TrendForce: AR裝置2030年出貨量可達2,550萬台,LEDoS技術將成主流

根據TrendForce最新調查,受AR裝置品牌廠的產品規劃帶動,加上AI技術、應用生態系统發展助力,預估2030年AR裝置出貨規模可達2,550萬台,2023至2030年的年複合成長率為67%。其中,LEDoS在這個領域的滲透率將逐漸提高,於2030年達44%,成為市場主流技術。

TrendForce表示,AR裝置熱度逐年攀升,除 Apple 、Meta等國際品牌未來有相關產品計畫,中國廠商在LEDoS領域的投入也較為活躍。AR設備對光機模組體積、高環境光下的穿透效果,以及顯示系統的亮度都有嚴格要求。其顯示架構包含兩個核心系統:光學引擎決定刷新率、色彩與亮度上限,光學系統控制成像特性,兩個系統共同影響角分辨率(PPD)、可視角度(FOV ) 與光學效率等設備關鍵性能指標。

LEDoS市占率上看44%,反超OLEDoS滲透率

LEDoS光源特性因可滿足AR裝置高亮度、體積小、低功耗的需求,被視為重要技術儲備。短期而言,這項技術因為在AR顯示應用的優勢獲得品牌商支持,像Porotech 與鴻海的合作即拓展其使用場景。目前LEDoS仍面臨微縮化LED發光效率待改善,以及如何在極小空間做到全彩化等難題;不過,未來幾年隨著晶片垂直堆疊與色轉換技術成熟,滲透率將持續提升。TrendForce預估2024年LEDoS在AR裝置的市占率為18%,2030年將達到44%。

TrendForce指出,從現有成本架構、市場和技術成熟度分析,OLEDoS是現今唯一在VR / MR 和AR裝置皆能使用的技術,OLEDoS 搭配 birdbath 也是目前最能平衡成本與顯示效果的解決方案。雖然OLEDoS的解析度迅速精進,但在AR應用場景中,這項技術的平衡亮度與色彩顯示仍有一定侷限,加上其市占率會受LEDoS發展影響,預估OLEDoS在AR裝置的技術占比將從2024年54%,下降至2030年的25%。

AR設備品牌廠投入助LCoS維持市場

相較於LEDoS或OLEDoS,LCoS技術擁有高解析度與高亮度特性,在製程良率與成本上都具優勢。劣勢部分,LCoS因偏振分光稜鏡的設計架構限制光機尺寸進一步縮小,長期在高階市場面臨被逐漸成熟的LEDoS取代的威脅,但隨著技術發展,加上Meta和其他品牌投入,將支撐LCoS在AR裝置保留一定市占率。TrendForce預估2024年LCoS的市占率為12%,2030年將提升至18%左右。

TrendForce表示,LBS採用的雷射光源反應速度快,但由於採用快速點陣掃描來實現連續畫面顯示,刷新率與解析度仍受限制,預估其2024年至2030年間的市占率將維持在10%到12%左右。而DLP技術因為要達成AR高解析度的要求仍有相當挑戰,而且品牌商推動力不足,所以在AR裝置的技術市占率預估會於2030年縮小至1%。

文: Eric, Thea / TrendForce

TrendForce 2024 近眼顯示市場趨勢與技術分析
出刊日期: 2024年07月31日
語系: 中文 / 英文
格式: PDF
頁數:139

第一章 近眼顯示裝置發展總覽 

  • AR / VR / MR 的字彙誕生
  • 從 Reality 到 Virtuality - 虛實影像的連續光譜
  • MR 行銷定義可大致分成兩大派
  • 實現 XR 體驗的技術架構
  • Holy Grail: “The Whale Moment” of MR
  • AR / VR / MR 技術規格分析
  • AR / VR / MR 顯示技術路線
  • 高 PPI 是 AR / VR / MR 應用的共同難題
  • 人眼的高解析度僅限於正中央: 從 Retina 到 Fovea
  • Foveated Display: 把圖元作高效益的再分配
  • 擴增 / 虛擬實境顯示挑戰: 視覺輻輳調節衝突 (VAC)
  • VR / MR 裝置顯示方案反覆運算
  • VR / MR 關鍵指標: 失控的解析度需求
  • VR / MR 難題: PPD/厚度與功耗的 Trade-off
  • VR / MR 光學技術核心指標: 厚度
  • VR / MR 光學技術核心指標: FOV
  • VR / MR 難題: 降低 MPRT 抑制顯示畫面拖影問題
  • Pancake 光學漸漸成為 VR / MR 新技術標配
  • Pancake 2.0: 光學技術重點彙整
  • Pancake 2.0: 厚度再減薄
  • Pancake 2.0: 效率再提升
  • VR / MR 光學系統概述
  • VR / MR 顯示: LCD vs OLED
  • VR / MR 的 PPD 戰場從 Display 端拉到系統端
  • VST 顯示的延遲問題
  • VR / MR 需求與顯示技術規格的連結
  • AR 關鍵挑戰: 小,還要更小 !
  • AR 關鍵挑戰: 亮,還要更亮 !
  • 光學系統趨勢
  • 光學引擎 (Light Engine) 與光學系統 (Optical System)
  • AR光學分析總覽
  • AR 需求與顯示技術規格的連結
  • 擴增實境顯示技術矩陣分析

