機(jī)械設(shè)備-XR設(shè)備探討五：AR光學(xué)部件產(chǎn)業(yè)鏈

免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。工業(yè)XR設(shè)備探討五：AR光學(xué)部件產(chǎn)業(yè)鏈工業(yè)XR設(shè)備探討五：AR光學(xué)部件產(chǎn)業(yè)鏈華泰研究2024年4月10日│中國(guó)內(nèi)地專(zhuān)題研究AR有望成為頭顯設(shè)備終局，關(guān)注光波導(dǎo)+MicroLED后續(xù)工藝及設(shè)備進(jìn)展AR采用OST方式將數(shù)據(jù)直接疊加于現(xiàn)實(shí)世界，交互及融合感更自然。AR眼鏡的微顯示屏與光學(xué)方案是當(dāng)前產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的關(guān)鍵。光學(xué)方案中，光波導(dǎo)為當(dāng)前主流，表面浮雕光柵衍射光波導(dǎo)依靠微納制造，我們認(rèn)為光柵設(shè)計(jì)/光柵母版加工/納米壓印三大技術(shù)決定波導(dǎo)性能，關(guān)注納米壓印設(shè)備精度及效率提升。顯示方案中，MicroLED具有低功耗、高亮度等優(yōu)勢(shì)適配光波導(dǎo)方案，有望成為AR眼鏡微顯示器的最優(yōu)選擇。MicroLED當(dāng)前需克服巨量轉(zhuǎn)移和全彩顯示兩大難題，后續(xù)關(guān)注激光巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備在MicroLED芯片巨量轉(zhuǎn)移的應(yīng)用及光學(xué)透鏡合成設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全彩顯示的商業(yè)化進(jìn)展。AR中國(guó)市場(chǎng)23年Q4出貨量已反超VR，有望成為頭顯終局AR與VR/MR本質(zhì)區(qū)別在于透視方案不同，AR采取光學(xué)透視（OSTVR透視方案則為視頻透視（VSTOST在亮度、分辨率、延遲等方面更具有雷鳥(niǎo)創(chuàng)新等）積極布局AR產(chǎn)品。根據(jù)IDC報(bào)告，2023年中國(guó)VR/AR出貨AR/VR市場(chǎng)的36.1%，創(chuàng)歷史新高，且在2023年Q4國(guó)內(nèi)出貨量首次超過(guò)VR。且相比VR而言，AR融資領(lǐng)域的活躍程度更高。未來(lái)AR有望憑借價(jià)格優(yōu)勢(shì)+內(nèi)容及體感提升+巨頭不斷入局推動(dòng)成為頭顯設(shè)備終局。機(jī)械設(shè)備專(zhuān)用設(shè)備機(jī)械設(shè)備專(zhuān)用設(shè)備nizhengyang@SFCNo.BTM566+(86)2128972228研究員SACNo.S0570522100004行業(yè)走勢(shì)圖專(zhuān)用設(shè)備(%)機(jī)械設(shè)備專(zhuān)用設(shè)備(%)滬深3002(8)(17)(27)(36)Apr-23Aug-23Dec-23Apr-24資料來(lái)源：Wind，華泰研究AR光學(xué)方案不斷演進(jìn)下光波導(dǎo)成當(dāng)前主流，微納加工為核心工藝微顯示屏、光學(xué)方案、傳感器、芯片等是AR眼鏡關(guān)鍵零部件。光學(xué)方案主要包括棱鏡方案、Birdbath、自由曲面、全息投影、光波導(dǎo)方案；其中棱鏡/Birdbath/自由曲面等方案目前技術(shù)較為成熟，但視場(chǎng)角，圖像呈現(xiàn)效果，重量體積等不能滿足消費(fèi)者要求。光波導(dǎo)憑借其輕量化及良好的顯示效果在AR領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展前景明確，有助于推動(dòng)消費(fèi)級(jí)AR產(chǎn)品顯著升級(jí)。光波導(dǎo)方案中衍射光波導(dǎo)可實(shí)現(xiàn)二維擴(kuò)瞳，表面浮雕光柵衍射光波導(dǎo)依靠微納制造，我們認(rèn)為光柵設(shè)計(jì)/光柵母版加工/納米壓印三大技術(shù)決定波導(dǎo)性能，后續(xù)關(guān)注納米壓印設(shè)備在對(duì)準(zhǔn)精度，效率等方面的提升。AR顯示方案中MicroLED適配光波導(dǎo)，關(guān)注巨量轉(zhuǎn)移/全彩顯示工藝進(jìn)展目前主流的AR顯示方案中，LCOS/DLP兩種方案技術(shù)成熟可與光波導(dǎo)搭配，但體積和功耗較大；MicroOLED體積小功耗低，但其亮度較低，常與光學(xué)方案中的Birdbath、自由曲面方案搭配，無(wú)法與光波導(dǎo)方案適配。MicroLED具有低功耗、亮度高等優(yōu)勢(shì)適配光波導(dǎo)方案，有望成為AR眼鏡微顯示器件最優(yōu)選擇。MicroLED當(dāng)前需克服巨量轉(zhuǎn)移和全彩顯示兩大難題，后續(xù)關(guān)注激光轉(zhuǎn)移技術(shù)在MicroLED芯片巨量轉(zhuǎn)移的應(yīng)用及光學(xué)透鏡合成法實(shí)現(xiàn)全彩顯示的商業(yè)化進(jìn)展。大族激光/德龍激光/邁為股份/海目星等公司均已布局巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備；雷鳥(niǎo)創(chuàng)新通過(guò)棱鏡合色技術(shù)MicroLED全彩化技術(shù)領(lǐng)先。產(chǎn)業(yè)鏈重要環(huán)節(jié)及對(duì)應(yīng)公司：AR整機(jī)及光學(xué)部件設(shè)計(jì)集成（雷鳥(niǎo)創(chuàng)新，XReal，Rokid等光波導(dǎo)及納米壓印設(shè)備（至格科技，蘇大維格，天仁微納，光舵微納等MicroLED及巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)（京東方，維信諾，天馬微電子，邁為股份，德龍激光，大族激光，海目星等）風(fēng)險(xiǎn)提示：AR內(nèi)容及生態(tài)不及預(yù)期，AR技術(shù)路徑出現(xiàn)變更。免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。AR使用OST疊加虛擬與現(xiàn)實(shí)，有望成為頭顯終局 4各廠商加緊研發(fā)AR產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)快速發(fā)展 5AR頭顯未來(lái)有望成為頭顯設(shè)備終局，市場(chǎng)空間廣闊 7AR核心為光學(xué)方案+微顯示屏，光波導(dǎo)+MicroLED有望為主流 9AR眼鏡光學(xué)方案不斷演進(jìn)下光波導(dǎo)成當(dāng)前主流，微納加工為核心工藝 9AR眼鏡光學(xué)方案可分為五類(lèi)，光波導(dǎo)方案優(yōu)勢(shì)明顯為當(dāng)前主流 9表面浮雕光柵衍射光波導(dǎo)依靠微納制造，光柵設(shè)計(jì)/光柵母版加工/納米壓印決定波導(dǎo)性能 17AR顯示方案中MicroLED適配光波導(dǎo)，巨量轉(zhuǎn)移/全彩顯示為工藝難點(diǎn) 20高性能MicroLED符合AR發(fā)展趨勢(shì)，全彩顯示/巨量轉(zhuǎn)移工藝為關(guān)鍵 23觀點(diǎn)總結(jié) 28風(fēng)險(xiǎn)提示 28圖表1：VR（左）與AR（右）效果對(duì)比 4圖表2：AR與VR頭顯設(shè)備對(duì)比 4圖表3：AR光學(xué)透視（OST）光學(xué)路徑示意圖 4圖表4：VR/MR視頻透視（VST）光學(xué)路徑示意圖 4圖表5：光學(xué)透視（OST）與視頻透視（VST）主要區(qū)別 5圖表6：AR產(chǎn)業(yè)鏈及2023年AR產(chǎn)品出貨量占比 5圖表7：國(guó)內(nèi)外布局AR產(chǎn)業(yè)廠商及主要產(chǎn)品 6圖表8：雷鳥(niǎo)X2及產(chǎn)品規(guī)格參數(shù) 6圖表9：全球VR年度銷(xiāo)量統(tǒng)計(jì) 7圖表10：全球AR年度銷(xiāo)量統(tǒng)計(jì) 7圖表11：2023Q4國(guó)內(nèi)AR出貨量首次超過(guò)VR 7圖表12：全球十大AR/VR融資實(shí)踐中AR占六家 7圖表13：國(guó)內(nèi)消費(fèi)級(jí)AR產(chǎn)品占比增多，平均售價(jià)降低 8 8圖表15：AR眼鏡部件 9圖表16：AR整機(jī)拆分及BOM表分析 9圖表17：VR與AR近眼顯示系統(tǒng)的示意圖，AR近眼顯示光學(xué)方案更為復(fù)雜 10圖表18：AR眼鏡光學(xué)方案匯總 10圖表19：GoogleGlass工作原理示意圖 圖表20：Birdbath方案原理圖 圖表21：RokidAir產(chǎn)品參數(shù) 圖表22：自由曲面方案成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例 12圖表23：ARknovvA1產(chǎn)品參數(shù) 12圖表24：全息透鏡方案原理圖（圖中HUEL為全息透鏡） 12圖表25：NorthFocals 12圖表26：光波導(dǎo)方案原理簡(jiǎn)圖 13圖表27：光波導(dǎo)方案可分為幾何波導(dǎo)與衍射光波導(dǎo)方案 13圖表28：(a)幾何式光波導(dǎo)和“半透半反”鏡面陣列的原理示意圖(b)衍射式光波導(dǎo)和表面浮雕光柵的原理示意圖(c)衍射式光波導(dǎo)和全息體光柵的原理示意圖 13圖表29：鋸齒結(jié)構(gòu)波導(dǎo)方案原理圖 14圖表30：陣列光波導(dǎo)原理圖 14圖表31：幾何光波導(dǎo)制作需多層鍍膜，膠合及切割等，工藝流程較為繁雜 15圖表32：(a)表面浮雕光柵的部分衍射級(jí)和色散示意圖,(b)全息體光柵的部分衍射級(jí)和色散示意圖，(c)衍射光柵與分光棱鏡的對(duì)比示意圖 16圖表33：衍射光波導(dǎo)中的擴(kuò)瞳技術(shù):(a)一維擴(kuò)瞳,(b)利用轉(zhuǎn)折光柵實(shí)現(xiàn)的二維擴(kuò)瞳，(c)利用二維光柵實(shí)現(xiàn)的二維擴(kuò)瞳 圖表34：衍射光柵原理圖 17圖表35：傾斜光柵設(shè)計(jì)方案 17圖表36：Sony體全息光柵波導(dǎo)方案原理圖 17圖表37：Sony制備全息光柵波導(dǎo)工藝流程 17圖表38：浮雕光柵衍射光波導(dǎo)的研制流程主要分為三大環(huán)節(jié)：光柵設(shè)計(jì)、光柵母版加工、納米壓印生產(chǎn)。 