走进“芯”时代系列深度之七十七“XR”：身处人文与科技十字路口，开启空间计算时代

华金证券电子团队一走进“芯”时代系列深度之七十七“XR” 身处人文与科技十字路口，开启空间计算时代 分析师：孙远峰S0910522120001分析师：王海维S0910523020005 2024年03月12日 本报告仅供华金证券客户中的专业投资者参考请仔细阅读在本报告尾部的重要法律声明 核心观点 uVision Pro有望带动Micro OLED在XR领域加速渗透，Micro OLED为其降本&扩产关键零部件。对于混合现实（MR）头盔来说，需要兼顾沉浸感、舒适性和交互性，对FOV、对比度、分辨率和延时等多方面要求都非常高，Micro OLED凭借高分辨率、响应速度快、轻量化/低功耗等特点有望成为当前XR设备主流选择。Vision Pro搭配单目4K屏幕，开启VR显示从单目2K向单目4K升级时代。集邦咨询表示，Micro OLED是当前影响Vision Pro压缩成本效率及扩大出货规模中最具决定性关键零部件，目前生产良率仍仅约五成。屏幕尺寸一定下，晶圆尺寸越大，切出晶圆越多，单位成本下降，以1.03寸屏幕为例，12寸晶圆切割的屏幕数量（120块）是8寸晶圆（48块）的2.5倍，故具备12寸晶圆能力厂商更具备量产竞争力。国内视涯完成12寸Micro OLED晶圆全场验收，熙泰设计布局18K/M产能。 u光学方案进一步确立，VR向Pancake，AR向光波导。Pancake光学方案具有轻薄/高成像质量/可调节屈光等优势，其核心思路是压缩屏幕与透镜之间距离，通过多片光学镜片让光路多次折返，扩大光路总长，使其可以达到合焦的同时扩大视场角，从而缩小整个光学模组总长。由于Pancake光学方案是组合透镜(单片式除外)，可通过控制其中一片透镜进行屈光度调节（0-700°）。光波导通过全反射将光传输到眼睛前方再释放出来，可将显示屏和成像系统远离眼镜移到额头顶部或者侧面，这极大降低光学系统对外界视线的阻挡，并且使得重量分布更符合人体工程学，从而改善设备佩戴体验。 u瞳距调节系统由手动分段调节向电动无极调节演进。VR眼镜内用多个红外线LED照射眼球，同时用红外摄像头拍摄眼球。眼动追踪算法根据瞳孔图像及红外LED反光位置图像，计算得出瞳孔位置、大小及瞳距等信息，并将IPD数据发至IPD调节机械结构驱动电路，机械驱动电路驱动微型电机、行星齿轮减速机、丝杠等机构，推动VR光学机构位移，对准人眼。 核心观点 u多厂商进击空间计算，AR发展多元化。（1）Apple：助力XR设备重定位，打造空间计算终端，影音娱乐体验全新升级+远程办公帮手。（2）Meta：产品历经迭代，Quest系列头显销量累计将近2000万台。XR2 Gen 2 + Fast-LCD双屏+ Pancake，定位社交娱乐终端。（3）Rokid：搭配Station向AR空间计算终端迁移，定位移动办公+巨幕显示+空间影音娱乐。（4）雷鸟创新：切入消费级真·AR眼镜赛道，定位搭载AI大模型的可穿戴设备。 u瞄准内容生态完善&硬件产品迭代，以期空间放量。（1）内容：空间计算概念兴起，抓住内容开发高速增长窗口。（2）硬件：产品迭代升级下，供应链/技术储备厂商有望持续受益，关注MR头部厂商代工以及国产芯片机会。Vision Pro第一代产品推出，第1代设计语言形态仍处于迭代状态，把握VR硬件微创新趋势窗口，如①LCD→Micro OLED→Micro-LED；②菲涅尔透→Pancake，Birdbath →光波导；③交互技术升级推动传感器发展；④专用芯片迭代升级。 u投资建议：自2023年6月苹果携Vision Pro入局后，XR行业从传统的虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术向混合现实（MR）技术转变，且其作为全球消费电子龙头，苹果终端设备配置将为各大厂商所对标。建议关注国内终端设备龙头、进入各XR供应链或有相关技术储备厂商。