硅基 OLED 技术是目前唯一可同时应用于 AR 与 VR 行业的已量产显示技术
思瀚产业研究院 视涯科技    2025-08-26

人类超七成的信息是通过人眼感知获取，显示屏一直以来都是人机交互的最核心界面。终端设备为适应市场需求，从早期的电传打字机到后来的智能手机和平板电脑，再到现在的 XR 设备，终端设备不断向着智能化、便携化和多样化发展。

作为智能终端的核心模组，显示屏亦随着智能终端体积的不断缩小、以及对显示性能要求的不断提升而快速迭代，微显示屏应运而生。微显示屏指的是具有微型尺寸和高分辨率的小型化显示单元，其对角线尺寸通常小于 2 英寸且像素尺寸小于 10 微米，其主要工作原理是通过高密度的微型像素阵列以实现图像的生成和显示。

微显示屏是显示技术进步的产物，每一次显示技术进步都伴随终端算力、信息传输密度、屏幕便携性、显示效果及性能的大幅提升。未来，随着 AI 的不断发展，微显示屏亦有望实现对现有的电视机、电脑显示器等显示屏的替代。

在 PC 计算时代，显示技术处于发展初期，这一阶段显示技术由 CRT 技术主导并逐步发展到 PDP，使得电视、台式电脑显示器等桌面计算终端能够显示彩色图像，极大地促进了信息的传递，亦奠定了显示器作为核心交互媒介的地位。

在移动计算时代，终端设备百花齐放，诞生了手机、笔记本电脑、液晶电视等移动终端产品，由于不同应用场景对显示产品指标需求的不同以及价格的差别，LCD 与 OLED 技术在移动计算时代长期并存并差异化竞争。

在 AI 时代，XR 设备是公认的多模态 AI 大模型最佳载体。而由于 XR 设备对于显示屏的体积、功耗、显示效果要求极高，以硅基 OLED 为代表的微显示屏成为下一代智能终端的核心交互入口。

（2）硅基 OLED 技术是目前唯一可同时应用于 AR 与 VR 行业的已量产显示技术，正快速成为微显示产业应用最为广泛的技术类型

XR 设备产品形态为可穿戴设备，从应用场景及产品形态来看，XR 设备主要可分为 AR 设备与 VR 设备两类，AI 时代 AR 设备与 VR 设备的产品定位可与AI 时代智能手机与 PC 计算机相类比：AR 设备定位于日常长时间佩戴，较 VR设备重量更为轻便、体积更小；VR 设备定位于室内环境使用，较 AR 设备算力更强、显示沉浸感更强。

总体而言，AR 设备与 VR 设备在功能、应用场景方面互补，满足了人们在不同场景下对虚拟与现实交互的多样化需求，共同构成了繁荣且迅速发展的 XR 生态。由于 XR 设备需要通过近眼显示方式高保真地还原物理世界，因此其对显示屏提出了极高的性能要求，主要体现在以下几个方面：更低的功耗、更宽的色域、更高的对比度、更高的分辨率以及适宜的亮度。

目前，微显示行业市场上主要技术路线包括 Fast-LCD、LCoS、硅基 OLED 与硅基 LED，其中已大规模量产的仅前三项，这些微显示技术根据显示原理、性能特点、成本和应用领域不同而有所区分。其中，低功耗是为了解决可穿戴设备的续航时间和设备温度问题，硅基OLED 技术能够根据显示的不同灰度动态调整功耗，功耗较 Fast-LCD、LCoS 等被动式发光技术更低；

为了在 XR 设备中完美地呈现色彩丰富的物理世界，提升用户的沉浸感、临场感，宽色域和高对比度是必不可少的条件，硅基 OLED 技术在色域、对比度方面显著优于 Fast-LCD、LCoS 等技术；分辨率对于消除纱窗效应并实现视网膜级别的成像显示至关重要，人眼的分辨率极限为每度 60 个像素，假设 XR 设备的视场角（FOV）达到 100 度，则单块显示屏分辨率极限需达到 6K。考虑到可穿戴设备的体积限制，需要在 2 英寸以内的微小屏幕上实现 6K分辨率，这意味着显示屏的像素密度（PPI）需超过 3,000，远高于常规显示屏的规格；在亮度方面，过高亮度会导致眼睛受到伤害，一般而言舒适的入眼亮度应控制在 3,000 以内。

综上，基于 XR 设备对显示的技术需求，硅基 OLED 显示技术具有低功耗、高对比度、高分辨率、宽色域等特性，是目前唯一可同时应用于 AR 与 VR 行业的已量产显示技术。相对的，Fast-LCD 屏和 LCoS 屏是被动发光技术，因背光源特性无法呈现纯黑，对比度差、颜色表现受限且功耗较高；硅基 LED 屏幕则因材料与工艺限制，难以实现全彩规模量产，导致同样无法满足 XR 设备的需求。

相较于 Fast-LCD 与 LCoS 技术，硅基 OLED 技术在对比度、响应速度、像素密度等核心显示参数方面具有显著优势。在 VR 领域，硅基 OLED屏凭借高分辨率、高对比度、高刷新率、广色域等优势正在快速替代 Fast-LCD屏。在 AR 领域，由于 Fast-LCD 与 LCoS 难以满足 AR 设备对于微显示屏在功耗、体积及对比度方面的性能要求，目前市场主要技术为硅基 OLED 与硅基 LED 两大技术。

目前，硅基 OLED 凭借全彩化、色域广、良率稳定等优势已成为 AR 眼镜主要技术方案，而硅基 LED 技术由于其目前仅能实现单块绿色屏量产，主要应用在信息提示场景。根据弗若斯特沙利文报告，2024 年全球 XR 设备中采用硅基 LED 屏幕设备出货量占比仅为 0.3%。硅基 LED 技术除短期面临难以全彩化、良率低、大尺寸屏难以规模量产等问题外，由于其生产制造必须经过在 4 英寸或 6 英寸晶圆上磊晶、多单色 LED堆叠等诸多工艺，客观导致其在中长期提升良率、降低成本方面存在客观且较难突破的技术与工程障碍。

长远来看，即使硅基 LED 技术实现单屏全彩化，硅基OLED 技术依旧能够凭借在良率、成本等方面的显著优势与其形成差异化竞争。在相同分辨率与像素尺寸条件下，硅基 LED 每千全彩像素制造成本远高于硅基OLED。同时，随着硅基 OLED 亮度、光机光学转换效率的不断提高，硅基 OLED与硅基 LED 在亮度方面的差异将快速缩小。

除了在 AR 和 VR 被广泛应用外，硅基 OLED 技术也正快速占领电子取景器、红外热像仪及夜视仪等微显示市场。根据弗若斯特沙利文报告，微显示行业中硅基 OLED 微显示屏市场规模增速最为显著，2020 年至 2024 年年均复合增长率达34.3%。

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