18圖表39：表面浮雕光柵加工工藝示意圖 18圖表40：納米壓印整體分為2個(gè)部分：子版制作和晶圓玻璃壓印 19圖表41：國(guó)內(nèi)納米壓印設(shè)備參與廠商 20圖表42：AR眼鏡顯示方案匯總 20圖表43：薄膜晶體管液晶顯示器剖面結(jié)構(gòu) 21圖表44：薄膜晶體管液晶顯示器的顯像原理 21圖表45：LCOS方案顯示原理 21圖表46：DLP方案顯示原理 21圖表47：Micro-OLED結(jié)構(gòu)及制造步驟 22圖表48：中國(guó)8英寸MicroOLED企業(yè)已驗(yàn)收項(xiàng)目總產(chǎn)能 23圖表49：中國(guó)12英寸MicroOLED企業(yè)已驗(yàn)收項(xiàng)目總產(chǎn)能 23圖表50：三種光波導(dǎo)方案光能利用率都較低 23圖表51：MicroLED方案顯示原理 24圖表52：2022年全球micro-LED顯示器市場(chǎng)規(guī)模為4362萬(wàn)美元 24圖表53：主要MicroLED企業(yè)專(zhuān)利申請(qǐng)情況 24圖表54：巨量轉(zhuǎn)移步驟及原理 25圖表55：主流巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)方案對(duì)照 26圖表56：巨量轉(zhuǎn)移主流技術(shù)發(fā)展 26圖表57：激光轉(zhuǎn)移技術(shù)對(duì)應(yīng)設(shè)備 27圖表58：MicroLED全彩顯示方案 27圖表59：光學(xué)透鏡合成法原理圖 28免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。AR與VR/MR均為實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)結(jié)合的設(shè)備載體，AR將數(shù)據(jù)直接疊加于現(xiàn)實(shí)世界，交互及融合感更自然。虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）是通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)將用戶帶入生成的虛擬世界中，為用戶提供多信息、三維動(dòng)態(tài)、交互式的仿真體驗(yàn)，應(yīng)用場(chǎng)景包括還原3D犯罪現(xiàn)場(chǎng)、推動(dòng)新聞現(xiàn)實(shí)化、提供在線虛擬教育內(nèi)容等。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）則是基于傳感器和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，將文字、圖像、視頻及3D模型等數(shù)據(jù)疊加在現(xiàn)實(shí)世界上，實(shí)現(xiàn)虛擬與現(xiàn)實(shí)的結(jié)合，對(duì)用戶的切實(shí)價(jià)值主要體現(xiàn)在移動(dòng)場(chǎng)景。目前，以搭載立體透鏡的高端AR頭顯為代表的專(zhuān)用設(shè)備已在醫(yī)療、重工業(yè)和物流等行業(yè)發(fā)揮重要價(jià)值，后續(xù)有望進(jìn)入更多消費(fèi)場(chǎng)景。資料來(lái)源：華為《AR洞察及應(yīng)用實(shí)踐白皮書(shū)》（2021年6月17日），華泰研究資料來(lái)源：易觀分析《中國(guó)消費(fèi)級(jí)AR行業(yè)分析2023》（2023），華泰研究AR與VR/MR本質(zhì)區(qū)別在于透視方案不同，AR采取光學(xué)透視（OSTVR透視方案則為視頻透視（VST當(dāng)前VST方案更加成熟，但OST視覺(jué)效果更佳。光學(xué)透視的顯示方案是通過(guò)特殊的透鏡設(shè)計(jì)將數(shù)字畫(huà)面投射到用戶眼前半透明的光學(xué)合成器，從而將真實(shí)世界與虛擬世界結(jié)合；而視頻透視是通過(guò)相機(jī)捕捉實(shí)時(shí)畫(huà)面，與計(jì)算機(jī)生成的虛擬畫(huà)面結(jié)合后呈現(xiàn)在不透明的顯示器上。相比VST，OST的亮度由方案透過(guò)率及外界光線決定，且用戶能直接看見(jiàn)外部世界，其在亮度、分辨率、延遲、焦場(chǎng)等方面更具有優(yōu)勢(shì)，還可防止輻輳沖突和眩暈。而VST在遮擋、FOV、延遲、配準(zhǔn)信息、亮度匹配控制等方面優(yōu)于OST。雖然OST具有輕薄省電的特點(diǎn)，但是可真正導(dǎo)入OST方案的廠商較少，主要受限于光學(xué)透視的光路設(shè)計(jì)復(fù)雜、量產(chǎn)難度高、光學(xué)零部件造價(jià)較高等原因。資料來(lái)源：浙江生一光學(xué)感知科技有限公司官方公眾號(hào)，華泰研究資料來(lái)源：浙江生一光學(xué)感知科技有限公司官方公眾號(hào)，華泰研究OSTVST亮度可達(dá)6600尼特甚至更高100-600尼特之間真實(shí)世界分辨率約為單眼24K約為2K-4K外界信息延遲直接看見(jiàn)真實(shí)外界環(huán)境，無(wú)延遲需處理外界信息，有延遲焦平面無(wú)數(shù)焦平面，可隨意看遠(yuǎn)近景僅一個(gè)焦平面遮擋效果不會(huì)對(duì)真實(shí)物體進(jìn)行完全遮擋遮擋效果更佳FOV主流FOV在30-70°左右主流FOV在90-120°之間圖像質(zhì)量畫(huà)面的扭曲通過(guò)光學(xué)方式矯正通過(guò)數(shù)字圖像處理消除畸變匹配延遲虛擬世界與真實(shí)世界匹配延遲能夠緩解時(shí)間不匹配的問(wèn)題配準(zhǔn)信息頭部跟蹤器為頭部信息唯一來(lái)源真實(shí)場(chǎng)景的數(shù)字圖像提高準(zhǔn)確性亮度匹配控制受真實(shí)環(huán)境的亮度影響較大亮度控制相對(duì)容易資料來(lái)源：浙江生一光學(xué)感知科技有限公司官方公眾號(hào)，華泰研究各廠商加緊研發(fā)AR產(chǎn)品，產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)快速發(fā)展多家企業(yè)戰(zhàn)略布局AR，國(guó)內(nèi)行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局初顯。AR產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游核心器件供應(yīng)，AR終端眼鏡品牌與下游應(yīng)用。目前，AR已經(jīng)吸引了多家包括蘋(píng)果、Meta、微軟、華為在內(nèi)的產(chǎn)業(yè)巨頭進(jìn)行戰(zhàn)略布局。蘋(píng)果在2018年收購(gòu)Akonia全息技術(shù)公司，以開(kāi)發(fā)可穿戴“全息眼鏡”式的光學(xué)設(shè)備；Meta也在2022年收購(gòu)光學(xué)初創(chuàng)公司GarySharpInnovations以為AR和VR開(kāi)發(fā)更好的視覺(jué)效果。除了巨頭積極布局外，不少初創(chuàng)公司也紛紛嶄露頭角。Xreal于2017年成立，其向中國(guó)市場(chǎng)正式推出了兩款A(yù)R眼鏡，包括全功能眼鏡NrealX與主打輕巧時(shí)尚的NrealAir。2022年3月，Xreal完成6000萬(wàn)美元融資，目前已與10多家全球知名運(yùn)營(yíng)商建立合作伙伴關(guān)系。根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2023年國(guó)內(nèi)AR出貨量最高的廠商為Xreal，占國(guó)內(nèi)AR市場(chǎng)的31.6%，其次為雷鳥(niǎo)創(chuàng)新、Rokid、Inmo、華為。資料來(lái)源：億歐全球《2024年中國(guó)AR產(chǎn)業(yè)發(fā)展洞察研究》（2024），易觀分析《中國(guó)消費(fèi)級(jí)AR行業(yè)分析2023》（2023），華泰研究AR設(shè)備種類(lèi)繁多，國(guó)內(nèi)企業(yè)多布局整機(jī)設(shè)計(jì)、代工組裝及結(jié)構(gòu)件。在加速AR產(chǎn)業(yè)布局的在整機(jī)設(shè)計(jì)、代工組裝、其他結(jié)構(gòu)件的布局較多，而海外企業(yè)在顯示、芯片等高價(jià)值環(huán)節(jié)具有更高競(jìng)爭(zhēng)力。目前生產(chǎn)的AR設(shè)備主要包含六種，分別為雙目式、單目式、插入式、隱形眼鏡式、靜態(tài)全息顯示器和車(chē)載AR，覆蓋導(dǎo)航、醫(yī)療、游戲、車(chē)輛駕駛等諸多應(yīng)用場(chǎng)景。資料來(lái)源：華為《AR洞察及應(yīng)用實(shí)踐白皮書(shū)》（2021年6月17日），易觀分析《中國(guó)消費(fèi)級(jí)AR行業(yè)分析2023》（2023），各公司官網(wǎng)，華泰研究雷鳥(niǎo)創(chuàng)新表現(xiàn)突出，雷鳥(niǎo)X2搭載MicroLED+衍射光波導(dǎo)全彩雙目異顯方案業(yè)內(nèi)領(lǐng)先。雷鳥(niǎo)創(chuàng)新（Rayneo）是一家于2021年成立的初創(chuàng)公司，致力于打造全球頂級(jí)消費(fèi)級(jí)AR生態(tài)。根據(jù)易觀分析《中國(guó)消費(fèi)級(jí)AR行業(yè)分析2023》，雷鳥(niǎo)創(chuàng)新在2022年第四季度以31.8%的市場(chǎng)份額超過(guò)Xreal成為國(guó)內(nèi)首位。其產(chǎn)品雷鳥(niǎo)Air于2022年斬獲京東熱銷(xiāo)商品榜與新品交易榜第一。2023年10月13日，雷鳥(niǎo)正式發(fā)布雙目全彩波導(dǎo)一體式真AR眼鏡雷鳥(niǎo)X2，該產(chǎn)品采用MicroLED+衍射光波導(dǎo)全彩雙目異顯方案，搭載高通驍龍XR2專(zhuān)業(yè)算力芯片平臺(tái)，配備1600萬(wàn)像素高清攝像頭，重量為119g。雷鳥(niǎo)X2具有貼面翻譯功能，讓翻譯字幕追隨人臉緊隨臉側(cè)顯示，用戶無(wú)需低頭查看翻譯或手機(jī)。