虚拟现实优秀显示方案，Micro OLED渗透率有望加速提高

icroOLED具备高像素密度、轻薄、低功耗等显著优势： 从显示面板的技术分类来看，目前主要包括LCD、OLED、Micro OLED以及Micro LED。与LCD和OLED相比，Micro OLED具备高像素密度、轻薄、低功耗等显著优势。Micro LED除了具备Micro OLED的优势之外，在亮度上比Micro OLED显著提高，是终极显示方案，由于制造工艺还不成熟，短期内无法商业化量产。综合来看，具备商业化量产优势Micro OLED是目前最适合虚拟现实的显示方案。 龙头公司相继入局，苹果MR有望带动Micro OLED渗透率快速提高 主流消费电子厂商陆续推出搭载Micro OLED显示屏的VR以及AR设备，松下、雷鸟、华为均在2022年发布了搭载Micro OLED的虚拟现实设备，高通发布了搭载Micro OLED的XR参考设计。另外，据彭博社的MarkGurman报道，苹果也预计在2023年6月发布MR头显，该设备将搭载2片4K MicroOLED面板，像素密度达3000PPI以上，解析度更能达到8K超高解析度。随着苹果搭载MicroOLED的MR设备的推出，Micro OLED在虚拟现实中的渗透率有望快速提高。根据DSCC的数据，2023年全球Micro OLED的销售额将超过13亿美元，并于2024年翻番，超过26亿美元。 索尼为行业龙头，国内厂商优势明显： 从Micro OLED生产厂商来看，欧美公司较早进入市场，包括美国eMagin和Kopin公司，索尼为目前Micro OLED行业龙头，预计苹果今年发布MR将搭载索尼的MicroOLED屏幕。国内厂商方面，视涯科技在12寸的Micro OLED屏幕上处于领先地位，目前已经在华为等龙头消费电子厂商应用，未来有望进入更多国际厂商，进一步打开成长空间。据LiChase统计，清越科技在8寸的Micro OLED上布局行业领先，如果只考虑已验收的项目，中国大陆8英寸Micro OLED产能大约在 9K/M ，其中梦显电子（清越科技）有 5K/M 产能，处于国内领先地位。 10M 相关标的： MicroOLED是近眼显示设备的最新方案，未来随着VR/AR行业的发展，国内供应链深度受益。推荐标的为华兴源创（688001）、精测电子（300567）、奥来德（688378）；建议关注标的为清越科技（688496）。 风险提示：下游需求不及预期、技术突破不及预期、政策及监管力度变化、VR\AR行业发展低于预期、疫情反复风险。 1.Micro OLED具备高像素密度、轻薄、低功耗等显著优势 1.1.Micro OLED技术原理 MicroOLED是一种在单晶硅片上制备主动发光型OLED器件的新型显示技术，又称硅基OLED。 不同于传统的PMOLED及AMOLED显示技术，其是以单晶硅作为驱动背板而制作的OLED显示器件，将传统外置邦定的显示芯片集成在硅基背板中，像素尺寸为传统显示器件的1/10，精细度远远高于传统器件。Micro OLED技术利用成熟的CMOS工艺，可以将行列驱动电路、像素阵列和DC-DC转换器等电路集成在单个芯片上，Micro OLED微显示器的尺寸通常小于2英寸。 MicroOLED可以在维持相近分辨率水平的基础上显示面积更小的OLED，这一特性使它拥有了更高的像素密度（PPI），并且具有让显示器更轻薄短小、耗电量更少、自发光、发光效率高等优点，特别适用于AR、VR等显示穿戴式设备。 图1.Micro OLED结构图 MicroOLED是半导体技术与OLED技术的结合，在高温低真空环境下，将OLED沉积到单晶硅衬底上制作成MicroOLED光源模块。其器件结构包括了驱动背板与OLED器件两个部分。驱动背板是采用标准的CMOS工艺在单晶硅衬底上制作驱动电路，构造MicroOLED显示需要的像素驱动电路、行列驱动电路等功能电路。