XR显示屏幕系列研究报告：开篇：通往沉浸之路

VellsennXR XR显示屏幕系列研究报告 开篇：通往沉浸之路 XRDisplayanalysisreport Series1 @深圳市维深信息技术有限公司AllRightsReserved MellsennXR 何万城WellsennXR首席分析师维深信息wellsennXR助手 电话/微信：18611823719交流群/微信：17302629715 Email:hewancheng@wellsenn.com添加请备注：XR内容交流 免责声明: 本报告所采取的数据均来自于合规渠道，研究方法和分析逻辑基于维深信息的专业理解，准确的反应了作者的研究 观点。本报告仅在相关法律许可的情况下发布和流转，在任何情况下，本报告中的信息或者表述的观点均不构成对任何人和任何机构的投资建议。本报告的信息来源于公开的资料和数据库，维深信息对该信息的准确性、完整性或者可靠性做尽可能的追求但不做任何保证。本报告所陈列的数据和资料、观点意见和推测预测仅反应报告发布时点维深信息的判断，在不同时期，维深信息可发出与本报告所载的资料、意见及推测不一致的报告。维深信息不保证本报告所含的信息在最新的状态，同时，维深信息对本报告所含信息可在不发出通知的情况下做出修改，读者可自 行关注和跟踪维深信息最新更新和修改。 版权声明： 本报告版权归属为维深信息，欢迎研究和引用本报告内容，引用请注明数据来源为"维深信息wellsennXR"，对未注 明来源的引用、盗用、篡改或其他侵犯维深信息著作权的行为，维深信息将保留追求法律责任的权利。 2 MellsennXR 目录 一、XR显示屏幕概述6 （一）XR屏幕显示成像原理9-- （二）XR屏幕地位与价值6 (三）XR屏幕种类与类别 二、XR屏幕应用发展历程-8 （一）显示屏幕发展规律与历程9 （二）VR屏幕应用发展历程10 (三）AR屏幕应用发展历程- 三、XR屏幕参数指标解析 --13 （一）屏幕尺寸--13 （二）分辨率---14 （三）像素密度PPI---15 (四）像素尺寸--17 （五）角分辨率PPD--18 (六）亮度---21 (七）对比---21 （八）刷新率---23 （九）响应时间--25 （十）色深/灰阶---25 （十一）色域--27 四、XR屏幕市场规模-29 （一）全球XR屏幕市场规模---29 (二）VR/AR屏幕分类市场规模 --30 (三）不同类型型屏幕XR市场规模-30 维深wellsennXR专题报告：XR显示屏幕系列研究报告4 MiellsennXR 前言 消费端显示屏幕的发展经历了电视、电脑、手机三大主要阶段 目前正在经历由手机向XR迭代的新阶段。显示屏幕做为XR设备的核心零部件，是XR沉浸体验的基础，决定了XR沉浸水平的体验层级，也是制约当前XR发展的关键零部件。 弃幕在XR硬件成本的占比高、价值量大，随看XR行业逐步发展 和成熟，XR显示屏幕拥有巨大的市场规模和商业潜力，根据WellsennXR的调研统计和预测，预计2025年全球XR显示屏幕市场规模为14亿美元，2030年全球XR显示屏幕规模超200亿美元，到2035年全球XR 弄幕市场规模达830亿美元规模。 本✲告为开篇✲告，围绕XR屏幕的应用发展历程、核心指标参数、市场空间规模等进行详细分析和解读。 本系列✲告后续将分别对Fast-LCD、硅基OLED、MicroLED等 几个核心屏幕类型从基础原理、技术路径与趋势、生产工艺和流程、 核心厂商等角度进行专题分析。 维深WellsennXR专题✲告：XR显示屏幕系列研究✲告5 MellsennXR 、XR屏幕显示概述 （一）XR屏幕显示成像原理XR按光学显示模组来区别分为VR和AR两种形态，其中VR主要为同轴光学，即屏幕、 光学以及眼球同处于一条轴线上，AR则为旁轴光学，即屏幕、光学以及眼球处于不同的轴 线上。因此VR和AR两种产品的屏幕有不同的形态和性能要求。