除此之外，該產(chǎn)品還有空間導(dǎo)航與擬真陪伴的功能，并首發(fā)合作微信小程序生態(tài)。資料來(lái)源：雷鳥(niǎo)創(chuàng)新官網(wǎng)，華泰研究2023Q4中國(guó)AR銷(xiāo)量首次超過(guò)VR，且在融資領(lǐng)域更加活躍。根據(jù)WellsennXR，2023年全球VR銷(xiāo)量為753萬(wàn)臺(tái)，同比下降24%；2023全球AR銷(xiāo)量為51萬(wàn)臺(tái)，同比增長(zhǎng)38%，主要增長(zhǎng)來(lái)源為觀影類(lèi)AR眼鏡。AR頭顯每年保持快速增長(zhǎng)，但較VR頭顯銷(xiāo)量基數(shù)仍較低。中國(guó)市場(chǎng)方面，根據(jù)IDC數(shù)據(jù)，2023年中國(guó)VR/AR出貨量達(dá)到72.5萬(wàn)臺(tái)，同比2022年下滑39.8%。其中AR出貨量26.2萬(wàn)臺(tái)，占中國(guó)AR/VR市場(chǎng)的36.1%，同比上漲154.4%，創(chuàng)歷史新高，且在2023年第四季度國(guó)內(nèi)出貨量首次超過(guò)VR。且相比VR而言，AR融資領(lǐng)域的活躍程度更高。根據(jù)VRAR星球官網(wǎng)，2023全球十大融資實(shí)踐中，AR領(lǐng)域有六家，而VR領(lǐng)域僅有兩家，無(wú)論是在融資金額還是融資次數(shù)方面，AR均多于VR。資料來(lái)源：WellsennXR，華泰研究AR出貨量VR出貨量864202023Q12023Q22023Q32023Q4資料來(lái)源：IDC，華泰研究資料來(lái)源：WellsennXR，華泰研究資料來(lái)源：XRAR星球公眾號(hào)，華泰研究AR有望憑借價(jià)格優(yōu)勢(shì)+內(nèi)容及體感提升+巨頭不斷入局推動(dòng)成為頭顯設(shè)備終局。1）售價(jià)方面，當(dāng)前的AR頭顯主要面向企業(yè)市場(chǎng)，售價(jià)高但銷(xiāo)量低，但隨著技術(shù)運(yùn)用逐漸成熟，價(jià)格相對(duì)較低的消費(fèi)級(jí)頭顯涌入市場(chǎng)，AR市場(chǎng)很可能呈現(xiàn)較快增長(zhǎng)。然而，VR的價(jià)格整體上呈上升趨勢(shì)，截至2023年第三季度，國(guó)內(nèi)VR產(chǎn)品平均售價(jià)上升至3591元，位于2000-4000元的設(shè)備占據(jù)六成。2）內(nèi)容缺失問(wèn)題是影響用戶使用VR的主要因素，從應(yīng)用來(lái)看，具有強(qiáng)移動(dòng)性的特點(diǎn)以及生態(tài)圈的逐步完善也將為AR帶來(lái)更加廣闊的消費(fèi)市場(chǎng)。3）科技巨頭不斷布局，根據(jù)蘋(píng)果專(zhuān)利，蘋(píng)果設(shè)計(jì)了大量貼近普通AR眼鏡的外觀和硬件技術(shù)方案，且?guī)炜嗽赪WDC2023發(fā)布會(huì)上反復(fù)強(qiáng)調(diào)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）是項(xiàng)意義深遠(yuǎn)的技術(shù)。蘋(píng)果等巨頭入局有望快速提升由光波導(dǎo)技術(shù)、輕量光機(jī)引擎技術(shù)、以及微顯示屏技術(shù)共同構(gòu)成的輕量AR眼鏡硬件顯示技術(shù)，助推AR發(fā)展。1,8001,800100%90%100%90%80%70%60%50%40%30%20%10%0%1,6001,4001,2001,00080060040020002021Q42022Q12022Q22022Q32022Q4資料來(lái)源：IDC，華泰研究資料來(lái)源：TrendForce集邦咨詢(xún)公眾號(hào)，華泰研究微顯示屏、光學(xué)方案、傳感器、芯片等是AR眼鏡關(guān)鍵零部件，其中微顯示屏與光學(xué)方案是當(dāng)前市場(chǎng)各AR產(chǎn)品主要差距。一款A(yù)R眼鏡主要由攝像頭（傳感器）、光學(xué)模組（微顯示屏、光學(xué)方案）、CPU處理中心（芯片、感知交互等）、架托等部分構(gòu)成屏、光學(xué)方案、傳感器、芯片是核心部件。AR微顯示屏+光學(xué)方案有多種技術(shù)路徑，是當(dāng)前市場(chǎng)AR頭顯設(shè)備產(chǎn)品的主要區(qū)別與差距，根據(jù)艾瑞咨詢(xún)《2023年中國(guó)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）行業(yè)研究報(bào)告》（2023光學(xué)顯示單元（微顯示屏+光學(xué)方案）約占整機(jī)成本43%。光學(xué)顯示單元中光學(xué)方案主要包括棱鏡方案、Birdbath、自由曲面，全息投顯示屏主流包括LCD、LCOS、DLP、MicroOLED，MicroLED等。目前光波導(dǎo)+MicroLED方案綜合效果最好因此有望成為主流，后續(xù)制作工藝、良率等仍有待進(jìn)步。資料來(lái)源：華為《AR洞察及應(yīng)用實(shí)踐白皮書(shū)》（2021年6月17日），華泰研究注：以陣列光波導(dǎo)為例，BOM拆分參考微軟Hololens資料來(lái)源：艾瑞咨詢(xún)《2023年中國(guó)增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）行業(yè)研究報(bào)告》（2023華泰研究AR眼鏡光學(xué)方案不斷演進(jìn)下光波導(dǎo)成當(dāng)前主流，微納加工為核心工藝AR眼鏡光學(xué)方案可分為五類(lèi)，光波導(dǎo)方案優(yōu)勢(shì)明顯為當(dāng)前主流AR與VR近眼顯示的光學(xué)方案不同，AR需更復(fù)雜的光學(xué)方案疊加虛擬與現(xiàn)實(shí)。AR與VR的近眼顯示系統(tǒng)都是將顯示器上的像素，通過(guò)一系列光學(xué)成像元件形成遠(yuǎn)處的虛像并投射到人眼中。不同之處在于，AR眼鏡需要透視(see-through)，既要看到真實(shí)的外部世界，也要看到虛擬信息，所以成像系統(tǒng)不能擋在視線前方，需要多加一個(gè)或一組光學(xué)組合器(opticalcombiner)，通過(guò)“層疊”的形式，將虛擬信息和真實(shí)場(chǎng)景融為一體，互相補(bǔ)充“增強(qiáng)”。光學(xué)方案是AR眼鏡的核心技術(shù)，目前AR方案、自由曲面方案、離軸全息透鏡方案和光波導(dǎo)方案。衡量方案優(yōu)劣的指標(biāo)主要包括產(chǎn)品厚度與重量、透光率、眼動(dòng)范圍、視場(chǎng)角、色差與圖形畸變情況等。其中，視場(chǎng)角（FOV）的大小決定了光學(xué)儀器的視野范圍。資料來(lái)源：Rokid官方公眾號(hào)，華泰研究資料來(lái)源：易觀分析《中國(guó)消費(fèi)級(jí)AR行業(yè)分析2023》（2023VR陀螺公眾號(hào)，華泰研究棱鏡方案作為初始嘗試技術(shù)成熟且成本低廉，但視場(chǎng)角、圖像呈現(xiàn)效果、重量等無(wú)法達(dá)到要求。棱鏡方案的光學(xué)顯示系統(tǒng)主要由微型投影儀和反射棱鏡組成，微型投影儀負(fù)責(zé)將圖像投影出來(lái)，通過(guò)棱鏡將圖像直接反映到人眼的視網(wǎng)膜中，與現(xiàn)實(shí)畫(huà)面疊加后即可形成虛實(shí)結(jié)合的效果。雖然該方案技術(shù)成熟且量產(chǎn)成本低，但是為了保證顯示內(nèi)容足夠清晰，該方案通常采用包裹式，導(dǎo)致產(chǎn)品較厚，視場(chǎng)角小。棱鏡方案以最早的GoogleGlass為代表，由于系統(tǒng)處于人眼右上方，人必須將眼睛聚焦在右上方才可看到圖像信息，且該系統(tǒng)存在視場(chǎng)角和體積之間的天然矛盾。GoogleGlass的視場(chǎng)角只有15°左右，但棱鏡厚度有10mm，由于亮度不足、圖形畸變等問(wèn)題被公司撤回。資料來(lái)源：浙江生一光學(xué)感知科技有限公司公眾號(hào)，華泰研究Birdbath方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單視場(chǎng)角有所改善，但仍需優(yōu)化佩戴體驗(yàn)感。Birdbath方案原理為將來(lái)自顯示源的光線投射至45度的分光鏡上，分光鏡具有反射和透射值（R/T允許光線以R的百分比進(jìn)行部分反射，其余部分以T值傳輸。同時(shí)具有R/T允許用戶同時(shí)看到現(xiàn)實(shí)世界的物理對(duì)象以及由顯示器生成的數(shù)字影像。從分光鏡反射回來(lái)的光線會(huì)彈射到通常為凹面鏡的合成器上，由此重新導(dǎo)向眼睛。Birdbath方案的優(yōu)勢(shì)為結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、視場(chǎng)角較大、光效好，且量產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)成熟，但是卻比普通眼鏡更加厚重，透過(guò)率低，也面臨圖形畸變的問(wèn)題。在該方案供應(yīng)商中，惠?？萍继峁┝税–A50（CA50S70）、CA40(CA40S39）在內(nèi)的多個(gè)使用Birdbath方案的光學(xué)模組，其模組重量被控制在5g至9g，畫(huà)面畸變也控制在了0.6%至1.0%的水平，從2020年開(kāi)始研發(fā)的CA43新品是國(guó)內(nèi)首個(gè)支持近視屈光可調(diào)的AR光學(xué)顯示模組。CA43在Rokid推出RokidAir產(chǎn)品時(shí)被采用，眼鏡重量?jī)H83克，視場(chǎng)角達(dá)43度，相比于棱鏡方案有明顯改善。資料來(lái)源：浙江生一光學(xué)感知科技有限公司公眾號(hào)，華泰研究資料來(lái)源：Rokid產(chǎn)品官網(wǎng)，華泰研究自由曲面方案成像質(zhì)量高，產(chǎn)品高度和重量需要優(yōu)化。自由曲面是一種有別于球面或者非球面的復(fù)雜非常規(guī)面形，即用來(lái)描述鏡頭表面面形的數(shù)學(xué)表達(dá)式相對(duì)比較復(fù)雜，往往不具有旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)性。