由于单晶硅衬底不透明的特点，制作OLED发光单元需要先在衬底上以高反射率的金属作为阳极，再制作空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层以及阴极层。在阴级上制作薄膜封装层，用于阻隔水氧，在封装层上，进一步贴合玻璃进行器件强度保护 图2.Micro OLED原理图 MicroOLED结合了成熟的集成电路CMOS技术与OLED技术，采用了CMOS技术中的光刻、CMP等工艺和OLED技术中的真空蒸镀技术工艺。MicroOLED器件工艺制程主要包含了四个环节： （1）硅基IC设计与制造：主要涉及集成电路的设计和制造,分别由IC设计团队和晶圆厂完成。 （2）OLED制程：主要包括OLED微腔顶发射技术，阳极材料技术，全彩化技术等。其中阳极像素点制作系将金属阳极制作在硅片上，阳极制作工艺完成后，采用真空蒸镀技术工艺将有机发光材料蒸镀至硅片上。金属镀膜工序完成金属阳极的蒸镀，起到连接硅片驱动电路和OLED有机发光层的作用。 （3）OLED封装制程：首先通过PECVD和ALD设备制作Micro OLED薄膜封装，在硅片表面生成致密的薄膜，以达到阻挡水分子、氧气分子的作用，成膜质量关系到整个OLED微型显示器的寿命和良品率。再通过IJP（喷墨印刷，Ink Jet Printing）有机彩色滤光材料，进行曝光显影制作硅基OLED所需的三基色（R、G、B）图形，完成彩色化工艺，主要包括涂胶、光刻、显影和烘干4个工序。 （4）显示驱动与系统：与第一部分设计制造紧密相连。MicroOLED的驱动IC和像素电路是集成在一起的，集成度高的同时也存在一些问题，如开发难度高，通用性差。 图3.Micro OLED工艺流程 1.2.Micro OLED具备高像素密度、轻薄、低功耗等显著优势 从显示面板的技术分类来看，目前主要包括LCD、OLED、Micro OLED以及MicroLED，LCD由于具备成本优势，在TV等大屏领域依然占据主要份额。随着消费者对显示器的视角场、分辨率、像素密度以及轻量化的要求越来越高，目前OLED技术在中小尺寸已经逐步替代LCD技术的应用。OLED具有视野角度宽、轻薄、对比度高、显示色彩丰富、响应速度快、功耗低、柔性显示以及抗震性能好等优点。 OLED按驱动方式的不同可以分为被动式驱动OLED（PMOLED）和主动式驱动OLED (AMOLED)。 其中AMOLED显示品质较佳、反应速度较快，主要面向量产规模较大的中大尺寸显示屏，包括智能手机屏、平板电脑显示屏和电视。PMOLED具有高亮度、生产成本较低的特性，因此多用于多样化的定制产品市场，以中小尺寸的显示屏为主，如医疗健康、家居应用、消费电子、车载工控、安全产品等。 Micro OLED是主动式有机发光显示AMOLED的一个重要分支，创新性结合半导体与OLED、显示器件采用单晶硅芯片基底。单晶硅芯片采用现有成熟的集成电路CMOS工艺，实现显示屏像素的有源寻壮矩阵的同时可实现如SRAM存储器、T-CON等多种功能的驱动控制电路，大大减少了器件的外部连线，增加了可靠性，实现了轻量化。 与LCD相比，Micro OLED具备以下优点： （1）Micro OLED是一种自发光的显示技术，不需要背光模组，因此可以做得更薄、更轻、更省电。 （2）Micro OLED的像素密度更高，达到每英寸3000ppi以上，可以提供更清晰、更细腻的画质。 （3）Micro OLED的响应速度更快，适合用于高帧率的AR/VR等应用。 与OLED相比，Micro OLED具备以下优点： （1）Micro OLED的尺寸更小，可以实现更高的像素密度和分辨率。 （2）MicroOLED的响应速度更快，适合用于高帧率的AR/VR等应用。 （3）Micro OLED不需要复杂的封装技术，可以降低成本和厚度。 从成本来看，Micro OLED目前技术成熟度比LCD和OLED还有一定差距，成本较高，这是与LCD和OLED相比的主要劣势。 