不知不觉间，从2016年以Oculus、HTC Vive、索尼等品牌为代表的第一代消费级VR头显正式发售到现在，五年时间转瞬即逝。在这个过程中，各大品牌的VR头显更迭了数代，但外观却一直没有太大的改进：一个巨大的外壳包围着面部区域，这个外壳的内部，光学和显示系统占据了大部分的空间。
随着硬件的迭代和技术的升级，我们正享受着由之带来的越来越强劲的SoC性能、越来越好的显示效果，以及越来越精准的空间定位追踪，但如何设计体积更小、更轻便，同时分辨率更高的VR头显，却始终是横亘在各硬件品牌面前的一座大山。
不过，随着近几年微显示技术的不断发展，下一代VR/AR设备有望进一步缩小体积、降低重量，从而真正拥有名副其实的「眼镜」外观，成为受大众追捧的时尚电子消费品。
毫不夸张的说，谁在微显示技术赛道上拔得头筹，就等于抓住了通向万亿级消费市场产业链的金钥匙，而不少巨头在这个领域的布局亦能让人感受到一股「风暴即将来临」气息。
什么是微显示技术？
所谓的微显示（Microdisplay）技术是显示技术领域的一个分支，并不能算是一个非常新的概念，但其诞生之初就是为了解决HMD（头戴式显示器，即头盔或头显）的显示问题：最初具有「微显示」特点的显示设备就是使用头盔悬挂式的微型CRT配备一个光学放大设备在人眼近处显示画面。随着市场的不断发展，显示设备要求用面积更小、重量更轻、功耗更低的替代品来代替CRT，这也是微显示技术所追求的发展方向。
现如今，电子消费产品渗透的日益加深和加快，人们对于屏幕的需求也在向着「越来越大」和「越来越小」两个方向延伸。
「越来越大」是指人们对于大屏的需求正越来越高：家中的电脑、电视等设备的屏幕越大越好，甚至有条件的还会选择使用投影来营造200吋巨屏的效果，楼宇外立面的巨型屏幕现在也随处可见，成为城市中的一道道靓丽风景线。
而「越来越小」指的是人们希望包括智能手机、智能手表以及VR/AR等贴身智能设备的体积尽量小一些，以方便随身携带，同时还要能兼顾出色的显示效果。
但「实体屏幕」受制于加工技术、成本、工作周期和耗电性能等多方面的因素，显然无法无止境的扩大，因此人们对于屏幕的两种需求归纳起来其实就是：基于微显示技术来通过「光学放大」的方式得到远超屏幕尺寸的图像显示，从而减少设备体积对空间的占用。
目前的微显示技术主要应用于家庭背投显示、会议以及室外投影、AR/VR头戴式设备、小尺寸的HUD和电子取景器等场景。与传统的平板显示相比，微显示技术的优点在于：易于集成到可穿戴设备中，高分辨和高清晰度以及更加节能环保。
微显示技术的「四大天王」
按照成像原理的不同，微显示技术可以分为LCD微显示技术、LCoS（Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶）微显示技术、Micro LED微显示技术以及近几年兴起的Micro OLED微显示技术。
LCD微显示技术是一种透射型的微显示技术，其中相对成熟的方案被称为有源矩阵液晶显示器（AMLCD）方案，其背光源发出的光在经过每一像素时受到液晶单元的调制，液晶单元则受显示屏上晶体管的控制。
美国高平电子（Kopin）基于AMLCD方案研发了独有的Cyberdisplay微显示方案，合作企业包括深圳东方景、日本Scalar、Tekom、三菱电机、奥林巴斯（Olympus）、美国Microoptical、Yello Mosquito等。
LCoS微显示技术是将半导体与LCD技术相结合的反射式液晶投影新技术，其主要通过反射外部光源进行成像，相比LCD微显示技术，其具备产品结构简单、低成本的优势，但劣势在于体积要相对更大一些。
LCoS显示器最初是为大屏幕投影仪而开发的，但在随后诞生的LCoS微显示技术却在微型投影仪领域找到了消费市场，并被广泛应用于AR头戴设备和车载HUD领域。
同时，LCoS微型显示技术还被应用于一些近眼显示（Near To Eye）设备，例如数码相机、胶片相机和头戴式显示器的电子取景器。这些设备使用铁电液晶（被称为FLCoS）制成，相比其他类型的液晶成像更快，从而可以产生高质量的图像。
目前，LCoS微显示方案供应商主要有JVC、TMDC（Taiwan MicroDisplay Corporation）、Himax、Syndiant、HOLOEYE Systems，以及FLCoS微显示方案供应商Displaytech、高平电子等。