該方案原理為光線由顯示器發(fā)出直接射至合成器（即凹面鏡）內(nèi)，并且反射回用戶眼內(nèi)。顯示源的理想位置居中并與鏡面平行。采用自由曲面方案的AR眼鏡在成像質(zhì)量與色彩飽和方面比其他光學(xué)方案更具優(yōu)勢(shì)，但是依然面臨產(chǎn)品厚重、圖像畸變的問(wèn)題。在國(guó)內(nèi)，自由曲面方案已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，其代表公司為耐德佳。耐德佳在其消費(fèi)級(jí)AR眼鏡ARknovvA1中推出并采用了自由曲面鉆石ProAR光學(xué)解決方案，在壓縮光機(jī)體積的同時(shí)擴(kuò)大了鏡片的面積，使得AR眼鏡在外觀上接近普通眼鏡。自由曲面鉆石Pro還具有高能利用率，使用該方案的AR眼鏡相比采用Birdbath的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)功耗更低。資料來(lái)源：《自由曲面成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì):理論、發(fā)展與應(yīng)用》（楊通，2020），華泰研究資料來(lái)源：產(chǎn)品官網(wǎng)，華泰研究全息透鏡方案降低加工難度，但成像效果不理想。全息透鏡方案利用了全息透鏡的特性，該方案原理為將一個(gè)全息準(zhǔn)直透鏡（Hd）和一個(gè)簡(jiǎn)單的線性光柵（Hg）記錄在同一個(gè)全息干板上，全息準(zhǔn)直透鏡將顯示源射出的光束準(zhǔn)直為平面波，并衍射進(jìn)基底以進(jìn)行全內(nèi)反射傳輸，同時(shí)線光柵將光束衍射輸出進(jìn)入人眼。這種方式降低了全息透鏡本身的色散，產(chǎn)品的視場(chǎng)角大，體積小。但是由于眼動(dòng)范圍小，而且有復(fù)雜的相差與嚴(yán)重的色散，全息透鏡的成像效果并不理想。North曾推出了一款A(yù)R眼鏡產(chǎn)品NorthFocals，外形除鏡腿比普通眼鏡粗以外，其他部位與普通眼鏡十分相近。從產(chǎn)品功能來(lái)看，NorthFocals提供了一塊像素為300*300的15度可視區(qū)域，承擔(dān)手機(jī)上部分的顯示功能,目前僅在加拿大銷(xiāo)售。資料來(lái)源：《基于全色全息透鏡的增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)》（楊雨樺，2023），華泰研究資料來(lái)源：North產(chǎn)品官網(wǎng)，華泰研究光波導(dǎo)方案在多方面具有優(yōu)勢(shì)，當(dāng)前為AR眼鏡主流光學(xué)方案?；诓▽?dǎo)技術(shù)的AR眼鏡，一般由光機(jī)、波導(dǎo)和耦合器三部分組成。光機(jī)內(nèi)的微型顯示器發(fā)出的光線通過(guò)透鏡組被耦合器件耦入光波導(dǎo)鏡片中，在波導(dǎo)內(nèi)以全反射的形式向前傳播，到達(dá)出耦合器件時(shí)被耦合出光波導(dǎo)后進(jìn)入人眼成像。由于使用波導(dǎo)折疊了光路，使得產(chǎn)品整體體積較小，符合輕量化的發(fā)展趨勢(shì)，加上光波導(dǎo)方案相比其他光學(xué)方案在成像清晰度、可視角度等方面均具有優(yōu)勢(shì)，光波導(dǎo)方案有望成為AR眼鏡的主流光學(xué)顯示方案。光波導(dǎo)方案在總體上可分為幾何波導(dǎo)方案和衍射光波導(dǎo)方案兩種。近年主流的日常消費(fèi)級(jí)一體式AR眼鏡大多采用衍射表面浮雕光柵波導(dǎo)和幾何陣列光波導(dǎo)這兩種光學(xué)方案。資料來(lái)源：鼎達(dá)信官網(wǎng)，華泰研究資料來(lái)源：VR陀螺公眾號(hào)，華泰研究(c)衍射式光波導(dǎo)和全息體光柵的原理示意圖資料來(lái)源：Rokid官方公眾號(hào)，華泰研究幾何波導(dǎo)方案包括鋸齒結(jié)構(gòu)波導(dǎo)和偏振陣列光波導(dǎo)，仍使用傳統(tǒng)光學(xué)器件有一維擴(kuò)瞳效果。幾何光波導(dǎo)概念最先由以色列公司Lumus提出并一直致力于優(yōu)化迭代，其基本原理為耦入?yún)^(qū)域用于將微投影光機(jī)的光束耦入到波導(dǎo)片中，使得光束滿足在波導(dǎo)片中全反射傳播的條件，耦出區(qū)域用于將全反射傳播的光束耦出波導(dǎo)片并傳到人眼。主流的偏振陣列波導(dǎo)是通過(guò)利用多個(gè)等間距平行放置且有一定分光比的半透半反膜層來(lái)實(shí)現(xiàn)圖像的輸出和出瞳擴(kuò)展，從而具有輕薄、較大的視場(chǎng)和眼動(dòng)范圍且色彩均勻的優(yōu)勢(shì)，而鋸齒結(jié)構(gòu)波導(dǎo)則是在在眼睛前方的位置利用鋸齒狀的有一定反射率的反射面，將光反射耦出到人眼。傳統(tǒng)光學(xué)成像系統(tǒng)中，圖像通常只有一個(gè)“出口”，叫做出瞳。陣列光波導(dǎo)運(yùn)用一維擴(kuò)瞳技術(shù)(1DEPE)，其“半透半反”鏡面陣列相當(dāng)于將出瞳沿水平方向復(fù)制了多份，每一個(gè)出瞳都輸出相同的圖像，這樣眼睛在橫向移動(dòng)時(shí)都能看到圖像。資料來(lái)源：鼎達(dá)信官網(wǎng)，華泰研究資料來(lái)源：鼎達(dá)信官網(wǎng)，華泰研究幾何光波導(dǎo)圖像質(zhì)量可達(dá)到較高水準(zhǔn)，但制作工藝流程繁雜良率較低。幾何光波導(dǎo)運(yùn)用傳統(tǒng)幾何光學(xué)設(shè)計(jì)理念和制造流程，并未涉及微納米級(jí)結(jié)構(gòu)，其圖像質(zhì)量包括顏色和對(duì)比度可以達(dá)到很高的水準(zhǔn)，但制造工藝流程比較繁冗。主要體現(xiàn)在“半透半反”鏡面陣列的鍍膜工藝。由于光在傳播過(guò)程中逐漸損耗，陣列中多個(gè)鏡面都需要不同的反射透射比(R/T)，以保證整個(gè)動(dòng)眼框范圍內(nèi)出光量均勻。并且由于幾何波導(dǎo)傳播的光通常是偏振的，導(dǎo)致每個(gè)鏡面的鍍膜層數(shù)可能達(dá)到幾十層。另外，這些鏡面在鍍膜后需層疊在一起并用特殊的膠水粘合，然后按照一個(gè)角度切割出波導(dǎo)的形狀，過(guò)程中鏡面之間的平行度和切割的角度都會(huì)影響到成像質(zhì)量。因此，即使每一步工藝良率尚可，數(shù)十步結(jié)合起來(lái)的總良率仍不理想。常見(jiàn)瑕疵包括背景黑色條紋、出光亮度不均勻、鬼影等。圖表31：幾何光波導(dǎo)制作需多層鍍膜，膠資料來(lái)源：《增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示設(shè)備中光波導(dǎo)元件的研究進(jìn)展》（姜玉婷等，2020），華泰研究衍射光波導(dǎo)通過(guò)光柵調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)二維擴(kuò)瞳。衍射光波導(dǎo)設(shè)計(jì)不依賴(lài)于幾何光學(xué)，而利用光的衍射效應(yīng)，主要采用光柵結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對(duì)光束的調(diào)制。光柵通過(guò)設(shè)計(jì)可以將某一衍射級(jí)(即某一方向)的衍射效率優(yōu)化到最高，從而使大部分光在衍射后主要沿這一方向傳播，起到與傳統(tǒng)光學(xué)器件類(lèi)似的改變光線傳播方向的作用，但其所有的操作都在平面上通過(guò)微納米結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，節(jié)省空間且自由度較傳統(tǒng)光學(xué)器件大。衍射光柵是一個(gè)具有周期結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，該周期可以是材料表面浮雕出來(lái)的高峰和低谷，也可以是全息技術(shù)在材料內(nèi)部曝光形成的“明暗干涉條紋”，本質(zhì)是在材料中引起折射率的周期性變化，因此衍射光波導(dǎo)方案主要可以分為表面浮雕光柵波導(dǎo)方案和體全息光柵波導(dǎo)方案。雖然光柵結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過(guò)程較為復(fù)雜，但提供了較大的設(shè)計(jì)自由度，通過(guò)計(jì)算優(yōu)化光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)后的衍射光波導(dǎo)AR近眼顯示設(shè)備可以獲得優(yōu)良的成像效果與較大的視場(chǎng)，且相比幾何光波導(dǎo)可以沿鼻梁的Y方向也進(jìn)行擴(kuò)瞳，實(shí)現(xiàn)二維擴(kuò)瞳。資料來(lái)源：Rokid官方公眾號(hào)，華泰研究圖表33：衍射光波導(dǎo)中的擴(kuò)瞳技術(shù):(a)一維擴(kuò)瞳,(b)利用轉(zhuǎn)折光柵實(shí)現(xiàn)的二維擴(kuò)瞳，(c)利用二維光柵實(shí)現(xiàn)的二維資料來(lái)源：Rokid官方公眾號(hào)，華泰研究表面浮柵光波導(dǎo)為當(dāng)前最主流方案。浮雕光柵波導(dǎo)方案使用浮雕光柵（SRG）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的折反射光學(xué)器件（ROE）作為波導(dǎo)方案中耦入、耦出和出瞳擴(kuò)展器件。表面浮雕光柵指的是在表面產(chǎn)生的周期性變化結(jié)構(gòu)，即在表面形成的各種具有周期性的凹槽。根據(jù)凹槽的輪廓、形狀和傾角等結(jié)構(gòu)參數(shù)的不同，常用的表面浮雕光柵可以分為一維光柵與二維光柵。一維光柵根據(jù)剖面形狀劃分為矩形光柵、梯形光柵、閃耀光柵和傾斜光柵等，二維光柵常用的結(jié)構(gòu)有六邊形分布的柱狀光柵。浮雕光柵波導(dǎo)方案具有大視場(chǎng)和大眼動(dòng)范圍的優(yōu)勢(shì)，但是也會(huì)帶來(lái)視場(chǎng)均勻性和色彩均勻性的挑戰(zhàn)。表面浮雕光柵方案是當(dāng)前AR眼鏡的主流選擇，目前諸如微軟HoloLens一代和二代、MagicLeapOne、RokidVisionAR眼鏡等多家明星產(chǎn)品證明了衍射光波導(dǎo)的可量產(chǎn)性。