图4.AMOLED、LCD、Micro OLED对比 1.3.Micro OLED是目前最适合虚拟现实的显示技术 虚拟现实设备包括VR和AR，对于VR来说，需兼顾沉浸感、舒适性和交互性，对对比度、视场角、分辨率和延时要求极高，亮度相对不那么高，对寿命和重量的要求也不太高。对于AR来说，不关注沉浸感，但关注轻便、长期佩戴，真实世界和虚拟世界要同时显示，同时亮度也非常重要，对于对比度、分辨率要求相对不那么高。 目前市面市主流的VR设备用的是Fast LCD，它是LCD的增强版，优点在于产能成熟，成本很低，但是它像素密度低，分辨率低；对比度低，画面质量差；亮度低，延迟高，有余晖，且容易产生眩晕；同时，它还不能显示局部的黑色。 与Fast-LCD相比，MicroOLED具备高清晰度、高刷新率、高对比度、轻薄、能全黑等特点，但是在亮度以及寿命上存在短板。因为Micro OLED是有机物，不能加过高电压，因此亮度有限。 与前面两种显示技术相比，Micro LED不仅具备Micro OLED高分辨率、高PPI、高刷新率和高对比度等优点的同时，拥有无机物特性，将响应时间、功耗、色域等性能进一步提升，并有效改善Micro OLED亮度低、寿命短的缺陷。不过，Micro LED制造工艺面临技术瓶颈，尚处研发阶段，短期难以规模量产。首先，Micro LED面临着全彩显示问题，目前仅单绿色具备规模量产能力，并且全彩显示和巨量转移问题严重制约着Micro LED的发展。 综合来看，对于目前主流的VR设备来说，Micro OLED具备高清晰度、高刷新率、高对比度、轻薄等显著特点，并且其中亮度偏低（高于LCD，但是低于MicroLED）、寿命不够长等缺点对于VR设备来说影响不大，并且相比Micro LED商业化量产难度要低不少，是目前最合适虚拟现实的显示技术，有望快速取代Fast-LCD的份额。 对于AR设备来说，需要具备较高亮度，长远来看，Micro LED将成为终极解决方案。 表1：Fast-LCD、MicroOLED、Micro LED对比 2.需求端：苹果MR预计搭载MicroOLED屏幕，有望带动其在虚拟现实中渗透率快速提高 2.1.龙头公司相继入局，苹果MR有望带动行业加速发展 MicroOLED微显示器件具有OLED自发光、薄、轻、视角大、响应时间短、发光效率高等优异特性，而且更容易实现高PPI、体积小、易于携带、功耗低等应用效果，特别适合应用于近眼显示设备。 行业龙头对产业链的技术路线的选择具有指引作用，索尼在2011年发布HWZ-T1，成为最早运用MicroOLED的VR产品。Micro OLED的优势正在逐渐得到下游消费电子厂商的认可，目前已有索尼、Rokid、arpara等多家公司采用MicroOLED作为VR/AR设备的显示屏。 在CES 2022期间，松下旗下全资子公司Shiftall Inc.展示全球首款5.2K高动态范围VR眼镜MeganeX，搭载两块1.3英寸Kopin Micro OLED（2560×2560)面板，刷新率达到120Hz，像素密度为2245ppi，售价不到10万日元（约合人民币5500元）。 雷鸟创新旗下全新消费级智能眼镜产品雷鸟Air已于2022年4月19日在京东上市开售，搭配了两块分辨率为1920 ×1080 的Sony Micro OLED显示屏，支持2D、3D全高清观影，可以带来4米距离等效140英寸的全高清观影体验。 高通于2022年也发布了一款全新的AR智能眼镜参考设计，名为“New Wireless AR Smart Viewer”，采用双0.49英寸1920x1080 90Hz MicroOLED微型显示器，由中国的视涯科技生产。华为在2022年12月9日正式发布的Vision Glass智能观影眼镜，采用BirdBath（简称BB）方案，实现了90%DCI-P3色域（即120% sRGB），搭载的MicroOLED微型显示器由视