融合硅基和OLED优势,Micro OLED为MR新选择。硅基OLED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。 MicroOLED包含了夹在两个电极之间的有机发光材料,当其光源模块是通过使用气相沉积将OLED沉积到衬底上而产生的,电流流过时二极管发光,随后通过滤光片可实现对发光颜色的精确控制。 作为CMOS技术与OLED技术的有机结合,Micro OLED从有机材料的制备到成品的组装涉及多个重要生产工艺,主要包含硅基芯片的设计与制备、OLED制程、OLED封装制程和显示驱动与系统等环节。MR头盔需兼顾沉浸感、舒适性和交互性,对fov、对比度、分辨率和延时要求极高,对比过去主流的Fast-LCD,反应速度更快、更轻薄、显示分辨率跟高的硅基OLED可更好的满足MR近眼显示系统的高要求。例如苹果首代Vision Pro就搭载2块索尼Micro OLED(1.42英寸,分辨率为3648×3144,像素密度为3391ppi)。 国内Micro OLED发力,产业链国产化正当时。硅基OLED产业链可分为上游的设备制造、有机材料和组装零件,中游OLED面板制作,下游终端应用。 伴随国内视涯和京东方为首的面板厂产能逐步释放,上游厂商有望迎来“行业成长+国产替代”的双轮驱动。 具体来看:1)易天股份:提供硅基OLED的晶圆显示等贴附设备,基本涵盖MR模组组装和后段组装工艺段,已获视涯认可;2)清越科技:23年上半年成功研发0.23英寸硅基OLED;3)京东方A:目前已为多家品牌客户提供应用Micro OLED技术的MR产品;4)华兴源创:公司的Micro-OLED系列检测设备在2022年获得终端客户订单,是终端客户该产品检测设备领域的唯一供应商; 5)亚世光电:公司具备硅基OLED模组生产及设计能力,为客户提供专业的技术支持和解决方案;6)奥来德:目前已向国内多个硅基OLED面板厂商提供了OLED材料,此外公司的小型蒸镀机可用于硅基OLED面板的生产,目前在持续推广中。 投资建议:硅基OLED作为MR领域当前最具潜力的微显示方案之一,苹果首代MR头盔已率先搭载,引领行业创新趋势。关注后续国产硅基oled的持续突破,硅基OLED的产业链国产力量正崛起。持续关注:1)面板厂:京东方A、清越科技、视涯科技(未上市);2)设备:易天股份、华兴源创、联得装备、精测电子;3)其他:奥来德、亚世光电。 风险提示:市场复苏缓慢,产品研发不及预期,VisionPro发售推迟。 重点公司盈利预测、估值与评级 1MicroOLED,MR新显示方案 1.1MicroOLED,高阶微显示技术 MicroOLED(硅基OLED),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。MicroOLED光源模块是通过使用气相沉积将OLED沉积到衬底上而产生的。MicroOLED(硅基)包含了夹在两个电极之间的有机发光材料,当电流流过时二极管发光。随后,通过滤光片可以实现对发光颜色的精确控制,显示出百万种颜色。 图1:MicroOLED微显示器的基本结构图 图2:MicroOLED结构示意图 1.2融合硅基和OLED优势,MicroOLED为MR新选择 与传统LCD、OLED相比,MicroOLED:1)更轻薄。Micro OLED采用自发光的显示技术,无需背光模组等。2)画质显示清晰度更好。Micro OLED像素密度更高,可达每英寸3000ppi以上。(3)对比度和FOV更广。Micro OLED每个像素都是自发光的,在黑色和白色之间的对比度较高,使得显示效果更加清晰和真实。此外,Micro OLED的视角更广,在不同角度看到相同的鲜艳色彩,减少颜色失真的可能性。(4)响应速度更快。MicroOLED将更加适合高帧频的AR/VR应用。 MR头盔需兼顾沉浸感、舒适性和交互性,对fov、对比度、分辨率和延时要求极高,对比过去主流的Fast-LCD,反应速度更快、更轻薄、显示分辨率跟高的硅基oled可更好的满足MR近眼显示系统的高要求。苹果首代Vision Pro搭载2块索尼MicroOLED(1.42英寸,分辨率为3648×3144,像素密度为3391ppi),苹果引领行业创新趋势,关注后续硅基oled的持续突破。 2MicroOLED黄金时代来临,国产替代正当时 2.1硅基OLED的工艺流程:CMOS与OLED技术的结合 Micro OLED采用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,无机与有机半导体材料的高度融合。