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元宇宙火了,Micro LED機會來了

2021年1月,Vuzix釋出全球首款Micro LED AR智能眼鏡之際,元宇宙(Metaverse)概念尚未正式出圈,直到2021年下半年,随着Meta、微軟、阿裡巴巴、位元組跳動、愛奇藝等網際網路巨頭大舉進軍該領域,元宇宙一時間風頭無兩。到目前為止,元宇宙玩家已經橫跨通信、雲計算、網際網路、半導體、遊戲娛樂、汽車、零售、工業、教育、醫療、金融服務等衆多行業。

有觀點認為,元宇宙噱頭大于實質,談産業化、談兌現都為時尚早。的确,從技術水準、産業配套、盈利模式、産業生态成熟度以及行業标準等各方面來看,元宇宙産業尚處于孵化的階段。但眼光放遠,這一新興産業也無疑有着廣闊的發展空間,将為許多行業注入新鮮的活力。而且,這一新興産業已經獲得政策的支援。

2021年12月30日,上海市印發的《上海市電子資訊産業發展“十四五”規劃》首次将元宇宙列入重點發展的産業之一,未來上海将加強元宇宙底層核心技術基礎能力的前瞻研發,推進深化感覺互動的新型終端研制和系統化的虛拟内容建設,探索行業應用。

根據TrendForce集邦咨詢分析,元宇宙将推動更多廠商投入虛拟世界的建設,而社群交流、遊戲娛樂、内容創作、虛拟經濟以及工業應用等領域都将成為未來相關企業的發展重心。

除了半導體運算效能的提升、低延遲高速網絡的覆寫擴大外,AR/VR裝置的普及也會成為元宇宙産業發展的關鍵。無論是投資者,亦或是創業者,都開始掘金AR/VR市場。據企業服務資料庫公司Crunchbase資料顯示,AR/VR初創企業在2021年的融資規模創新高,達39億美元。AR/VR領域火熱的程度也就不言而喻了。

作為元宇宙與現實世界實作互動的視窗,AR/VR裝置在短短半年多的時間裡如雨後春筍般湧現。TrendForce集邦咨詢預估,2022年全球AR/VR裝置出貨量将上看1202萬台,年增長率達26.4%。

終端品牌蜂擁,下一代AR/VR裝置加速擴容

早在2020年初,美國初創公司Mojo Vision就成功開發了一款AR智能隐形眼鏡,并首次在隐形眼鏡中嵌入了Micro LED顯示屏。從那以後,關于品牌計劃推出下一代AR/VR智能裝置的消息便不絕于耳。

2021年1月,全球首款商業化Micro LED AR智能眼鏡問世。盡管當時元宇宙還沒有廣為人知,但下一代AR/VR智能穿戴裝置在商業和消費市場也已十分吸睛,在此背景下,品牌方Vuzix以及作為Micro LED顯示器供應商的JBD也開始打出了名号。到了下半年,元宇宙的迅速蹿紅也進一步引爆了AR/VR/MR裝置市場。

據LEDinside不完全統計,現有16個品牌推出了搭載新型顯示技術的AR/VR智能裝置,包括Mojo Vision、Vuzix、WaveOptics、EM3、Varjo、Pimax(小派科技)、小米、Rokid、TCL雷鳥、OPPO、索尼、arpara、松下、Cellid、tooz、Nreal。

元宇宙火了,Micro LED機會來了
元宇宙火了,Micro LED機會來了

從産品布局和釋出的時間來看,國際品牌走在前頭,國内品牌緊随其後。不過,多數産品仍是樣品機,已量産的甚少。國際方面,Vuzix NGSG AR智能眼鏡已真正上市,主要定位商用市場。國内方面,OPPO旗下首款量産型消費級智能眼鏡OPPO Air Glass已于3月3日正式限量開售,售價4999元,不過這款産品并非增強現實,而是輔助現實。

