为 1.42 英寸,像素超过 2300 万,像素密度为 3386ppi,成本约 700 美元,能占到总 BOM 成本的约 46%。

体验过 Vision Pro 的媒体们都对这两块屏幕的显示效果表示了肯定。屏幕显示效果可以说是 XR 都带设备的灵魂,而 Vision Pro 的屏幕做到了看不到像素点,几乎就是肉眼看世界的清晰度,用苹果的概念就是“XR 时代的视网膜屏”。

这一切背后,这两块 Micro OLED 无疑就是最大功臣。

Micro OLED 相比 OLED 主要的特点是以单晶硅材料为基板,用标准的 CMOS 工艺在单晶硅衬底上制作驱动电路。

CMOS 技术主要用到光刻工艺、CMP 工艺等。说到这相信大家能明白,这可是制造芯片的技术。

没错,Micro OLED 就是要将屏幕的驱动电路直接集成到芯片级的硅基板上,然后在上面制备有机发光层,因为采用了造芯片的技术,它不仅单个像素很小,像素间距也能做到微米级别,因此整个屏幕的像素密度能达到普通 OLED 难以企及的 3000 以上 ppi,

再加上屏幕整体轻薄短小、耗电量少以及在显示效果上的优势,相比其他 LCD、Fast-LCD、Amoled 等材质,Micro OLED 是目前最适合用在 XR 设备上的,这也是苹果非它不用的原因。

在苹果 Vision Pro 之前,市场上其实已经有数款采用 Micro OLED 屏幕的 XR 设备,比如华为的 Vision Glass、Nreal Air、Rokid Air 升级版、雷鸟智能眼镜先锋版等,但总体来说,Micro OLED 目前在 XR 头显市场的占有率还是非常低的,并没有到大规模量产的程度。这也是因为 Micro OLED 用到半导体技术,本身在制造难度、专利壁垒和成本方面都是很高的,像苹果 Vision Pro 那样定制极致堆料和创新的屏幕,更是极为罕见。

不过,随着苹果的带动效应,接下来 Micro OLED 在 XR 设备中的渗透率应该会有一波提升,根据显示面板业咨询机构 DSCC 的报告,2023 年全球 MicroOLED 的销售额将超过 13 亿美元,并于 2024 年翻番,超过 26 亿美元。

在 Micro OLED 产业方面,目前能够开发、生产 Micro OLED 的企业主要集中在欧美国家,包括美国 eMagin 公司、英国 Micro Emissive Displays (MED) 公司、德国 Fraunhofer IPMS 研究机构、法国 Micro OLED 公司、日本索尼等,国内在这方面进步也比较迅速,主要有奥雷德、京东方、视涯科技、清越科技等。

国内产商早已布局

中国厂商很早就布局Micro OLED,与韩国厂商的差距不大,甚至在一些展品参数上胜过韩国厂商,中国厂商很有可能进入苹果Vision Pro供应链。

视涯科技推出了0.72英寸、1.03英寸、0.49英寸、1.3英寸Micro OLED,其中1.3英寸WRGB Micro OLED采用串联白光OLED(Tandem OLED)+微透镜技术方案,分辨率3.5K,刷新率30—120Hz,色域覆盖率达到100%(DCI-P3),亮度为4000尼特。从参数上看已经很接近苹果Vision Pro的需求。

京东方已完成多款 FHD 分辨率Micro OLED产品开发,展出过0.39英寸5644PPI Micro OLED、1.3英寸Tandem WRGB Micro OLED等,其中1.3英寸Tandem WRGB Micro OLED像素密度高达4031,峰值亮度5000nit,刷新率达90Hz,在相同亮度条件下,OLED功耗上下降达30%、显示器件寿命提升可达200%~300%。

熙泰科技推出1.03英寸WRGB Micro OLED,分辨率2560×2560,MIPI标准视频接口,亮度超2500nit,创新的IC设计及自有OLED器件专利技术,实现超低功耗显示,功耗较同尺寸同亮度产品降低40%以上。

国内还有其他厂商入局Micro OLED领域,希望抢占XR市场机遇。但是国内Micro OLED量产能力与索尼有一定差距,需要在背板设计、阳极工艺、材料、器件结构、封装方式等方面进一步下工夫,以提升亮度、良率,延长寿命。这样才有可能符合苹果Vision Pro的严苛要求。

苹果将升级显示方案 迎来新挑战

苹果Vision Pro对功耗和亮度极为严苛,WRGB Micro OLED虽然基本能满足其需求,但是不是最优的微型显示器解决方案,苹果未来希望进一步采用RGB Micro OLED,所以RGB Micro OLED也成为厂商研发的重点。

用当前主流的蒸镀+FMM(Fine Metal Mask)工艺制造RGB Micro OLED有一定难度。因为RGB Micro OLED对FMM精度要求极高,而且还存在FMM重力下垂、容易出现混色以及像素密度受限等问题,蒸镀+FMM工艺难以生产超高像素密度的RGB Micro OLED。

不过还是有一些厂商尝试突破技术蒸镀+FMM工艺瓶颈。例如,视涯科技研发出1.03英寸RGB Micro OLED,像素密度超过3500PPI,亮度达到3000nits;APS利用自主激光切割技术的FMM和自主有机物沉积及薄膜封装工艺实现了3000PPI RGB Micro OLED,克服了WRGB Micro OLED技术亮度和功耗的局限性。目前,APS还在开发4000PPI RGB Micro OLED。

由于FMM存在局限性,有一些厂商则希望绕过FMM,开辟新的工艺路线。eMagin、JDI、维信诺分别开发出了直接图案化(dPd, Direct patterned Display)技术、eLEAP、ViP技术。

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RGB Micro OLED。在过去几年中,eMagin利用dPd技术持续改善Micro OLED性能,使Micro OLED亮度从2000尼特、5000尼特提升到7500尼特,去年还研发出了10000尼特的Micro OLED,让业界看到dPd技术巨大潜力。该公司受到三星显示的高度关注,今年三星显示将以2.18亿美元收购eMagin,加快eMagin dPd RGB Micro OLED量产。

eLEAP、ViP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RGB Micro 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RGB Micro 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,可以生产出超过2000PPI的RGB Micro OLED,但是工艺复杂,材料特性和设备环境要求高,存在一定的技术挑战。

文章来源: TechWeb,IT之家,集微网

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