藏在苹果Vision Pro的创新——Micro OLED微显示器分析

Micro OLED是一种基于单晶硅半导体的微型显示器件，集成有数百万个晶体管构成的CMOS驱动电路。在CMOS驱动电路上蒸镀OLED有机材料形成发光二极管，实现了高分辨率和微小尺寸的完美结合。

Micro OLED微型显示器尺寸小于1英寸，属于OLED显示器的细分类别。其最大特色在于将微显示直接搭载在晶圆之上，采用单晶硅晶圆为背板，使得显示器更轻薄短小、耗电量更少、自主发光、高效率发光，特别适用于AR、VR等显示穿戴式设备。

显示技术主要包括LCD、LED、OLED三大类。LCD由于成本较低且技术成熟，在中大尺寸面板显示领域占据主要份额。LED具有自发光特性，色彩显示效果佳，但由于其小型化（即Micro LED）及巨量转移技术尚未完全成熟，目前主要用于照明、背光及超大屏显示领域。OLED因其轻薄性、对比度高、响应速度快、功耗较低等优势，已逐步成为小型及微型显示方案的主流。

OLED按照驱动方式可分为主动式驱动（AMOLED）和被动式驱动（PMOLED）。AMOLED显示品质佳、反应速度快，目前主要应用于中大尺寸显示屏。PMOLED亮度较高、生产成本较低，目前以中小尺寸显示屏为主。Micro OLED属于AMOLED的技术拓展，将背板材料换成硅晶圆且无需外接驱动IC，节约了内部空间，具有分辨率高、体积小等特点。

Micro OLED可对单个像素实行精确控制，模组响应速度较快，可有效减少显示场景快速变化时的色彩残留现象。由于发光模组沉积于硅晶圆之上，Micro OLED器件的底层电路借助成熟的半导体CMOS工艺进行制造，单个像素尺寸可达到个位数的微米级别，在同样的显示屏尺寸下可实现更高的分辨率，显著提升显示效果。同时，由于没有背光源的存在，Micro OLED器件更轻薄，功耗更低，并且可实现“纯黑”的色彩效果，带来较高的显示对比度。

Micro OLED有望成为现阶段XR显示方案主流。AR/VR借助头戴式显示设备实现虚拟元素与真实场景的交互。头部科技厂商已陆续布局此领域并积极推进新品发布，伴随技术迭代与产品升级，我们认为更为轻量化的头显设备有望成为消费电子的下一代终端。

头戴式显示设备是近眼显示技术主要的应用方向，对于显示屏幕提出了较高的要求。理想情况下，屏幕像素数量应当为满足人眼视觉需求的像素数量。满足人眼视觉需求的屏幕分辨率为单眼7200×8100。像素尺寸及间距过大时，屏幕分辨率不足，会产生“纱窗效应”导致显示模糊，引发头晕、恶心等晕动症反应。Micro OLED由于像素密度高、功耗较低等优点，逐渐被头显设备商青睐。

当前VR头显设备的主流屏幕选择为Fast LCD。传统LCD的电场反应较慢、刷新率较低，Fast LCD使用全新液晶材料（铁电液晶材料）与超速驱动技术，可将有效刷新率提升至75-90Hz，同时成本较低、量产良品率稳定，性价比较高。Mini LED技术的搭载进一步增强了Fast LCD的显示效果。然而，Micro OLED凭借其高分辨率、高刷新率、轻量化、低功耗等优势，有望替代Fast LCD。

Micro OLED已具备初步量产能力，成本为当前主要制约因素。已有行业龙头厂商宣布入局Micro OLED，部分厂商已成功量产并导入终端客户，行业整体技术形态逐渐成熟，并伴有一定的技术创新出现。随着Micro OLED量产能力提升，规模效应将带动屏幕成本下降，有望推动Micro OLED在更多VR设备上搭载。

AR光学显示方案多元化，Micro OLED加速渗透。近期，Xreal、Rokid等品牌均发布最新款AR眼镜，主打C端消费场景，光学方案均搭载较为成熟的Birdbath+硅基OLED方案。我们认为，尽管光波导+Micro LED在体积及功耗等领域均有明显优势，但从成本及成熟度来看，Birdbath+硅基OLED方案可以将显示模组成本压缩至消费级产品的价格，且显示效果也能满足日常基本使用。

硅基OLED有望实现高速增长，VR渗透率提升推动规模扩大。近期，Rokid及Xreal均有新品发布，面向C端消费市场，均搭载硅基OLED屏幕。我们认为目前硅基OLED主要在AR产品应用。在VR领域，我们看好苹果Vision Pro有望推动硅基OLED的高端场景渗透持续提升。我们预测硅基OLED市场2026年有望达到25亿美元。