XR產(chǎn)業(yè)鏈Micro OLED市場分析

XR產(chǎn)業(yè)鏈MicroOLED市場分析第一部分：VisionPro橫空出世，MicroOLED嶄露頭角蘋果VisionPro開啟新紀(jì)元，MicroOLED顯示功不可沒2023年6月6日，蘋果在WWDC大會上正式發(fā)布公司第一款MR（混合現(xiàn)實）設(shè)備VisionPro。界面新聞引述供應(yīng)鏈消息稱，蘋果計劃于2024年初、2025年相繼發(fā)布一、二代MR產(chǎn)品。蘋果的MR設(shè)備VisionPro可通過調(diào)節(jié)旋鈕獲得不同程度的沉浸度體驗，用戶可以通過眼睛、手勢和聲音實現(xiàn)與自然的交互，是一款真正意義上實現(xiàn)了虛擬和顯示融合的革命性設(shè)備。此次新品發(fā)布有望加速推動XR產(chǎn)業(yè)鏈的軟硬件成熟度提升，并通過未來的進(jìn)一步的迭代創(chuàng)新激活產(chǎn)業(yè)鏈。硬件方面，蘋果MR頭顯VisionPro搭載雙算力芯片M2/R1、3PPancake光學(xué)方案、MicroOLED顯示屏幕、眼球+手部追蹤交互等核心技術(shù)。基于頂配技術(shù)，產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)眼動追蹤高精準(zhǔn)度、懸空打字、虹膜掃描、FaceTime虛擬人物全身渲染、VR/AR模式平滑切換等創(chuàng)新功能，帶來沉浸性、交互性與舒適性全新體驗。MicroOLED內(nèi)屏成本占比位居首位，系VisionPro核心硬件之一根據(jù)WellsennXR對蘋果VisionPro的Bom拆解，VisionPro的計算和存儲板塊、顯示板塊、光學(xué)板塊、交互傳感器、結(jié)構(gòu)件和連接件分別占到整機成本的14.54％，44.19％，15.12％，6.57％，7.97％，1.34％。其中，蘋果VisionPro將接近50%的成本花費在兩塊Micro-OLED屏幕上，一塊Micro-OLED屏幕的成本為350美元。由此可見，顯示屏幕的技術(shù)升級與降本增效，對于蘋果MR產(chǎn)品的迭代與應(yīng)用落地舉足輕重。第二部分：MicroOLED有望成為下一代XR主流屏幕XR開創(chuàng)視覺領(lǐng)域新時代，屏幕升級主線清晰XR設(shè)備成為解放視覺需求的新選擇。視覺是人類感知外部世界的最重要的途徑之一，而人的視覺需求主要包括視場角足夠大（滿足雙目立體視場角120°×135°）、清晰度足夠高（≥60PPD）以及雙目輸入帶來的真實性。在過去，視覺需求牽引著手機產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但由于人手物理尺寸桎梏著手機屏幕尺寸、手機廠商未能突破立體成像技術(shù)的局限，手機用戶始終有部分視覺需求未被滿足。而未滿足的視覺需求不斷推動著視覺技術(shù)的創(chuàng)新，AR/VR由此應(yīng)運而生，通過虛擬世界與真實世界的交互來為用戶創(chuàng)造沉浸式的視覺環(huán)境。Micro-OLED是目前最適合虛擬現(xiàn)實的顯示技術(shù)，有望主導(dǎo)XR設(shè)備MicroOLED方案擁有較多突出優(yōu)勢。從與傳統(tǒng)顯示方案核心參數(shù)的比較中可知，MicroOLED具有像素密度高、對比度高、刷新率高且響應(yīng)時間短、自發(fā)光輕功耗、能全黑等特點。雖然AR與VR顯示要求不盡相同，但MicroOLED能夠克服此前AR/VR顯示技術(shù)存在的許多缺陷，并很好地滿足XR設(shè)備提高像素密度、減少眩暈、降低功耗的需求。同時，相較性能進(jìn)一步提升但量產(chǎn)難度高、成本巨大的MicroLED，MicroOLED更適用于大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用?？