Micro LED微显示技术是近几年的一大热门话题，它指的是在一个芯片上集成的高密度微小尺寸的LED阵列，让LED显示屏的每一个像素可以定址并单独驱动点亮，可看成是户外LED显示屏的微缩版，将像素点距离从毫米级降低至了微米级。
Micro LED微显示屏的优点很明显，不仅继承了无机LED的高效率、高亮度、高可靠度及反应时间快等特点，还具备自发光无需背光源的特性，降低对极化和封装层的要求，可以说是囊括了节能、机构简易、体积小、薄型等多种优势。除此之外，因为LED可以制作成超微小的尺寸，Micro LED微显示屏还具备解析度超高的特性，可轻松达1500ppi以上。
但Micro LED微显示屏一直面临着量产的难题，即如何将LED芯片批量转移到控制电路板上。目前，毫米级的Micro LED大屏已经取得了不小的突破，多家企业均实现量产，但价格却高的离谱——三星2020年推出的110吋Micro LED电视，在韩国售价高达1.7亿韩元；索尼2019年推出的Crystal LED电视的16K版本，售价达到惊人的580万美元。
VR/AR等可穿戴设备需要的微米级Micro LED目前还没有取得量产技术上的突破，现阶段包括三星、索尼在内的企业推出的Micro LED屏幕芯片晶粒尺寸最小的也超过了50微米，因此又被称为「Mini LED」技术，以示和50微米以下的「真·Micro LED」技术的区别。
Mini LED和Micro LED除了晶粒尺寸，还在技术、制造基础设施要求以及应用等多个方面存在差异。Mini LED目前可以在现有的晶片厂进行制造，没有或几乎不需要额外的投资，但50微米以下晶粒的Micro LED制造就需要在组装和芯片结构方面达成重大的技术突破，并需要对制造基础设施进行大幅度革新。从某种意义上来说，Mini LED只是通往更高难度Micro LED技术道路上的「垫脚石」，会先一步在消费级市场普及开来，但最终一定会被替代。
征服Micro LED微显示技术的道路依然漫长，可能需要以5年至10年为周期进行技术的积累与革新。换而言之，Micro LED微显示技术是当下业界公认的最佳方案，并且大势所趋，但技术方面还远不成熟，工艺要求高、难度大，短期内恐怕还无法实现突破。
Micro OLED微显示技术是最近3-5年内新崛起的微显示技术，由已经非常成熟的OLED显示技术发展而来，目前已能够和LCD与LCoS微显示技术在价格、性能上进行竞争。
OLED微显示技术在AR/VR领域的应用有着巨大的优势：清晰鲜亮的全彩显示、超低的功耗等，同时也并非像Micro LED那样“遥不可及”，可谓是VR/AR头显发展的一大推动力，几乎铁板钉钉会成为这个领域新一代显示系统的基石。
同时，一种半导体和OLED结合的一种新型显示技术——OLEDoS（OLED on Silicon，硅基OLED）已经出现，即将有机发光二极管（OLED）直接制作在单晶硅集成电路芯片（包括像素有源矩阵、控制电路、相关的显示驱动电路、IO接口电路和其他功能部件）上，属于有源有机发光二极管（AMOLED）中的一种，将会是下一代智能穿戴显示的主要方案。
三雄争霸，「Next Big Thing」花落谁家？
Micro OLED技术的成熟无疑赶上了VR/AR行业的爆发前夕。根据高平电子公布的2020年Q4财报，其第四季度营收为1390万美元，同比增长60%，2020年全年营收增长36%，Q4净利润为130万美元，相比2019年Q4的净亏损720万美元有了大幅改善，此外，用于AR的微型显示器销售强劲。
高平电子在VR/AR微显示领域的布局很广泛，囊括了AMLCD、LCoS以及Micro OLED三种不同的微显示技术。
2017年9月，高平电子完成对联想控股子公司——联想新视界的战略投资，发力AR领域；同月，国内制造业巨头歌尔斥资2460万美元收购高平电子近10%的股份，同样是瞄准微显示技术在VR/AR领域的价值。同年7月，国内最大的平板显示器制造商京东方与高平电子、云南奥雷德光电合资建立Micro OLED产线，并于2019年10月实现量产。
