文章来源：艾邦ARAI眼镜资讯
在当前的AR眼镜市场中，Micro OLED (OLEDoS) 是应用最广泛的显示技术，尤其是在主打“大屏观影”和“生产力副屏”的Birdbath光学方案眼镜中。由于Micro OLED 自身出光效率偏低，行业除采用 Birdbath 方案外，也常选用阵列光波导路线；对比来看，阵列光波导光效显著更高，约为10%–15%；而衍射光波导光能利用率普遍在1% 左右，因此通常需要搭配更高亮度的微显示屏使用。
如今广泛应用的OLED技术，最早源自香港科学家邓青云（Ching Yun Deng）博士的一次意外发现。1975年，邓青云加入柯达罗切斯特实验室，开始从事有机材料相关研究。1979年的一个夜晚，他因折返实验室取回遗忘物品，意外发现黑暗中一块实验用的有机器件正持续发光，这一奇妙现象让他正式开启了对有机发光技术的探索。1987年他与同事研制出低电压高效率有机发光器件，并命名了OLED及其中文名 “有机发光二极管”。
上世纪90年代末，科学家开始在单晶硅晶圆上驱动OLED，让像素进入微米级；2001年eMagin推出首款硅基OLED微显示器，率先应用于头盔显示器、夜视仪等；2011年索尼将Micro OLED用于相机电子取景器，使其进入民用市场。2019至2022年，京东方、视涯科技等国内厂商投建12英寸硅基OLED产线，突破原有8英寸晶圆限制。2023年Apple Vision Pro搭载超高PPI的Micro OLED，将该技术推向高端XR领域的核心地位。
OLED（有机发光二极管，Organic Light‑Emitting Diode）是一种以有机半导体材料为核心的电致发光显示技术。与依赖背光源的LCD不同，OLED的每个像素都能独立发光，无需额外背光模组。得益于像素级独立控制，OLED可实现无限对比度与纯黑显示，像素不发光时可完全断电、亮度归零，这是LCD无法做到的。同时，它还具备响应速度快、视角广、功耗低等优势。
Micro OLED（硅基OLED，OLEDoS）它与传统OLED的核心区别在于：它不用玻璃基板，而是以单晶硅晶圆为基底，并将CMOS 驱动电路直接集成在硅片上，而非外围TFT电路。
Micro OLED因体积极小，不适合裸眼观看，但可通过光学系统投射出高清大画面，成为AR/VR头显、电子取景器、微型投影、车载HUD等近眼与投影场景的主流方案。
目前AR眼镜主流的微显示方案主要有三种：LCOS、Micro LED和Micro OLED（WOLED和RGB）。Micro OLED可以适配Bird Bath、自由曲面、Pancake、阵列光波导、衍射光波导在内的所有光学方案。目前在AR眼镜领域主要搭配Birdbath方案，这是目前市面上绝大多数消费级AR眼镜采用的方案，在VR领域则是搭配Pancake方案。
Micro OLED的技术路径主要分为两大类：WOLED+CF方案为主流方案，RGB方案为进阶方案。
（1）WOLED+CF方案（White OLED + Color Filter）
WOLED+CF即“白光+彩膜”方案，其底层为CMOS硅基驱动电路，发光层采用连续沉积的统一白色发光层，整块屏幕整体发出白光，再在上方覆盖彩色滤光片，通过物理过滤的方式呈现红、绿、蓝三色；该方案无需使用高精度掩模板，具备成品率高、像素密度PPI易提升的特点。
（2）RGB方案（Direct Emission RGB）
RGB方案也叫三色独立发光方案，同样以CMOS硅基驱动电路为底层，在每个子像素位置独立蒸镀红、绿、蓝三种有机发光材料，各像素可直接发出对应原色，无需搭配滤光片，光线传输损耗小、能量利用率更高。
目前的AR/VR市场（如Apple Vision Pro、雷鸟 Air系列等）绝大多数采用WOLED方案。原因很简单：量产能力和成本。WOLED工艺非常成熟，能够稳定提供高分辨率的微显示器，满足当前市场对精密度的需求，是主流的技术方案。
Micro OLED（OLEDoS，硅基 OLED）：将OLED有机发光结构直接沉积于单晶硅CMOS衬底的微型显示技术。Micro OLED 的结构从下到上通常分为：硅基驱动背板层、阳极层、有机发光层、阴极层、封装层和显色层。
层级 组成部分 主要功能 硅基驱动背板层 单晶硅基板 (Silicon Substrate) CMOS、像素电路 集成CMOS驱动电路，提供高速控制和高像素密度（PPI）。每个像素下方的晶体管负责精确控制电流，实现超高分辨率。 阳极层 反光阳极 (Anode) 通常采用金属材料，不仅导电，还负责将光线向上反射。 有机发光层 OLED Stack (HIL/HTL/EML/ETL/EIL) 包含空穴注入层、传输层、发光层等，电能在此转化为光能。 阴极层 透明/半透明阴极 (Cathode) 允许光线穿透，通常采用极薄的金属或透明导电氧化物。 封装层 薄膜封装 (TFE) 隔绝水汽和氧气，防止有机材料氧化失效。 显色层 彩色滤光片 (CF) 或微透镜 对于白光OLED方案，通过CF实现RGB显色；微透镜用于提升出光效率。
利用硅基高迁移率实现像素电路高度集成，像素尺寸缩减至4~8μm，像素密度普遍达3500–5000 PPI，高端原型与量产产品可达5000–6000+ PPI。Micro OLED详细结构如下图所示。
Micro OLED的制造工艺是半导体技术与OLED技术的深度融合。其核心在于将传统的玻璃基板替换为单晶硅晶圆作为驱动背板，其工艺制备流程主要分为四个部分：硅基背板制造、有机发光层制备与薄膜封装、彩色过滤层制备、模组工艺。
Micro OLED的工艺制作流程：
1.硅基背板制造：结合IC设计与面板电路方案，由晶圆代工厂在单晶硅基底上完成底层逻辑与像素驱动电路的集成制造。
2.有机发光层制备与薄膜封装：在硅背板阳极上，通过高真空蒸镀依次堆叠空穴、发光层（EL）及电子传输层，最后覆盖透明阴极以形成发光结构。利用ALD或PECVD技术沉积纳米级保护层，严密阻隔水氧对有机材料的侵蚀，确保器件稳定性。
3.色彩化与玻璃封装：通过光刻工艺（涂胶、曝光、显影）精准构建RGB彩色滤光阵列，随后完成玻璃盖板的对位贴合密封。
4.后段切割与模组化：将晶圆精密切割为独立芯片，经电光特性测试后，与驱动系统绑定组装成最终显示模组。
Micro OLED凭借高亮度、高对比度、低功耗及成熟量产能力，完美适配Birdbath方案对小型化、高画质光源的需求，是当前AR眼镜市场应用最广泛的显示技术。目前市场以 WOLED+CF（白光+彩膜）方案为主，因其工艺成熟、成品率高且易于实现高分辨率；RGB独立发光方案虽光效更高，但仍处于进阶阶段。索尼（Sony）与视涯（SeeYA）是目前主流AR品牌（如XREAL、雷鸟、Rokid等）的主要屏幕供应商。随着国内12英寸产线的投建，Micro OLED 正在突破产能瓶颈。