第二章 近眼顯示裝置市場趨勢分析 

  • 2024-2028 近眼顯示裝置規模分析
  • 2024-2028 VR / MR 裝置規模分析
  • 2024-2028 AR 裝置規模分析
  • 2024-2028 VR / MR 裝置規模分析: LCD/OLEDoS
  • 2024-2028 AR 裝置規模分析: OLEDoS/LEDoS

第三章 近眼顯示微顯示技術總覽 

  • 3.1 OLEDoS P55
  • OLEDoS 基本工藝流程
  • OLEDoS 技術總覽
  • OLEDoS- PPI 與亮度再提升
  • OLEDoS 分析: Sony / eMagin / Kopin / RAONTECH
  • 鋁陽極制程作為高解析度 OLEDoS 替代選擇
  • 鋁陽極若採用可能改變 OLEDoS 產業分工
  • OLEDoS 也可以透明: OLED-on-SOI
  • 2024年 OLEDoS 從 AR 走向 VR / MR
  • 3.2 LEDoS P64
  • 擴增實境: LEDoS 制程
  • LEDoS 技術組合藍圖
  • LEDoS 設備與制程升級
  • 磊晶: 基板材料與尺寸選擇
  • 晶片: 2D / 3D 結構分析
  • 晶片與後晶片制程
  • ALD Passivation
  • 接合 (Bonding) 關鍵: 溫度、壓力、精度是技術重點
  • 接合 (Bonding) 關鍵: 熱膨脹不匹配 (CTE Mismatch)
  • 接合 (Bonding) 關鍵: 尺寸不匹配挑戰
  • 非一般 Bonding 路線: LED + 電路單基板制程
  • LED 光源的原生限制: 收光挑戰
  • On-Chip Optics: 微光學成為新標配
  • 全彩化微型顯示技術分析
  • InGaN 紅光技術
  • 紅光選擇: InGaN or AlInGaP?
  • InGaN Red LEDoS 仍有很多發展中的技術手段
  • 全彩化: QD色彩轉換優勢與限制分析
  • 全彩化: 利用 NRET 機制讓 QDCC 再進化
  • QDCC 高解析度能力達到 3,000 PPI
  • 全彩化: RGB 垂直堆疊
  • 垂直堆疊 LEDoS 技術
  • 垂直堆疊 LEDoS 關鍵技術挑戰
  • 垂直堆疊 LEDoS 技術優勢
  • Vertical Stack LED PKG: 商業化應用鎖定顯屏
  • LEDoS 微縮的下個戰場: QDCC vs Vertical Stack
  • 全彩化: 可以只用一顆,為何要用多顆? 變色 LED
  • Wire/Rod LEDoS: 高 PPI 應用效率優勢
  • LEDoS 技術于 NED 應用潛力評比
  • Wire/Rod LEDoS: 優劣勢分析
  • LEDoS 微顯示關鍵技術分析
  • 3.3 LCD P96
  • LCD 關鍵技術: Color Sequential (CS)
  • LCD 關鍵技術: Mini LED背光
  • LCD (on Glass) 的 PPI 突破
  • LCD (on Glass) 的 High Frame Rate 技術手段
  • LCD 的背光革命: 雷射背光
  • LCD 的背光革命: 雷射背光 + HOE
  • LCD 技術發展總結: 當 LCD 的潛力全釋放
  • LCD 豐富的武器庫可使其在 VR / MR 應用上保持競爭力
  • 3.4 LCoS P105
  • LCOS: 光機微縮
  • LCOS 技術: 面板模組尺寸微縮至 0.47cc
  • 3.5 DLP P108
  • DLP 再進化: Tilt-and-Roll Pixel (TRP) 技術
  • 3.6 LBS P110
  • 雷射光束掃描 (LBS) 技術: 生態系持續發展與光機微縮
  • 雷射光束掃描 (LBS) 技術: 尺寸微縮 / 提高解析度
  • 3.7 OLED P113
  • OLED 微顯技術可與其他消費電子應用技術形成正迴圈
  • OLED 驅動電路垂直堆疊: OLED-on-OS-on-Si

第四章 產業佈局與廠商動態 

  • XR 大廠的 LEDoS 並購佈局概覽
  • Google 並購佈局 (JDC/Raxium)
  • Meta 並購佈局 (InfiniLED/MLED)
  • Apple 並購佈局 (Luxvue/Tesoro)
  • Porotech
  • JBD 顯耀科技
  • Sitan 思坦科技
  • Raysolve 鐳昱光電
  • Saphlux 賽富樂斯
  • Mojo Vision
  • Ostendo
  • LG OLEDoS 進化之路 (2021-2024)
  • 企業聯手加入高階 MR 設備戰局
  • Apple Vision Pro 的顯示與光學
  • Apple Vision Pro 外溢效應
  • Apple Vision Pro 的消費端生產力工具策略
  • LCD vs OLED 的微顯之戰: Quest 3 vs. Vision Pro

 

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