資料來(lái)源：《增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示設(shè)備中光波導(dǎo)元件的研究進(jìn)展》（姜玉婷等，2020華泰研究資料來(lái)源：《增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示設(shè)備中光波導(dǎo)元件的研究進(jìn)展》（姜玉婷等，2020華泰研究體全息光柵波導(dǎo)方案采用體全息光柵作為波導(dǎo)的耦入和耦出器件，通過(guò)雙光束全息曝光技術(shù)在介質(zhì)中形成干涉條紋，從而可以獲得折射率周期性變化的光柵結(jié)構(gòu)。體全息光柵是一種具有周期結(jié)構(gòu)的光學(xué)元件，它一般通過(guò)雙光束全息曝光的方式，直接在微米級(jí)厚度感光聚合物薄膜內(nèi)干涉引起了其折射率周期性變化，從而形成納米級(jí)的光柵結(jié)構(gòu)，可以對(duì)入射光發(fā)生衍射作用，在色彩均勻性（無(wú)彩虹效應(yīng)）和實(shí)現(xiàn)單片全彩波導(dǎo)上具有優(yōu)勢(shì)。微軟的HoloLens2運(yùn)用了浮雕光柵波導(dǎo)方案，重量566g，視場(chǎng)角相比第一代大幅提高，對(duì)角達(dá)52度，但耗電量較多。體全息光柵波導(dǎo)的主要制備工藝是干涉曝光。通過(guò)使用激光激發(fā)的干涉圖案附著在基底上的光敏折射材料，材料特性隨著光強(qiáng)度分布的不同而變化，最后獲得折射率周期性變化的結(jié)構(gòu)。體光柵由于受到可利用材料的限制，目前在FOV、光效率、清晰度等方面都還未達(dá)到與表面浮雕光柵同等的水平。資料來(lái)源：《增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示設(shè)備中光波導(dǎo)元件的研究進(jìn)展》（姜玉婷等，2020華泰研究資料來(lái)源：《增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示設(shè)備中光波導(dǎo)元件的研究進(jìn)展》（姜玉婷等，2020華泰研究表面浮雕光柵衍射光波導(dǎo)依靠微納制造，光柵設(shè)計(jì)/光柵母版加工/納米壓印決定波導(dǎo)性能浮雕光柵衍射光波導(dǎo)的研制流程主要分為三大環(huán)節(jié)：光柵設(shè)計(jì)、光柵母版加工、納米壓印生產(chǎn)。浮雕光柵衍射光波導(dǎo)制備通過(guò)傳統(tǒng)半導(dǎo)體的微納米加工工藝，在硅基底上通過(guò)電子束曝光和離子刻蝕制成光柵的壓印模具，再利用模具通過(guò)納米壓印技術(shù)壓印出成千上萬(wàn)個(gè)光柵。根據(jù)至格科技比喻，衍射光波導(dǎo)的生產(chǎn)類(lèi)似生產(chǎn)餅干，首先需要設(shè)計(jì)出餅干上的圖樣（光柵設(shè)計(jì)然后要根據(jù)設(shè)計(jì)精準(zhǔn)制作出餅干模具（光柵母版加工最后使用模具批量“壓制”出餅干（納米壓印生產(chǎn)）。在真正的衍射光波導(dǎo)的生產(chǎn)中，“模具”和“壓制”必須具有極復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和極高的精度。制造衍射光波導(dǎo)所需要精度和速度都可靠的電子束曝光和納米壓印的儀器價(jià)格較高，并且需要放置在專(zhuān)業(yè)的超凈間中，生產(chǎn)條件較為苛刻。資料來(lái)源：至格科技官方公眾號(hào)，華泰研究光柵母版加工包括勻膠，光刻，刻蝕，清洗為四大工藝。光柵母版加工使用光刻的方法，先將基板清洗烘干，然后再將光刻膠均勻涂布到基板上去。在基板上涂一層光刻膠之后，通常會(huì)再借助有圖案結(jié)構(gòu)的掩模板去進(jìn)行曝光，然后再將基板泡到顯影液中，溶解被光照到的地方，在光刻膠上做出想要的結(jié)構(gòu)。光刻之后再進(jìn)行刻蝕，將光刻膠的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到堅(jiān)硬的基板上，將其作為母版去壓印，提升母版壽命。最后清洗完成母版制作。制作難點(diǎn)：1）光柵周期均勻性：目前行業(yè)普遍采用的是電子束光刻，每根周期性線條需用電子束寫(xiě)，線條與線條之間的距離會(huì)出現(xiàn)偏差。因此較難確保光柵周期均勻性；2）加工制作精度：光柵周期均勻性的誤差是指宏觀上的兩根線條之間的距離存在偏差，而加工制作精度的誤差則是指這根線條本身的寬度或高度上的誤差；3）傾斜結(jié)構(gòu)的加工：通常光柵都是直上直下的垂直結(jié)構(gòu)，但隨著技術(shù)發(fā)展，這種結(jié)構(gòu)的光柵已經(jīng)漸漸無(wú)法滿足性能需求。于是出現(xiàn)了像三角形、平行四邊形這樣的傾斜結(jié)構(gòu)光柵。垂直結(jié)構(gòu)的光柵制作相對(duì)容易，而想要制作傾斜結(jié)構(gòu)的光柵則極具挑戰(zhàn)性。4）表面粗糙度：光柵母版表面粗糙度越大，其破損幾率就越大，母版的使用壽命也就越短。資料來(lái)源：《增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)近眼顯示設(shè)備中光波導(dǎo)元件的研究進(jìn)展》（姜玉婷等，2020），華泰研究納米壓?。杭{米壓印生產(chǎn)整體流程包括晶圓清洗——旋涂勻膠——納米壓印——光學(xué)鍍膜——晶圓切割——鏡片貼合——鏡片封邊。首先需要準(zhǔn)備玻璃晶圓并進(jìn)行清洗，其次采用旋涂工藝將納米壓印膠均勻涂布在晶圓表面，然后通過(guò)納米壓印工藝將模具上的光柵結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移到晶圓上的壓印膠里。之后需要將大的晶圓切割成一片一片具有AR眼鏡鏡片形狀的光波導(dǎo)鏡片，再將光波導(dǎo)鏡片與蓋板貼合成一體，最后對(duì)鏡片的外輪廓進(jìn)行封邊，完成衍射光波導(dǎo)的生產(chǎn)。納米壓印是納米壓印生產(chǎn)整體流程中最為核心，也是難度最高的環(huán)節(jié)，整體分為2個(gè)部分：子版制作和晶圓玻璃壓印。1）子版制作（軟膜制作由于光柵母版制作成本高，所以不能直接用做生產(chǎn)。因此，必須將光柵母版的結(jié)構(gòu)一比一轉(zhuǎn)印到不易損壞的子版上，進(jìn)而復(fù)制出多個(gè)子版。這就是子版制作環(huán)節(jié)。具體需要先制作出光柵母版，然后對(duì)母版進(jìn)行清洗和表面抗粘處理。最后，使用柔性基材進(jìn)行軟膜壓印、固化、脫膜。通過(guò)以上操作，便可復(fù)制出多個(gè)子版。2）晶圓玻璃壓印：子版制作完成后，即可開(kāi)始進(jìn)行晶圓玻璃壓印。經(jīng)過(guò)晶圓清洗、旋涂勻膠、納米壓印、固化、脫模等流程，便可將子版上的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印到晶圓上面，完成批量生產(chǎn)。資料來(lái)源：至格科技官方公眾號(hào)，華泰研究納米壓印設(shè)備海外當(dāng)前仍處領(lǐng)先地位，多家中國(guó)企業(yè)將AR領(lǐng)域作為NIL應(yīng)用突破方向。2022年全球納米壓印機(jī)市場(chǎng)銷(xiāo)售額達(dá)到了1.1億美元，預(yù)計(jì)2029年將達(dá)到2億美元，2023-29年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為9.8%。納米壓印機(jī)核心廠商包括EVGroup、SUSSMicroTec、Canon等，前三大廠商占有全球超50%的份額。北美地區(qū)是全球最大市場(chǎng)，份額約為25%，隨后是歐洲和中國(guó)，市場(chǎng)份額分別約占20%和20%。當(dāng)前先進(jìn)光刻設(shè)備已支持15nm。在AR光學(xué)制造領(lǐng)域，國(guó)外NIL設(shè)備企業(yè)如奧地利設(shè)備廠商EVG、德國(guó)的SUSSMicroTec、丹麥NILTechnology(NILT)占據(jù)主要份額，國(guó)內(nèi)企業(yè)如天仁微納、光舵微納、璞璘科技、埃眸科技將AR領(lǐng)域作為NIL應(yīng)用的突破方向。免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。公司蘇大維格業(yè)務(wù)介紹微納結(jié)構(gòu)產(chǎn)品制造和技術(shù)服務(wù)：微納光學(xué)(包裝防偽、交通反光膜材、液晶顯示導(dǎo)光板)及微電路(TFT觸控、miniLED顯示)制造領(lǐng)域投資方至格科技專(zhuān)注于AR衍射光波導(dǎo)和微納光學(xué)領(lǐng)域的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，公司采用IDM模式，自主掌握“光柵設(shè)計(jì)、光柵母版加工、納米壓印生產(chǎn)”三大核心技術(shù)，擁有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的光柵母版加工中心和全自動(dòng)衍射光波導(dǎo)批量生產(chǎn)線，成功研發(fā)具有國(guó)際領(lǐng)先水平的AR衍射光波導(dǎo)產(chǎn)天仁微納微納加工設(shè)備,應(yīng)用領(lǐng)域涵蓋發(fā)光二極管、微納機(jī)電系統(tǒng)、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、3D傳感、生物芯片、顯示及太陽(yáng)能等哈勃投資、中芯聚源、前海母基金、深創(chuàng)投、山東財(cái)金新維度微納高精度晶圓級(jí)納米壓印技術(shù),掌握多種微納結(jié)構(gòu)壓印工藝,為下游器件企業(yè)提供設(shè)計(jì)驗(yàn)證、開(kāi)發(fā)以及量產(chǎn)服務(wù)乾融控股、北大科技成果轉(zhuǎn)化基金光舵微納納米壓印設(shè)備及技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，研發(fā)制作出多款納米壓印設(shè)備、配套工藝和耗材,并成功推出全自動(dòng)量產(chǎn)型納米壓印設(shè)備匯川產(chǎn)投、致道資本埃眸科技璞璘科技納米壓印光刻機(jī)及相關(guān)核心器件,集成化納米壓印光刻量產(chǎn)線納米壓印系統(tǒng)、干涉光刻系統(tǒng)、壓印輔助系統(tǒng)、全系納米壓印膠、納米壓印耗材等華映資本、常熟科技投資稼石投資資料來(lái)源：北京天作理化科技孵化器有限公司官方公眾號(hào)，華泰研究目前主流的AR顯示方案主要包括LCD、LCOS、DLP、MicroOLED、MicroLED方案，顯示屏追求輕量小體積、高亮度、高辨識(shí)度。