如：兆威机电（IPD）、智立方（光学检测设备）、立讯精密（OEM）、华灿光电（显示）、天键股份（ODM）、华兴源创（Micro OLED检测）、深科达（镀膜设备）、荣旗科技（镜片检测）、杰普特（眼镜模组检测）、歌尔股份（ODM/显示模组）、视涯科技（显示）、欧菲光（光学）、京东方（显示）、长盈精密（结构件）、JBD（显示）、亿道信息（ODM）、Rokid（终端厂）、雷鸟创新（终端厂）、Xreal（终端厂）。 u风险提示：技术演进轨道与产业生态尚未定型风险；对前瞻重点技术产业化进程敏感性不强风险；内容生态建设不及预期风险；下游需求不及预期风险。 目录 XR：科技与人文十字路口，模糊虚拟与现实界限 技术：屏幕/光学/交互/芯片全面发展，向深度沉浸迈进 产品与应用：多厂商进击空间计算，AR发展多元化 投资线条：瞄准内容生态完善&硬件产品迭代，以期空间放量 相关标的 风险提示 分目录 XR：科技与人文十字路口，模糊虚拟与现实界限 •1.1 XR：虚中有实,实中有虚•1.2发展：Vision Pro为XR行业注入活力，开启“空间计算”时代•1.3技术：技术演进轨道尚未定型，技术供需面临多重挑战•1.4需求：沉浸式&舒适性为当前XR硬件最大痛点•1.5现状：技术与产业双向奔赴，实现虚拟融入现实•1.6市场：2023年国外市场更为活跃，AR领域投资占比大幅超越VR•1.7销量：23年全球VR销量下降24%，AR销量增长21%•1.7销量：国内AR百花争艳，VR一家独大•1.8产业链：屏幕/光学显示/芯片占主要成本技术：屏幕/光学/交互/芯片全面发展，向深度沉浸迈 •2.1.2屏幕路线：AMOLED→OLED→LCD→Micro OLED→Micro-LED•2.1.2屏幕路线：硅基OLED渐为序曲，Micro-LED则为终章•2.1.3显示技术（硅基OLED）：CMOS + OLED = Micro OLED 分目录 •2.1.3显示技术（硅基OLED）：干湿法工艺交错，加剧制程复杂性•2.1.3显示技术（硅基OLED）：更大尺寸晶圆，更小尺寸屏幕有利于成本下降•2.1.3显示技术（硅基OLED）：XR中索尼Micro OLED出货量近80%，国内建设如火如荼•2.1.3显示技术（硅基OLED）：视涯完成12寸Micro OLED晶圆全场验收，熙泰设计布局18K/M产能•2.1.4显示技术（Micro LED）：高密度集成的LED阵列•2.1.4显示技术（Micro LED）：电荷复合，激子放光•2.1.4显示技术（Micro LED）：全彩化技术为该领域研究热难点•2.1.4显示技术（Micro LED）：巨量转移为当前技术难点之一•2.2光学(VR)：轻薄化+沉浸感+性价比三元悖论•2.2.1原理：在人眼面前放置一个凸透镜，起到放大+聚焦的作用•2.3光学(AR)：尚未有统一确定技术路线可满足全天候消费级AR眼 •2.2.2菲涅尔透镜：技术成熟并可大规模量产，无法满足高沉浸感•2.2.3 Pancake：通过各类膜片组合控制光线偏振实现光路折返•2.2.3 Pancake：轻薄/高成像质量/可调节屈光为优势，但鬼影/ 高光损不可避免 分目录 •2.4.2直接手势交互：直接对操作对象进行操作•2.4.2非直接手势交互：影响当前获得焦点的对象进行操作•2.4.3手势追踪：便携可穿戴可交互设备有望成为消费级主要方案•2.4.4眼动追踪：瞳孔角膜反射向量法应用最为广泛•2.4.5感知交互：感知交互技术升级推动传感器发展•2.5芯片：核心计算芯片正向XR专用芯片发展，“双芯”为大势所趋 •2.3.3阵列光波导：由阵列排布的反射或折射棱镜组成•2.3.3阵列光波导：制备难点主要在于镀膜与胶合工艺•2.3.4表面浮雕光栅波导：表面浮雕光栅代替传统折反射元件•2.3.4表面浮雕光栅波导：小批量用刻蚀，大批量用纳米压印•2.3.5体全息光栅波导：折射率的周期性变化来对光进行选择和反射•2.3.6其他：PVG衍射光波导&全息光学元件方案•2.3.7产业：国内Birdbath/阵列光波导进入量产阶段，积极布局全息光波导 •2.4交互：语音、裸手交互、眼动追踪三大自然交互协同 •2.4.1 6DOF：3个方向旋转+3个方向移动=6自由度•2.4.1 6DOF：单摄像头最为简单、运用边缘计算效果最好•2.4.2手势交互：通过手势直接/间接与虚拟景象交互 分目录 产品与应用：多厂商进击空间计算，AR发展多元化 •3.1 Apple：助力XR设备重定位，打造空间计算终端•3.1.1重量：总重629克（不含电池），镜腿/面罩/Pancake模组+内屏/中框占前四•3.1.2配置：M2&R1双芯片+实时传感系统+空间音频+显示技术•3.1.3交互：三维空间环境+眼睛/双手/语音自然交互•3.1.4定位：影音娱乐体验全新升级+远程办公帮手•3.1.5使用体验：空间互动模糊显示与虚拟界限•3.1.5使用体验：沉浸模式赋能全景照片凸显像素价值•3.1.5使用体验：Persona（个人虚拟形象）仍存改进空间•3.2 Meta:产品历经迭代，Quest系列头显销量累计将近2000万台 •3.2.1配置：XR2 Gen 2 + Fast-LCD双屏+ Pancake•3.2.2交互：头部空间定位+手柄+裸手识别+语音交互•3.2.3定位：社交娱乐终端 分目录 投资线条：瞄准内容生态完善&硬件产品迭代，以期空间放量 •4.2.3 Ray Ban Meta拆解：国产供应商价值量接近40%，高价值量品类仍以海外为主•4.2.4关注：MR头部厂商代工以及国产芯片机会•4.3市场空间•4.3.1空间计算终端:作业环境从平面到立体，空间可借鉴个人电脑•4.3.2娱乐终端:着重于游戏/视频体验，可借鉴平板电脑•4.3.3移动屏幕:随时随地/即插即用的“口袋巨幕”，需求与掌机/手机强相关•4.3.4可穿戴终端:真·AR眼镜，可见借鉴智能手表/TWS耳机 •4.1内容：空间计算概念兴起，抓住内容开发高速增长窗•4.1.1数量：Quest商店APP共计540款，仅6款为MR专用内容•4.1.2类型：MR在工具软件中得到应用，联机/社交内容快速增长•4.1.3人气：动作幅度较大游戏/应用与MR更适配，易受大众欢迎•4.2硬件：产品迭代升级下，供应链/技术储备厂商有望持续受益•4.2.1 Vision Pro BOM：处理器/显示屏/结构件及ODM/OEM为主要成本构成，多中国厂商进入该设备产业链•4.2.1 Vision Pro芯拆解：美国为主，国内环旭电子/兆易创新进入•4.2.2 Quest 3拆解：国产供应商价值量接近40%，高价值量品类仍以海外为主 分目录 相关标的 •5.1兆威机电（IPD）：微型传动系统可应用于XR多子系统，为苹果提供IPD调节模组•5.2长盈精密（结构件）：Vision Pro结构件供应商•5.3立讯精密（OEM）：深度绑定苹果，Vision Pro代工厂•5.4深科达（镀膜设备）：VR光学模组生产端主要客户为国际一线知名客户，MR生产设备处于验证阶段•5.5荣旗科技（镜片检测）：视觉检测/功能检测等工艺环节实现重大突破，成为苹果、亚马逊产业链重要设备供应商•5.6杰普特（眼镜模组检测）：领先的光电精密检测及激光加工智能装备提供商•5.7华兴源创（Micro OLED检测）：国内外面板一站式检测解决方案提供商•5.8智立方（光学检测设备）：聚焦行业前沿发展，进入苹果等公司供应链•5.9歌尔股份（ODM/显示模组）：推出多款AR/VR显示模组，为多家XR终端客户提供代工•••••••••• 5.10华灿光电（显示）：具备Micro LED像素器件批量交付能力，开发0.12英寸Micro LED微显示屏样品5.11京东方（显示）：Micro OLED已有产品推出，未来有望具备多种技术应对XR需求5.12视涯科技（显示）：专注于12寸晶圆生产Micro OLED5.13JBD（显示）：自主研发及制造世界上超微型显示面板5.14