（目前苹果VisionPro与Quest3类型的MR产品，其显示成像原理和VR一致，后文统一归类到VR产品中分析) XR屏幕显示成像原理 屏幕 VRAR 图1图片来源：wellsennXR 在视觉体验上，VR注重视觉的沉浸感，屏幕显示上更追求大视场角以及高分辨率， AR注重与现实世界的交互，在显示上更追求小体积高亮度。 在硬件条件上，消费级VR一般为头显形态，重量介于300-700克之间，体积较大，屏幕尺寸可以做得更大，一般单目屏幕尺寸在1寸-3.5寸之间，消费级AR一般为眼镜形态，重量要求在80克以内，一般单目屏幕的尺寸要求在1寸以下甚至更低，例如搭配BirdBath或者 自由曲面光学的AR眼镜屏幕普遍在0.49-0.7寸之间，搭配光波导光学方案的AR眼镜屏幕尺 寸在0.1-0.23寸之间，同时，AR屏幕还要做成光引擎与AR光学搭配使用。 (二）XR屏幕地位与价值 XR设备最基本、最核心的特征是沉浸式体验，体验层级的提升包含了包括显示、内容、交互等等技术之和，屏幕分辨率是XR沉浸体验的基础，决定了XR沉浸水平的体验层级。以VR为例，要达到完全沉浸的体验层级，需要单目屏幕分辨率达到8K的水平，目前，VR显示 正在从单目2K向单目4K升级，离单目8K还有一定的距离。 维深wellsennXR专题✲告：XR显示屏幕系列研究✲告 MiellsennXR VR✲浸体验层级 技术体系技术指标 单目屏幕分辨率门槛 视场角(FOV) 近眼显示角分辨率(PPD) 可变焦显示 360全景视频分辨率-弱交互 内容制作游戏等内容分辨率-强交互 虚拟化身 渣染计算 渣染处理宣染优化 追踪定位 初级✲浸 体验层级 部分✲浸 深度✲浸 完全✲浸 接近1K 1.5-2K 3K-4K ≥8K 90-100度 100-120度 140度左右 200度 ≤15 15-20 30左右 60左右(人眼极限) 否 否 是 是 4K 8K 12K 24K 2K 4K 8K 16K / 虚拟化身 精细化虚拟化身 2K/60FPS 4K/90FPS 8K/120FPS 16K/240FPS 1 注视点染 Outside-inInside-out 眼动交互眼球追踪 感知交互声音交互✲浸声个性化✲浸声 触觉交互触觉反馈精细化触觉反馈 移动交互虚拟移动(行走、定向等)高性能虚拟移动 表1数据来源：中国信通院 屏幕是XR硬件成本的占比较高、价值量比较大的核心零部件。例如目前VR采用Fast- 40%上下，采用MicroLED屏幕的AR成本占比也在40%左右。 XR屏幕整机成本占比 50%华为VisionGlass雷鸟X2 45%苹果VisionPro 40%影自Go 35% 30% Pico4 25%PicoNeo3Quest3 20%Quest2VR 15% Questpro 10% 5% 0% 2019202020212022202320242025 表2数据来源：wellsennXR (三）XR屏幕种类与类别 XR屏幕按照发光性质来看，分为主动式发光和被动发光屏幕，其中主动式发光屏幕包 括MicroOLED、MicroLED，被动发光屏包括LCD、LCOS、DLP、LBS等。主动发光型屏 幕是指利用电能使器件发光，显示文字和图像的屏幕，被动发光型显示屏幕，是指器件本身不发光，需要借助于背光源的光，用电路控制外来光的反射率和透射率才能实现显示。 维深WellsennXR专题✲告：XR显示屏幕系列研究✲告7 XR屏幕按发光类型分类 MellsennXR OLED 玻璃基AMOLED 主动发光硅基OELD XR屏幕分类 LED MicroLEDFastLCD LED LCOS 被动发光 DLPLBS 图2 图片来源:wellsennXR VR/AR根据各自的产品形态和需求，VR屏幕目前基本上是玻璃基AMOLED，硅基OLED和Fast-LCD三种类型屏幕，AR由于光学形态较多，使用的屏幕类型较为丰富，包括LCD、LCOS、DLP、LBS这四种被动式发光显示屏，以及硅基OLED，MicrOLED两种主 动式发光屏幕。 