理想中的AR眼鏡須符合三大條件：1)盡可能減輕眼鏡的穿戴負(fù)擔(dān)，顯示光引擎（光機(jī)）尺寸大小約在1cc以下；2）內(nèi)容辨識(shí)度要求方面，顯示器亮度規(guī)格至少要達(dá)到4000nits以上，確保不受天氣或場(chǎng)地等外在環(huán)境影響；3）解析度需達(dá)3,000PPI以上，讓投影放大畫(huà)面清晰。所有顯示方案中，LCD相關(guān)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟且成本較低，但面臨功耗與光利用率問(wèn)題。LCOS/DLP兩種方案技術(shù)成熟可與光波導(dǎo)方案搭配，但體積和功耗仍是主要問(wèn)題。MicroOLED體積小功耗低，但由于亮度低常與光學(xué)方案中的Birdbath、自由曲面方案搭配，無(wú)法與光波導(dǎo)方案適配。MicroLED具有低功耗、高亮度，小體積和重量等優(yōu)勢(shì)，有望成為AR眼鏡微顯示器件的最優(yōu)選擇。資料來(lái)源：CIOE中國(guó)光博會(huì)官方公眾號(hào)，華泰研究LCD色域廣成本低，但在功耗與對(duì)比度方面存在短板。LCD全稱(chēng)為L(zhǎng)iquidCrystalDisplay，目前市場(chǎng)中大多使用薄膜電晶體液晶顯示器(TFT-LCD)技術(shù)，即兩片玻璃基板中間夾有一層液晶，上層玻璃基板是彩色濾光片，下層玻璃則鑲嵌著電晶體。當(dāng)電流通過(guò)電晶體時(shí)會(huì)產(chǎn)生電場(chǎng)變化，使得液晶分子原本的旋轉(zhuǎn)排列發(fā)生扭轉(zhuǎn)，進(jìn)而改變光線通過(guò)的旋轉(zhuǎn)幅度，并以不同比例照射在彩色濾光片上，進(jìn)而產(chǎn)生不同的顏色。該技術(shù)已經(jīng)較為成熟，且具有色域廣、壽命長(zhǎng)、成本低的優(yōu)點(diǎn)，但由于LCD需要額外的背光源，所以厚度較厚，功耗較高，且具有光利用率和對(duì)比度低的短板。免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。資料來(lái)源：深圳市勛瑞光電科技有限公司官網(wǎng)，華泰研究資料來(lái)源：金鑒實(shí)驗(yàn)室官網(wǎng)，華泰研究LCOS/DLP兩種方案技術(shù)成熟可與光波導(dǎo)方案搭配，但體積和功耗仍是主要問(wèn)題。硅基液晶（LCOS）是一種新型的反射式微液晶投影技術(shù)，它采用涂有液晶硅的CMOS集成電路芯片作為反射式LCD的基片。LCoS技術(shù)的主要優(yōu)勢(shì)是技術(shù)成熟、模組成本低、顯示占比高，但其需要照明單元導(dǎo)致模組體積大、存在背光、功耗高、低溫適應(yīng)性等?；诹炼壬系膬?yōu)勢(shì)，LCOS與DLP通常與光波導(dǎo)搭配。MagicLeap1AR眼鏡包含6個(gè)LCoS顯示屏，微軟的HoloLens1采用3層衍射光柵+LCoS的光學(xué)顯示方案。DLP全稱(chēng)DigitalLightProcession，是美國(guó)德州儀器公司以數(shù)字微鏡裝置（DMD）芯片作為成像器件，通過(guò)調(diào)節(jié)反射光實(shí)現(xiàn)投射圖像的一種投影技術(shù)。DLP芯片是一個(gè)由數(shù)以萬(wàn)計(jì)的微鏡片所組成的反射表面。每個(gè)微鏡片代表一個(gè)單獨(dú)的像素。來(lái)自光源的光線被定向到DLP芯片的表面，鏡片來(lái)回改變斜率，將光線反射到鏡頭路徑上來(lái)開(kāi)啟該像素或使光線離開(kāi)鏡頭路徑來(lái)關(guān)閉該像素。為了定義色彩，需要使用一個(gè)包含紅色、綠色和藍(lán)色濾鏡的色輪。DLP具有優(yōu)良的商品化條件，其在分辨率、對(duì)比度、亮度、灰階、色保真度及響應(yīng)時(shí)間等主要性能參數(shù)上都達(dá)到較高水平，但是具有設(shè)計(jì)復(fù)雜、產(chǎn)品體積大、成本較高及耗能高的劣勢(shì)。當(dāng)前更廣泛應(yīng)用于車(chē)載抬頭顯示系統(tǒng)(HUD)的AR場(chǎng)景。因此雖然DLP/LCOS的技術(shù)成熟度較高、量產(chǎn)難度較小且亮度滿足光波導(dǎo)需求，但其主要問(wèn)題在于體積，功耗方面沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，無(wú)法更好的滿足C端用戶輕量化和高續(xù)航的要求。資料來(lái)源：《硅基液晶（LCoS）微顯示技術(shù)》（梁宇華，2020華泰研究資料來(lái)源：艾瑞咨詢(xún)網(wǎng)，華泰研究免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。MicroOLED采用單晶硅晶圓作為基板，提升對(duì)比度及功耗表現(xiàn)。MicroOLED全稱(chēng)為有機(jī)發(fā)光二極管，與常規(guī)LCD和OLED屏采用的玻璃基板的區(qū)別在于，MicroOLED的基板采用的是單晶硅晶圓，不僅可以讓顯示器相對(duì)輕薄，還可以有效改善LCOS在對(duì)比度與功耗等方便的表現(xiàn)。MicroOLED的優(yōu)點(diǎn)在于：響應(yīng)速度快、功耗低、體積小、自發(fā)光無(wú)需照明、優(yōu)秀的溫度適應(yīng)性（-40~70°)、延展性好，但其量產(chǎn)難度較高、成本高、亮度低、有機(jī)材料的使用壽命較短（數(shù)千小時(shí)）、燒屏現(xiàn)象。資料來(lái)源：《超還原硅基有機(jī)發(fā)光微顯示器研究》（季淵，2012），華泰研究以VisionPro為代表的VR設(shè)備帶動(dòng)硅基OLED發(fā)展，關(guān)注索尼/京東方/視涯科技等廠商擴(kuò)產(chǎn)及降本情況。蘋(píng)果VisionPro內(nèi)屏搭載兩塊索尼獨(dú)家供應(yīng)的1.42英寸MicroOLED顯示屏。據(jù)蘋(píng)果官方的數(shù)據(jù)，VisionPro搭載的Micro-OLED顯示屏擁有2300萬(wàn)像素，是目前業(yè)界量產(chǎn)產(chǎn)品能達(dá)到的最高水平。蘋(píng)果帶動(dòng)下硅基OLED產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，目前能夠量產(chǎn)全彩MicroOLED且在XR硬件領(lǐng)域較活躍的有索尼、京東方和視涯等廠商。MicroOLED當(dāng)前生產(chǎn)良率仍較低造成售價(jià)較高，后續(xù)降本節(jié)奏將決定其應(yīng)用普及率。目前AR眼鏡中使用了MicroOLED顯示技術(shù)的有INMOAir2、雷鳥(niǎo)Air2、RokidMax、XrealAir2等，VR頭顯設(shè)備中除AppleVisionPro外還有VarjoXR3（主屏）等。免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。注：截至2023年6月資料來(lái)源：勢(shì)銀（TrendBank）官方公眾號(hào)，華泰研究注：截至2023年6月資料來(lái)源：勢(shì)銀（TrendBank）官方公眾號(hào)，華泰研究MicroOLED亮度較低，因此更適配于Birdbath方案，無(wú)法大規(guī)模應(yīng)用于光波導(dǎo)方案中。對(duì)于AR眼鏡，外界的光線會(huì)穿過(guò)光學(xué)模組對(duì)眼前看到的畫(huà)面產(chǎn)生影響，如果外界的光線過(guò)亮，使用者眼前基于MicroOLED和光波導(dǎo)顯示的畫(huà)面入眼亮度沒(méi)有當(dāng)前環(huán)境的光線亮度高，導(dǎo)致MicroOLED屏幕最終在眼前光波導(dǎo)鏡片上所呈現(xiàn)的色彩非常暗淡，甚至無(wú)法顯示畫(huà)面。而對(duì)于鍍膜并加遮光片的墨鏡形態(tài)的Birdbath娛樂(lè)觀影眼鏡來(lái)說(shuō)，往往在室內(nèi)暗光環(huán)境下觀看會(huì)更具有沉浸感，因此MicroOLED亮度并不會(huì)局限這類(lèi)產(chǎn)品的使用場(chǎng)景。根據(jù)北京極客伙伴科技有限公司官方公眾號(hào)數(shù)據(jù)，衍射表面浮雕光柵波導(dǎo)的光能利用率在1%左右、體全息光波導(dǎo)的光能利用率在1%~3%左右；幾何陣列光波導(dǎo)光能利用率一般在10%~15%左右，二維擴(kuò)瞳陣列光波導(dǎo)光能利用率一般在5%左右。MicroOLED亮度可達(dá)到3000-15000nit，但在衍射光波導(dǎo)應(yīng)用下入眼亮度最高為0.01*15000≈150nit，亮度無(wú)法達(dá)到戶外正常使用水平。因此現(xiàn)階段MicroOLED無(wú)法適配衍射光波導(dǎo)，對(duì)于幾何陣列光波導(dǎo)也只局限于在室內(nèi)使用。幾何陣列光波導(dǎo)表面浮雕光柵體全息光能利用率一維10%-15%；二維5%<1%1%~3%偏色微小嚴(yán)重較嚴(yán)重正面漏光微弱嚴(yán)重且暫無(wú)消除方案已有改善方案最大視場(chǎng)角60°50°40°厚度單片三色三片三色或雙片三色單片三色資料來(lái)源：北京極客伙伴科技有限公司官方公眾號(hào)，華泰研究高性能MicroLED符合AR發(fā)展趨勢(shì)，全彩顯示/巨量轉(zhuǎn)移工藝為關(guān)鍵微縮制程技術(shù)使得LED結(jié)構(gòu)微小化，能夠精準(zhǔn)控制顯示畫(huà)面達(dá)到高清顯示效果。MicroLED全稱(chēng)MicroLightEmittingDiode，又稱(chēng)為微發(fā)光二極體，將傳統(tǒng)LED陣列化、徽縮化后定址巨量轉(zhuǎn)移到電路基板上，形成超小間距LED，將毫米級(jí)別的LED長(zhǎng)度進(jìn)一步微縮到微米級(jí)，以達(dá)到超高像素、超高解析率，其體積大小可達(dá)到主流LED的1%。MicroLED的每個(gè)像素由紅色、綠色和藍(lán)色的子像素組成，每個(gè)像素單獨(dú)控制，從而能夠精確控制顯示的亮度、顏色和對(duì)比度。每個(gè)LED發(fā)出的光經(jīng)過(guò)一組透鏡后會(huì)在顯示屏上形成一個(gè)像素。