今年1月份的CES 2021上，松下展出的新款超短焦VR眼镜就配备的就是高平电子的微显示屏。高平电子与3M紧密合作，通过微显示器与Pancake光学器件为松下VR眼镜提供单眼2.6K×2.6K（2560×2560）的高分辨画面显示。
另一家Micro OLED微显示领域的顶尖企业eMagin在底层技术上可能还要更胜高平电子一筹。eMagin在今年3月2日宣布，其dPd（Direct Patterning Display，直接图案显示）技术已获得美国专利商标局的认证，去除了传统OLED使用的彩色滤光片，让屏幕的显示亮度和色彩大幅度提升，可实现数字电影新方案DCI-P3标准的色彩要求。
在2017年的一份新闻稿中，eMagin表示已将独有的dPd技术授权给一家未具名的“T1级消费电子公司”。不过，eMagin至今还未获得和消费级产品相关的订单，这也意味着这家“T1级消费电子公司”尚未面向市场发售产品。
过去，高平电子和eMagin生产的微显示屏主要客户是军方，用量相对较小，需求更偏向于定制化，但未来随着VR/AR市场迎来井喷，可以说拥有着非常大的成长空间。这两家美股上市公司自2020年年底以来股价一飞冲天就是最好的证明：
高平电子创始人John C.C. Fan「范钦强」博士在发布2020年Q4财报时曾表示，“本季度，我们收到了第一笔量产订单，并开始出货720p双叠层ColorMax OLED微显示器。我们还宣布了一项开发超高亮度单色MicroLED显示器的协议。我们相信，ColorMax OLED和Micro LED的先进显示器将成为国防、企业和消费者应用中即将出现的AR/VR产品浪潮的关键推动力。目前，几乎我们所有的开发计划都与AR和VR的应用相关，随着AR和VR细分市场不断吸引越来越多的注意，高平电子可以很好地满足这一需求。我们有信心为即将到来的AR/VR时代做好准备，我们的前途一片光明。”
不过，无论是高平电子，还是eMagin，都还无法与Micro OLED领域的最大霸主「索尼」相抗衡。2020年10月，日本「日刊工业新闻」报道称，索尼将为苹果提供OLED微显示器，用于传闻许久的AR/VR（MR）头戴设备，该报道得到了显示器行业资深分析师Ross Young的证实。
今年2月份，外媒报道称，苹果正与台积电合作，开发一种新型的微型OLED显示器，用于未来的智能眼镜类设备。截至目前，尚没有消息公开这次苹果与台积电合作的详情，但鉴于eMagin在2017年曾对“T1级消费电子公司”授权，这次苹果与台积电的合作如果涉及eMagin也丝毫不会让人感到意外。
Market&Markets预测，全球微显示市场规模预计将从2020年的7.12亿美元增长到2025年的36.09亿美元，年复合增长率达38.4%。微显示技术在尺寸上的缩小和技术上的改进将进一步促进HMD在多个行业的应用，激活市场对Micro OLED显示器的需求增长，另一方面，全球汽车行业高级辅助驾驶系统ADAS和HUD的广泛应用也将进一步推动微显示市场的增长。
尽管索尼拔得头筹，但凭借着高平电子与京东方和歌尔的亲密关系，或许国内市场将成为高平电子一展拳脚的最佳选择。而eMagin作为三家企业中实力相对较弱的一方，需要尽快在订单和量产上取得突破才能从市场的增长受益，除非它的合作方真的是苹果。
Micro OLED领域的中国企业
▲图片来源：京东方
除了京东方、奥雷德和台积电（传言称其正与苹果联合研发Micro OLED和Micro LED显示技术），Micro OLED领域还有哪些中国企业的身影？其实并不太多。
据了解，高平电子在中国的合作方除了京东方，还有湖畔光电。湖畔光电不仅是高平电子Micro OLED显示屏的代工企业，还是其Micro OLED背板的客户和研发伙伴。
视涯技术（SeeYA Technology）同样从事Micro OLED系列产品的研发，拥有自己的工厂。从产品参数上来说，与高平电子的产品较为接近。这也是国内为数不多能量产Micro OLED微显示屏的企业。
总的来说，作为Micro LED技术未成熟前的过渡，Micro OLED将在很长一段时间里伴随着VR/AR产业的成长。集合了OLED技术的优势，还能够在成本上与其他微显示解决方案平起平坐的Micro OLED到底会给行业带来怎样的改变？也许不远的将来，我们就能够看到。