VR/AR屏幕常用屏幕分类 主动发光 VR 玻璃基AMOLED 硅基OELD 被动发光FastLCD XR屏幕分类玻璃基AMOELD 主动发光硅基OLED MicroLED ARLCD 被动发光 LCOS DLPLBS 图3图片来源:wellsennXR 维深wellsennXR专题✲告：XR显示屏幕系列研究✲告8 ViellsennXR 二、XR屏幕应用发展历程 (一）显示屏幕发展规律与历程 消费端显示屏幕的发展经历了电视、电脑、手机三大主要阶段，目前正在经历由手机 向XR迭代的新阶段。 为了满足移动性和随时随地显示的需求，显示屏幕发展的核心规律是越来越靠近人眼，屏幕越来越小，对屏幕显示精细程度提出了更高的要求。电视一般离人眼距离为3米左右 尺寸为30-100寸之间，PPI在50-150就能满足视觉需求；电脑离人眼距离在0.5米左右，屏 幕尺寸在10-30寸之间，PPI达到100-200水平基本满足视觉需求；手机离人眼更近一步到0.3米左右，屏幕则进一步缩小到3-8寸之间，需要PPI达到300以上的水平才能满足视网膜 分辨率需求，而XR设备与人眼距离进一步压缩到O.05米以内，更小的尺寸，对PPI要求更 更高。 显示屏幕的发展规律是在追求更高的分辨率和亮度的同时要实现屏幕越来越小型化，对屏幕的像素密度、亮度、功耗都提出了更高的要求，其核心是围绕更高像素密度ppi进行的并在此基础上实现更高分辨率、高亮度以及低功耗等等。 显示屏幕发展演进规律 3m 0.5m 0.3m <0.05m 30-100寸 10-30寸 3-8寸 0.1-3寸 50-150PPI 100-200PPI 300-500PPI >700 图4图片来源：wellsennXR XR屏幕的发展沿着高PPI、高分辨率、高亮度、高刷新率、低功耗等方向发展，由于VR和AR所搭配的光学以及应用场景不一样，因此两者所使用的屏幕发展历程也有差异。 维深WellsennXR专题✲告：XR显示屏幕系列研究✲告9 MellsennXR (二）VR屏幕应用发展历程 VR使用✁屏幕发展至今经历了OLED、Fast-LCD、硅基OLED三个阶段：2015-2020 年阶段，VR屏幕基本上以智能手机屏幕为基础✁玻璃基或软基OLED屏为主，PPI在300 700范围，单目分辨率在1k-1.6k水平，刷新率为70Hz-100Hz之间，整体分辨率较低，双目 分辨率一般都小于3K，代表性✁产品有Oculusrift、HTcVive、PSVR、Quest1等。 2020-2025阶段，VR屏幕➴步采用分辨率更高、响应速度更快✁Fast-LCD屏幕，PPI 在700-1500范围，单目分辨率在1.6K-2.5K水平，刷新率为70Hz-120H之间，VR双目分辨 率基本进入4K-5K水平，代表性✁产品有Quest2、Pico4、QuestPro、Quest3、创维pancake1、奇遇3等。 VR下一阶段屏幕✁发展持续往更高PPI、高分辨率迭代进步，2021年，中国VR品牌arpara首次使用了视涯1.03寸硅基OLED屏幕，PPl达到3514、单目分辨率为2.5K，刷新率120Hz；2023年，Bigscreen发售了旗下首款搭载硅基OLED屏VR头显Beyond，屏幕供 应厂商也是来自视涯1.03寸硅基OLED；2023年苹果发布✁首代MR头显AppleVisionPro 采用更高规格✁硅基OLED屏幕，PPI大于4000，单目分辨率➓近4K水平，目前，索尼、京东方、视涯等国内外厂商➴步推出适合VR规格✁硅基OLED屏幕，其尺寸都在1.3-1.4寸之 间，分辨率➓近4K水平，预计2024年以后将会有更多VR采用硅基OLED屏幕，并将双目✁ 分瓣辨率提高至8K✁水平。随着XR芯片算力不断提升，VR屏幕也朝着更高分瓣率