作為消費應用裝置領域的領軍品牌,蘋果、Meta自然也不會缺席,并且已釋放了較為明确的信号,即将在接下來的一兩年内釋出下一代AR/VR頭顯裝置。根據市場最新透露的消息顯示,Meta将搶先蘋果一步釋出新一代AR/VR裝置。

蘋果分析師郭明錤最新報告指出,Meta将于2022下半年中釋出Mini LED VR裝置Oculus Quest 3,分辨率為2160x2160。而蘋果的AR/VR頭顯裝置将延期至2022年底推出。

實際上,蘋果的目标不止AR/VR,還有融合AR、VR功能的MR裝置。據顯示器分析師Ross Young透露,蘋果2022年将推出搭載兩個Micro OLED顯示屏和一個AMOLED顯示屏的MR頭顯裝置,其中的Micro OLED顯示屏由索尼提供。

索尼方面,繼2021年12月展示了單眼4K Micro OLED VR頭顯原型機之後,又于今年1月初CES 2022釋出了PS5的次世代VR HMD(4K)産品——PlayStation VR 2,不過這款4K VR裝置采用的并非Micro OLED顯示屏,而是OLED。據郭明錤預測,索尼PS5 VR裝置将于2022年第二季度開始出貨。

随着衆多終端品牌的入局,下一代AR/VR裝置不斷擴容。未來玩家也勢必遠超眼下看到的這些,産品也将千姿百态,這一點從專利申請的情況也能推知一二。

據悉,知識産權綜合資訊服務提供商IPRdaily年初釋出了2020年以來的VR/AR全球發明專利排行榜TOP 100,其中家喻戶曉的品牌比比皆是,比如TOP 20:三星、騰訊、百度、索尼、OPPO、平安集團、商湯科技、佳能、華為、微軟、阿裡巴巴、IBM、APPLE、LG、Google、京東方、英特爾、VIVO、京東、Meta。

很顯然,各大品牌早就開始排兵布陣,并随着元宇宙時代的到來而加快研發的步伐,後續将蓄勢爆發,以Google為例。

Google是最早推出AR智能眼鏡的品牌,但因為市場反響不好而擱置了項目。直到2020年,Google收購了加拿大智能眼鏡制造商North Inc.,就此,業界認為其已經重返AR智能裝置賽道。最近,外媒更傳出Google收購了Micro LED微顯示器制造商Raxium,後續還考慮更多關于AR硬體領域的收購。

由此可見,在不久的将來,元宇宙時代下的AR/VR裝置市場定當熱鬧不已。

Micro LED新賽道,供應鍊摩拳擦掌

AR/VR産業鍊分為硬體和軟體兩大部分,是一個較為龐大而複雜的生态體系。顯示器作為硬體中的一部分,是内容呈現和虛實互動的重要載體,需滿足超高的亮度、對比度和分辨率等高要求。無論AR/VR裝置是用于遊戲娛樂、還是智能工業、智慧出行、智能營銷、視訊直播、智慧教育、智慧醫療等不同場景,都對于超高分辨率、高性能顯示器有着極大的需求。

是以,于顯示行業而言,在元宇宙産業的驅動下,AR/VR領域将為顯示産業提供廣闊的增量空間,也将催熟新型顯示技術。現有AR/VR裝置所用的顯示技術涵蓋Mini LED、Micro LED、Micro OLED及OLED。供應鍊相關廠商也早已嗅到了商機,或緊鑼密鼓地布局,或高喊即将進軍這一市場,其中Micro LED領域最為熱鬧。

據LEDinside了解,2021年下半年以來,部分Micro LED顯示相關企業動态如下:

元宇宙火了,Micro LED機會來了
元宇宙火了,Micro LED機會來了
元宇宙火了,Micro LED機會來了

除了上述企業之外,據LEDinside訪談了解,LED産業鍊的相關廠商也開始蠢蠢欲動。

就LED晶片端來看,華燦光電透露其Mini/Micro LED晶片可用于AR/VR裝置;華引芯已經針對該領域展開Micro LED産品的規劃和布局;乾照光電也表示已從外延設計到晶片制程進行了全面的開發和布局,以期推動相關産品的加快實作;兆馳半導體則确定今年正式進行Micro LED技術立項與攻關,未來會對接元宇宙相關微顯示的需求。

從廠商的動态來看,Micro LED在這一新“戰場”的角逐已然開啟。

Micro LED短期道阻,長遠可期

Micro LED憑借高亮度、高分辨率、高對比度、輕薄化、小型化、低功耗、設計靈活等特點,已被公認為AR/VR顯示器的最佳方案之一,但Micro LED真正商業化之路還很有難關要過。具體來看,Micro LED目前面臨“三座大山”:晶片效率、巨量轉移、全彩化。而晶片效率問題、巨量轉移制程會對Micro LED顯示器的全彩化産生直接影響。

首先,晶片效率會随着Micro LED晶片尺寸的微縮而降低,尤其是紅光晶片。當晶片尺寸小于20μm以下時,EQE顯著下降,而紅光晶片效率與藍綠光晶片效率之差可達5倍以上。即便有業者提出采用BGRR的方案來進行補光,但更多的LED數量意味着轉移次數增加,将導緻成本居高不下,是以産品競争力并不理想。

再者,巨量轉移技術方法雖有多種,但據LEDinside了解,由于AR/VR微顯示器晶片尺寸微小,轉移難度高,是以現階段巨量轉移方式以Wafer Bonding(晶圓鍵合)、Chip Bonding(晶片鍵合)或Laser Transfer(雷射雷射轉移)為主。

據悉,多數廠商采用Wafer Bonding、Chip Bonding方案,也就是将晶圓或晶片與CMOS背闆結合的制程,但目前僅能實作單一顔色,全彩化制程面臨較大挑戰,而雷射雷射轉移技術可以解決這個問題,實作微顯示器的全彩化規格,目前K&S、Coherent等正在積極研發,但此方案尚未進入大量生産階段,且裝置非常昂貴,而這也成為Micro LED微顯示器商業化的一大阻礙。

是以,全球現有的Micro LED顯示器仍主要以單色為主,TCL雷鳥雖已率先釋出了首款雙目全彩光波導Micro LED AR眼鏡,但也僅是原型産品而已。

可喜的是,這一年來全球Micro LED廠商在紅光晶片效率、巨量轉移和全彩化問題上取得了較為顯著的成果,在一定程度上點燃了企業、投資者和消費者對Micro LED的信心。

元宇宙火了,Micro LED機會來了

此外,LED晶片廠商也在積極為攻克難題而出謀劃策,其中,對于晶片效率低下的問題,華引芯指出,改進方法包括采用新型的LED晶片結構設計及改進工藝流程等,進而減少側壁效應,提升EQE。巨量轉移方式上,據LEDinside了解,目前華引芯采用的是Die-to-Wafer Bonding方案。

總的來說,Micro LED在亮度、對比度和分辨率等方面有着天然的優勢,産業鍊也在逐漸完善中。雖然Micro LED短期内無法真正大規模商用化,但在衆多力量的推動下,技術瓶頸問題和成本問題将逐漸取得突破,長遠可期。

結語

無論如何,元宇宙産業的興起帶火了AR/VR/MR領域,而作為關鍵的硬體之一,顯示器方案的選擇至關重要,供應鍊也将大受裨益。同時需要注意的是,元宇宙、AR/VR等新興産業仍在孵化中,企業應當理性投資、謹慎布局,在提升自身創新研發能力的基礎上,重視産業鍊的協同關聯效應,才能共同推動下一代AR/VR裝置走向大衆消費市場,助力打開元宇宙世界的大門。(文:LEDinside Janice)

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