隨后，光線被引導(dǎo)通過(guò)一組濾色器來(lái)創(chuàng)造所需顏色。這種類(lèi)型的顯示器能夠顯示非常高的亮度，對(duì)比度和顏色精度。MicroLED陣列經(jīng)由垂直交錯(cuò)的正負(fù)柵狀電極連結(jié)每一顆MicroLED的正負(fù)極，透過(guò)電極線的依序通電，透過(guò)掃描方式點(diǎn)亮MicroLED以顯示影像。免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。資料來(lái)源：群智咨詢(xún)，華泰研究MicroLED因?yàn)槠涓吡炼雀咔逦冗m配于衍射光波導(dǎo)等新型主流方案，我們預(yù)計(jì)其成功量產(chǎn)后AR設(shè)備中使用率將持續(xù)提升。雖然MicroLED方案面臨研發(fā)與生產(chǎn)方面的瓶頸，但本身依然具有諸多優(yōu)勢(shì)。MicroLED亮度較高適配于光波導(dǎo)方案，例如JBD已實(shí)現(xiàn)Micro的AR眼鏡的入眼亮度即可達(dá)到戶外使用標(biāo)準(zhǔn)。此外在畫(huà)面顯示方面，由于面板自發(fā)光，MicroLED的功耗極低；該方案不需要大面積的基板進(jìn)行光刻或蒸發(fā)，同時(shí)還可以精確控制顯示亮度、顏色和對(duì)比度，具有較高的畫(huà)面性能；超小的外形尺寸也符合AR穿戴設(shè)備輕便化的發(fā)展趨勢(shì)。綜上，若MicroLED克服量產(chǎn)困難，AR設(shè)備中使用率有望持續(xù)提升。MicroLED受制于巨量轉(zhuǎn)移/全彩顯示等技術(shù)尚沒(méi)有大規(guī)模量產(chǎn)，中國(guó)企業(yè)在MicroLED布局不落下風(fēng)。根據(jù)全球咨詢(xún)機(jī)構(gòu)ResearchandMarkets報(bào)告《GlobalMicro-LEDDisplayMarket-Outlook&Forecast2023-2028》（2024）,2022年全球micro-LED顯示器市場(chǎng)規(guī)模為4362萬(wàn)美元，整體市場(chǎng)規(guī)模仍較小，預(yù)計(jì)2023-2028年將以135.88%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，2028年達(dá)到75億美金。從創(chuàng)新主體來(lái)看，中國(guó)頭部企業(yè)與國(guó)際龍頭齊頭并進(jìn)，在專(zhuān)利申請(qǐng)量Top15企業(yè)中，中國(guó)企業(yè)已占一半以上，其中京東方、華興、天馬等頭部面板廠商均積極布局。資料來(lái)源：ResearchandMarkets《GlobalMicro-LEDDisplayMarket-Outlook&Forecast2023-2028》（2024），華泰研究資料來(lái)源：集微咨詢(xún)《全球micro-led產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報(bào)告》（2023），華泰研究免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)是MicroLED量產(chǎn)的關(guān)鍵，轉(zhuǎn)移精度與數(shù)量要求較高。在將LED結(jié)構(gòu)進(jìn)行薄膜化、微小化、列陣化后，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)將已點(diǎn)亮的LED晶體薄膜無(wú)需封裝直接快速且精確地搬運(yùn)到驅(qū)動(dòng)背板上，使其與驅(qū)動(dòng)集成電路系統(tǒng)之間形成良好的機(jī)械固定和電氣連接。巨量轉(zhuǎn)移是Micro-LED走向大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸，產(chǎn)業(yè)化對(duì)這一過(guò)程要求極高，存在剝離、拾取、轉(zhuǎn)移、鍵合幾個(gè)關(guān)鍵步驟。目前面臨兩個(gè)技術(shù)難點(diǎn)：1）轉(zhuǎn)移精度方面，巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)轉(zhuǎn)移的僅僅是已經(jīng)點(diǎn)亮的LED晶體外延層而不是原生基底，搬運(yùn)厚度僅有3%，且由于LED本身極小的尺寸，需要更加精細(xì)化的操作技術(shù)；2）轉(zhuǎn)移數(shù)量方面，一次轉(zhuǎn)移需要移動(dòng)幾萬(wàn)甚至幾十萬(wàn)顆LED晶體，且像素密度較高，需要新技術(shù)來(lái)滿足轉(zhuǎn)移數(shù)量巨大的要求。資料來(lái)源：MicroDisplay深圳市艾妖科技有限公司官方公眾號(hào)，華泰研究激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)響應(yīng)速度快且選擇性高，有望成為L(zhǎng)ED芯片巨量轉(zhuǎn)移的主流方案。根據(jù)拾取和釋放芯片方式，可將巨量轉(zhuǎn)移（MT）方案分為精準(zhǔn)拾取-釋放轉(zhuǎn)移技術(shù)（微轉(zhuǎn)印技術(shù)、電磁力轉(zhuǎn)移技術(shù)、擺臂式轉(zhuǎn)移技術(shù)、針刺式轉(zhuǎn)移技術(shù)、靜電力轉(zhuǎn)移技術(shù)）、自組裝技術(shù)（流體自組裝技術(shù)、磁力自組裝）、滾軸轉(zhuǎn)印技術(shù)和激光剝離技術(shù)。1）精準(zhǔn)拾取-釋放轉(zhuǎn)移技術(shù)分別采用靜電力、范德華力、磁力作為吸附力實(shí)現(xiàn)介面調(diào)控，通過(guò)調(diào)控轉(zhuǎn)移頭的作用力，將芯片轉(zhuǎn)移至目標(biāo)基板上，但受轉(zhuǎn)移頭陣列限制，轉(zhuǎn)移效率和精準(zhǔn)度相對(duì)較低。2）自組裝技術(shù)借助流體力或磁力驅(qū)動(dòng)芯片完成自組裝，該過(guò)程無(wú)需單獨(dú)拾取或釋放芯片，大大提高了芯片的轉(zhuǎn)移效率，但組裝過(guò)程中芯片易損毀，良率無(wú)法保證。3）滾軸轉(zhuǎn)印技術(shù)通過(guò)中間介質(zhì)彈性印章實(shí)現(xiàn)芯片的拾取，利用精密自動(dòng)化裝置完成芯片與目標(biāo)基板的對(duì)準(zhǔn)和壓印，提高了芯片的轉(zhuǎn)移不能選擇性轉(zhuǎn)移芯片。4）激光剝離技術(shù)通過(guò)高能量激光束穿過(guò)透明基板燒蝕響應(yīng)層，并利用響應(yīng)層產(chǎn)生的化學(xué)或光熱反應(yīng)，將芯片剝離至目標(biāo)基板上，具有高精度選擇性釋放芯片的能力。通過(guò)將單束激光衍射成多束激光，可實(shí)現(xiàn)芯片的大規(guī)模剝離，其轉(zhuǎn)移效率可達(dá)100M/h。激光轉(zhuǎn)移技術(shù)由于相應(yīng)速度快，轉(zhuǎn)移效率高，可選擇性高，有望成為L(zhǎng)ED芯片巨量轉(zhuǎn)移的主流免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。資料來(lái)源：《MicroLED當(dāng)前面臨的瓶頸及技術(shù)進(jìn)展》（周佳等，2023），華泰研究資料來(lái)源：MicroDisplay深圳市艾妖科技有限公司官方公眾號(hào)，華泰研究多家公司布局激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，助力MicroLED量產(chǎn)加速。國(guó)內(nèi)廠商積極布局激光巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備：海目星2020年起開(kāi)始布局極光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，2022年9月，其首批MicroLED巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備順利出貨，設(shè)備轉(zhuǎn)移良率可達(dá)99.99%以上，效率25-100kk/h。其Mini/MicroLED激光巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備可實(shí)現(xiàn)50μm內(nèi)芯片應(yīng)用需求。大族激光作為國(guó)內(nèi)設(shè)備龍頭企業(yè)，也已完成MicroLED巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備的原型機(jī)開(kāi)發(fā)，并獲得國(guó)內(nèi)巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備訂單。2023年12月邁為股份自主研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造的MicroLED巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備搬入天馬新型顯示技術(shù)研究院（廈門(mén)）。德龍激光MicroLED激光巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備已在2022年獲得頭部客戶首臺(tái)訂單并于2023年落地。多家公司入局下激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)有望快速突破，助力MicroLED量產(chǎn)加速。免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。資料來(lái)源：各公司官網(wǎng)，華泰研究MicroLED實(shí)現(xiàn)單色較簡(jiǎn)單但實(shí)現(xiàn)全彩相對(duì)復(fù)雜，當(dāng)前光學(xué)透鏡合成法商業(yè)化最快，但其設(shè)計(jì)難度較高。MicroLED通過(guò)倒裝結(jié)構(gòu)封裝和驅(qū)動(dòng)IC貼合來(lái)實(shí)現(xiàn)單色，制備和工藝難度較低，但其在近眼顯示領(lǐng)域尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)全彩的高亮顯示。