傮w來看，Micro-OLED是目前最適合VR的顯示技術(shù)，有望取代Fast-LCD等傳統(tǒng)方案，并成為下一代主流屏幕。當(dāng)前MicroOLED的應(yīng)用和落地已取得顯著的進(jìn)展。在AR設(shè)備方面，2022年MicroOLED出貨量已占全球AR頭顯應(yīng)用超50%；在VR設(shè)備方面，目前AppleVisionPro、Arpara5KVR頭顯、MeganeX等大廠產(chǎn)品紛紛開始搭載MicroOLED屏幕，開創(chuàng)VR應(yīng)用硅基OLED的新時代。XR頭顯未來出貨量有望實現(xiàn)高增，硅基OLED產(chǎn)業(yè)或迎蓬勃發(fā)展AR/VR進(jìn)入產(chǎn)業(yè)突破關(guān)鍵期，蘋果MR推升產(chǎn)業(yè)進(jìn)入“空間計算”新階段。隨著AR/VR應(yīng)用領(lǐng)域向大規(guī)模廣泛性行業(yè)發(fā)展，早期階段其技術(shù)迭代無法較好滿足消費端需求特征、內(nèi)容生態(tài)系統(tǒng)尚未健全等問題逐漸成為其普世化發(fā)展的阻礙。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，全球AR/VR設(shè)備出貨量已經(jīng)連續(xù)兩季度下滑超過50%，出貨量有所承壓。在此節(jié)點，蘋果VisionPro的推出為AR/VR產(chǎn)業(yè)的迭代與突破注入全新活力。AR/VR設(shè)備有望向智慧生活場景加速滲透，邁入發(fā)展的關(guān)鍵時期。據(jù)IDC預(yù)計，AR設(shè)備、VR設(shè)備2027年的出貨量分別為680萬臺2190萬臺，2023-2027年出貨量復(fù)合增長率依次為96.5%、30.1%，頭戴裝置后續(xù)出貨量的增長勢頭十分強勁。硅基OLED產(chǎn)業(yè)有望進(jìn)入高速成長期。蘋果首代MR產(chǎn)品搭載MicroOLED已打開硅基OLED技術(shù)落地的全新紀(jì)元。展望后續(xù)，隨著顯示技術(shù)的進(jìn)一步成熟、屏廠相關(guān)產(chǎn)能的布局與落地、成本的持續(xù)下探、以及后續(xù)大廠搭載MicroOLED的產(chǎn)品的陸續(xù)推出，硅基OLED將憑借其與可穿戴設(shè)備的完美需求適配性，逐步擴大其搭載量與市場份額。據(jù)CINNOResearch預(yù)計，2025年全球AR/VRMicroOLED顯示面板市場規(guī)模將達(dá)到14.7億美元，2021年至2025年年均復(fù)合增長率CAGR將達(dá)119%，成長空間十分廣闊。第三部分：微顯示技術(shù)演進(jìn)及MicroOLED制造MicroOLED的結(jié)構(gòu)與原理硅基OLED器件結(jié)構(gòu)如下圖，包括驅(qū)動背板和OLED器件兩部分：驅(qū)動背板：采用CMOS工藝制備，形成像素電路、行列驅(qū)動電路等。不同于傳統(tǒng)的底發(fā)射OLED，硅基OLED微顯示器采用頂部發(fā)光方式。CMOS電路上方為像素圖案導(dǎo)電層，作為OLED器件陽極，而陰極采用透明金屬。硅基OLED的頂發(fā)射相對于底發(fā)射OLED具有許多優(yōu)勢：1）頂發(fā)射發(fā)出的光不經(jīng)過玻璃襯底傳播，因而減少了波導(dǎo)損耗，因此其發(fā)光效率高于底發(fā)射OLED；2）發(fā)光層制作于不透明的單晶硅基底上，其像素驅(qū)動電路比底發(fā)射集成了更多晶體管，從而增強驅(qū)動電路性能，提高顯示分辨率；3）硅基OLED的頂發(fā)射通常比底發(fā)射具有更窄的發(fā)光光譜和更好的色度。