Micro OLED器件工艺制程主要包含四个环节: (1)硅基芯片的设计与制备:主要涉及驱动集成电路的设计和硅基芯片的制造,分别由芯片设计团队和集成电路晶圆厂完成。 (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(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:将MicroOLED制作成微显示器模组以供用户使用。 图3:MicroOLED生产流程 2.2黄金时代来临,国产进程加速 2.2.1面板厂 索尼具备较强量产能力,国内各大硅基OLED厂商正积极布局。根据Lichase公众号的数据,截至2023年2月末,只考虑已验收的项目(A),则国内8”Micro OLED产能大约在 9K/M ,细分来看,梦显电子大概验收产能为 5K/M ;湖畔光电大概验收产能为 1.7K/M ;创王大概验收产能为 0.8K/M ;京东方大概验收产能为 0.5K/M ;昀光科技大概验收产能为 0.5K/M 。熙泰大概验收产能为 0.3K/M ; 萃松光电大概验收产能为 0.2K/M 。国内12”Micro OLED产能大约在 8.8K/M ,细分来看,视涯产能为 6K/M ,京东方和宏禧科技也有部分产能。其中视涯科技和京东方目前的量产交付能力较强。 表1:国内MicroOLED扩产预期情况 2.2.2国产供应链 易天股份: 在MR显示设备领域,公司提供其显示器件生产工艺中所需Micro OLED的晶圆显示偏光片贴附设备、PF膜材贴附设备、OCA贴合设备、HTH全贴合设备等设备,基本涵盖了VR/AR/MR中模组组装和后段组装工艺段所需的相关设备,相关产品现已取得合肥视涯等客户的认可。此外,公司推出MR制造工艺中所需膜材制造的覆膜设备,和三利谱、歌尔股份等客户开启合作。 清越科技: 2023年上半年,公司在硅基OLED方面研发0.23英寸,亮度超过15,000尼特等一批新产品,该款超高亮度产品搭配光波导方案,有望在AR/XR领域实现更大突破。 公司硅基OLED项目设计产能为年产6万片8寸晶圆。按照1片8寸晶圆约合200片0.39寸产品或者100片0.61寸产品,两个型号各占50%比重测算,项目的设计产能约为900万片,达产后每年营收预计为8.20亿元。目前硅基OLED业务已向客户批量出货,后续会继续加大客户开发力度,整体相较去年同期有较大幅度的增长。 京东方A: 公司目前已为多家品牌客户提供应用Micro OLED技术的MR产品。在2023年SID国际显示周上,公司展出了1.3英寸4K4K Micro OLED近眼显示样机,该样机显示PPI高达4031,最大亮度5000nit,刷新率达90Hz,整体性能居业内领先水平。 华兴源创: 公司的Micro-OLED系列检测设备在2022年度获得终端客户订单,是终端客户在Micro-OLED系列产品检测设备领域的唯一供应商,在技术和市场两个维度处于行业领先水平。 亚世光电: 公司具备硅基OLED模组生产及设计能力,会根据客户的实际需求和应用场景,在产品设计、研发和生产过程中为客户提供专业的技术支持和解决方案。 奥来德: 公司目前已向国内多个硅基OLED面板厂商提供了OLED材料,此外公司的小型蒸镀机可用于硅基OLED面板的生产,目前在持续推广中。 3投资建议 硅基OLED作为MR领域当前最具潜力的微显示方案之一,苹果首代MR头盔已率先搭载,引领行业创新趋势。关注后续国产硅基oled的持续突破,硅基OLED的产业链国产力量正崛起。持续关注:1)面板厂:京东方A、清越科技、视涯科技(未上市);2)设备:易天股份、华兴源创、联得装备、精测电子。3)其他:奥来德、亚世光电。 表2:重点公司盈利预测、估值与评级 4风险提示 1)市场复苏缓慢。如果经济复苏情况不及预期,消费、商用市场持续疲软,将导致智能硬件行业下游需求持续偏弱,可能对板块公司业绩造成不利影响。 2)产品研发不及预期。在国际品牌、国内品牌纷纷加大投入的情况下,MR硬件市场竞争变得越来越激烈。若相关产业链公司不能及时开发出适应市场需求的新产品,可能会影响公司在细分市场的领先地位,从而使得公司销售收入增长放缓甚至出现下滑,公司的盈利能力可能会受到不利影响。 3)VisionPro发售推迟。如果VisionPro发售不及预期,或将导致行业对MR硬件的需求减少,进而对板块内公司经营情况造成影响。