全彩方案的工藝難度相對(duì)較高，目前主要有三種路徑以解決屏幕色彩問(wèn)題：RGB三色LED法、UV/藍(lán)光LED+2發(fā)光介質(zhì)法和光學(xué)透鏡合成法。1）光學(xué)透鏡合成法：采用透鏡與控制板連接，將不同單基色RGB顯示屏的子畫(huà)面合成，然后利用驅(qū)動(dòng)面板進(jìn)行圖片信號(hào)的傳輸，進(jìn)而對(duì)三色Micro-LED陣列的亮度進(jìn)行調(diào)整以實(shí)現(xiàn)彩色化。該法能實(shí)現(xiàn)飽和度較高的色彩顯示，但設(shè)計(jì)難度較高。2）UV/藍(lán)光LED+發(fā)光介質(zhì)法：發(fā)光介質(zhì)一般分為熒光粉和量子點(diǎn)，但由于熒光粉顆粒大，不適合應(yīng)用到小尺寸MicroLED中，如今研究熱點(diǎn)為量子點(diǎn)技術(shù)。3）三色RGB法：2016年P(guān)eng采用CoB技術(shù)在透明石英基板上制作了5×5×3RGB全彩LEDoTSMicroLED顯示器，整個(gè)面板尺寸為5mm×5mm。其中紅色LED使用GaAs材料并且為垂直結(jié)構(gòu)，藍(lán)光和綠光LED使用GaN材料結(jié)構(gòu)且為水平結(jié)構(gòu)。通過(guò)CoB技術(shù)將LED芯片轉(zhuǎn)移到透明襯底的陰極線上，然后通過(guò)飛線進(jìn)行陽(yáng)極的連接。由于驅(qū)動(dòng)三色LED所需的電壓各不相同，因此此種方法還未實(shí)現(xiàn)對(duì)面板灰度的控制，LED像素全彩顯示存在偏差。資料來(lái)源：《MicroLED顯示技術(shù)研究進(jìn)展》（邰建鵬等，2019），華泰研究免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。資料來(lái)源：《MicroLED當(dāng)前面臨的瓶頸及技術(shù)進(jìn)展》（周佳等，2023華泰研究后續(xù)需關(guān)注光學(xué)透鏡合成法商業(yè)化應(yīng)用，當(dāng)前雷鳥(niǎo)創(chuàng)新通過(guò)棱鏡合色技術(shù)，實(shí)現(xiàn)顯示三基色的疊加融合克服MicroLED全彩化難題。RGB發(fā)光材料不同，驅(qū)動(dòng)電流不同，MicroLED的紅光效率低，導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)單片全彩，現(xiàn)階段采用三色合光方案比較合理。受限于全彩MicroLED技術(shù)難度以及成本高等問(wèn)題，當(dāng)前市面AR眼鏡新品大多單綠色MicroLED+光波導(dǎo)的光學(xué)顯示方案。雷鳥(niǎo)創(chuàng)新采購(gòu)JBD紅綠藍(lán)三色的MicroLED微顯示芯片，通過(guò)棱鏡合色技術(shù)，實(shí)現(xiàn)顯示三基色的疊加融合，產(chǎn)生1677萬(wàn)色的真彩圖像。雷鳥(niǎo)X2眼鏡也是目前市面上首款量產(chǎn)的全彩MicroLED眼鏡。后續(xù)需關(guān)注光學(xué)透鏡合成法的商業(yè)化應(yīng)用，其可解決全彩顯示成本高，設(shè)計(jì)復(fù)雜的問(wèn)題，將推動(dòng)AR產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步普及。觀點(diǎn)總結(jié)AR采用OST方式將數(shù)據(jù)直接疊加于現(xiàn)實(shí)世界，交互及融合感更自然。2023年中國(guó)AR出年Q4國(guó)內(nèi)出貨量首次超過(guò)VR。AR增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯且普遍被認(rèn)為是頭顯設(shè)備終局，后續(xù)應(yīng)重視AR產(chǎn)業(yè)鏈加工工藝及對(duì)應(yīng)設(shè)備進(jìn)展：1、光學(xué)方案中，光波導(dǎo)為當(dāng)前主流，表面浮雕光柵衍射光波導(dǎo)依靠微納制造，我們認(rèn)為光柵設(shè)計(jì)/光柵母版加工/納米壓印三大技術(shù)決定波導(dǎo)性能，制造衍射光波導(dǎo)所需要精度和速度都可靠的電子束曝光和納米壓印的儀器價(jià)格較高，所需精度較高，生產(chǎn)條件較為苛刻。后續(xù)關(guān)注納米壓印設(shè)備精度及效率提升。2、顯示方案中，MicroLED具有低功耗、亮度高等優(yōu)勢(shì)適配光波導(dǎo)方案，有望成為AR眼鏡微顯示器的最優(yōu)選擇。MicroLED當(dāng)前需克服巨量轉(zhuǎn)移和全彩顯示兩大難題。激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)響應(yīng)速度快且選擇性高，多家公司布局激光巨量轉(zhuǎn)移技術(shù)，出貨激光巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備，助力MicroLED量產(chǎn)加速；MicroLED實(shí)現(xiàn)單色較簡(jiǎn)單但實(shí)現(xiàn)全彩相對(duì)復(fù)雜，當(dāng)前光學(xué)透鏡合成法商業(yè)化最快，但其設(shè)計(jì)難度較高。后續(xù)關(guān)注激光巨量轉(zhuǎn)移設(shè)備在MicroLED芯片巨量轉(zhuǎn)移的應(yīng)用及光學(xué)透鏡合成設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)全彩顯示的商業(yè)化進(jìn)展。AR內(nèi)容及生態(tài)不及預(yù)期：當(dāng)前AR主要掣肘為缺乏現(xiàn)象級(jí)內(nèi)容及應(yīng)用，后續(xù)若持續(xù)不能出現(xiàn)吸引消費(fèi)者的應(yīng)用程序，AR銷(xiāo)量可能承壓。AR技術(shù)路徑出現(xiàn)變更：AR眼鏡硬件仍在發(fā)展過(guò)程中，技術(shù)路徑仍在不斷迭代，可能出現(xiàn)新技術(shù)路徑。免責(zé)聲明和披露以及分析師聲明是報(bào)告的一部分，請(qǐng)務(wù)必一起閱讀。分析師聲明本人，倪正洋，茲證明本報(bào)告所表達(dá)的觀點(diǎn)準(zhǔn)確地反映了分析師對(duì)標(biāo)的證券或發(fā)行人的個(gè)人意見(jiàn)；彼以往、現(xiàn)在或未來(lái)并無(wú)就其研究報(bào)告所提供的具體建議或所表迖的意見(jiàn)直接或間接收取任何報(bào)酬。一般聲明及披露本報(bào)告由華泰證券股份有限公司（已具備中國(guó)證監(jiān)會(huì)批準(zhǔn)的證券投資咨詢(xún)業(yè)務(wù)資格，以下簡(jiǎn)稱(chēng)“本公司”）制作。本報(bào)告所載資料是僅供接收人的嚴(yán)格保密資料。本報(bào)告僅供本公司及其客戶和其關(guān)聯(lián)機(jī)構(gòu)使用。本公司不因接收人收到本報(bào)告而視其為客戶。本報(bào)告基于本公司認(rèn)為可靠的、已公開(kāi)的信息編制，但本公司及其關(guān)聯(lián)機(jī)構(gòu)(以下統(tǒng)稱(chēng)為“華泰”)對(duì)該等信息的準(zhǔn)確性及完整性不作任何保證。本報(bào)告所載的意見(jiàn)、評(píng)估及預(yù)測(cè)僅反映報(bào)告發(fā)布當(dāng)日的觀點(diǎn)和判斷。在不同時(shí)期，華泰可能會(huì)發(fā)出與本報(bào)告所載意見(jiàn)、評(píng)估及預(yù)測(cè)不一致的研究報(bào)告。同時(shí)，本報(bào)告所指的證券或投資標(biāo)的的價(jià)格、價(jià)值及投資收入可能會(huì)波動(dòng)。以往表現(xiàn)并不能指引未來(lái)，未來(lái)回報(bào)并不能得到保證，并存在損失本金的可能。華泰不保證本報(bào)告所含信息保持在最新?tīng)顟B(tài)。華泰對(duì)本報(bào)告所含信息可在不發(fā)出通知的情形下做出修改，投資者應(yīng)當(dāng)自行關(guān)注相應(yīng)的更新或修改。本公司不是FINRA的注冊(cè)會(huì)員，其研究分析師亦沒(méi)有注冊(cè)為FINRA的研究分析師/不具有FINRA分析師的注冊(cè)資華泰力求報(bào)告內(nèi)容客觀、公正，但本報(bào)告所載的觀點(diǎn)、結(jié)論和建議僅供參考，不構(gòu)成購(gòu)買(mǎi)或出售所述證券的要約或招攬。該等觀點(diǎn)、建議并未考慮到個(gè)別投資者的具體投資目的、財(cái)務(wù)狀況以及特定需求，在任何時(shí)候均不構(gòu)成對(duì)客戶私人投資建議。投資者應(yīng)當(dāng)充分考慮自身特定狀況，并完整理解和使用本報(bào)告內(nèi)容，不應(yīng)視本報(bào)告為做出投資決策的唯一因素。對(duì)依據(jù)或者使用本報(bào)告所造成的一切后果，華泰及作者均不承擔(dān)任何法律責(zé)任。任何形式的分享證券投資收益或者分擔(dān)證券投資損失的書(shū)面或口頭承諾均為無(wú)效。除非另行說(shuō)明，本報(bào)告中所引用的關(guān)于業(yè)績(jī)的數(shù)據(jù)代表過(guò)往表現(xiàn)，過(guò)往的業(yè)績(jī)表現(xiàn)不應(yīng)作為日后回報(bào)的預(yù)示。華泰不承諾也不保證任何預(yù)示的回報(bào)會(huì)得以實(shí)現(xiàn)，分析中所做的預(yù)測(cè)可能是基于相應(yīng)的假設(shè)，任何假設(shè)的變化可能會(huì)顯著影響所預(yù)測(cè)的回報(bào)。華泰及作者在自身所知情的范圍內(nèi)，與本報(bào)告所指的證券或投資標(biāo)的不存在法律禁止的利害關(guān)系。在法律許可的情況下，華泰可能會(huì)持有報(bào)告中提到的公司所發(fā)行的證券頭寸并進(jìn)行交易，為該公司提供投資銀行、財(cái)務(wù)顧問(wèn)或者金融產(chǎn)品等相關(guān)服務(wù)或向該公司招攬業(yè)務(wù)。華泰的銷(xiāo)售人員、交易人員或其他專(zhuān)業(yè)人士可能會(huì)依據(jù)不同假設(shè)和標(biāo)準(zhǔn)、采用不同的分析方法而口頭或書(shū)面發(fā)表與本報(bào)告意見(jiàn)及建議不一致的市場(chǎng)