OLED器件：陽極上方為完整的有機發(fā)光OLED器件，包括兩邊的絕緣層以及中間的電子轉(zhuǎn)移層、有機發(fā)射層和空穴轉(zhuǎn)移層，并在頂電極上制備薄膜封裝層對發(fā)光器件進(jìn)行保護(hù)。其中，有機發(fā)光器件屬于載流子注入式發(fā)光，從陽極和陰極注入的空穴和電子在有機物中復(fù)合，從而形成發(fā)光。微顯示技術(shù)迭發(fā)展路徑與分類，及針對MicroOLED的迭代方向傳統(tǒng)的OLED面板因采用精細(xì)金屬掩膜版和RGB三色獨立蒸鍍工藝，使得紗窗效應(yīng)明顯。原因：傳統(tǒng)OLED方案是將紅綠藍(lán)三種顏色的發(fā)光材料蒸發(fā)至氣態(tài)→氣體金屬材料通過精密金屬掩膜版上特定位置的開孔→三色材料依次被蒸鍍到玻璃背板上→獨立調(diào)節(jié)單色子像素的發(fā)光強度并混合成彩色光→在此工藝中，掩膜版網(wǎng)格的痕跡會被留在屏幕上，所以屏幕不完全被發(fā)光材料覆蓋。在較大尺寸的顯示場景下，人眼距離屏幕較遠(yuǎn)，即使PPI較小，人眼也無法分辨出具體的像素。但對于XR，人們是在非常近的距離看一塊非常大的屏幕，故人眼能分辨出畫面中具體的像素點及其像素點之間的間隔，觀看效果如隔著一層紗窗，即為“紗窗效應(yīng)”。而MicroOLED使用W-OLED的W-RGB技術(shù)方案能有效規(guī)避紗窗效應(yīng)。MicroOLED制造工藝流程與難點硅基OLED制造工藝復(fù)雜，不同工序側(cè)重的工藝重點和需要克服的難點也不盡相同：陽極制造工藝：陽極制作工藝的優(yōu)劣對于提升產(chǎn)品亮度及良品率具有非常重要的意義。而硅基OLED微型顯示器像素點尺寸及像素間距較小，這對于顯示器像素點的制作工藝有很高的要求。蒸鍍工藝：有機發(fā)光材料鍍膜是影響顯示器產(chǎn)品性能的關(guān)鍵工序。蒸鍍工藝過程中，有機發(fā)光材料的選擇、蒸鍍膜厚、結(jié)構(gòu)的搭配直接決定了硅基OLED產(chǎn)品的亮度、色域、畫面的均勻性等性能指標(biāo)。薄膜封裝工藝：有機材料在大氣環(huán)境中遇水容易失效，產(chǎn)品屏體密封效果決定產(chǎn)品可靠性以及產(chǎn)品品質(zhì)。所以如何根據(jù)材料的特性，設(shè)計高效、低缺陷、高密度的薄膜密封技術(shù)，從而對OLED微型顯示器進(jìn)行有效密封，是制備硅基OLED微型顯示器的關(guān)鍵問題。第四部分：產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂砑巴顿Y分析MicroOLED產(chǎn)業(yè)鏈概況上游原材料包括硅基板、金屬材料、有機發(fā)光材料、封裝材料、光刻顯影材料、彩色濾光層等，其中有機發(fā)光材料最為關(guān)鍵，受制于精細(xì)化工的技術(shù)工藝目前主要由日韓廠商占主導(dǎo)。制造設(shè)備主要涉及蒸鍍、光刻、顯影/刻蝕、薄膜沉積設(shè)備等；檢測設(shè)備主要用于生產(chǎn)過程中的顯示、觸控、光學(xué)、信號、電性能等各種功能的檢測環(huán)節(jié)，目標(biāo)是提升整體良率水平。中游面板制造歐美日韓等國先發(fā)優(yōu)勢較強，但隨著行業(yè)景氣度提升，國內(nèi)企業(yè)亦開始布局消費級MicroOLED面板技術(shù)。下游應(yīng)用主要包括AR/VR，智能穿戴設(shè)備，相機制造，醫(yī)療器械，工業(yè)器械及其他領(lǐng)域，當(dāng)前市場對MicroOLED主要聚焦在AR/VR設(shè)備上。海外重點公司梳理日本索尼作為OLED行業(yè)曾經(jīng)的奠基人，近日因在蘋果公司MR設(shè)備VisionPro的發(fā)售上展示為其供應(yīng)的兩塊小尺寸硅基OLED屏幕而備受市場關(guān)注。VisionPro的屏幕或為索尼特殊定制。索尼是商用XR頭