工业行业专题研究-XR设备探讨五：AR光学部件产业链

免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 1 证券研究报告 工业 XR 设备探讨五：AR 光学部件产业链 华泰研究 机械设备 增持 (维持) 专用设备 增持 (维持) 研究员 倪正洋 SAC No. S0570522100004 SFC No. BTM566 nizhengyang@htsc.com +(86) 21 2897 2228 行业走势图 资料来源：Wind，华泰研究 2024 年 4 月 10 日│中国内地 专题研究 AR 有望成为头显设备终局，关注光波导+ Micro LED 后续工艺及设备进展 AR 采用 OST 方式将数据直接叠加于现实世界，交互及融合感更自然。AR眼镜的微显示屏与光学方案是当前产业链发展的关键。光学方案中，光波导为当前主流，表面浮雕光栅衍射光波导依靠微纳制造，我们认为光栅设计/光栅母版加工/纳米压印三大技术决定波导性能，关注纳米压印设备精度及效率提升。显示方案中，Micro LED 具有低功耗、高亮度等优势适配光波导方案，有望成为 AR 眼镜微显示器的最优选择。Micro LED 当前需克服巨量转移和全彩显示两大难题，后续关注激光巨量转移设备在 Micro LED 芯片巨量转移的应用及光学透镜合成设计实现全彩显示的商业化进展。 AR 中国市场 23 年 Q4 出货量已反超 VR，有望成为头显终局 AR 与 VR/MR 本质区别在于透视方案不同，AR 采取光学透视（OST），VR透视方案则为视频透视（VST），OST 在亮度、分辨率、延迟等方面更具有优势。当前多家巨头（苹果、Meta、小米、联想、华为等）与初创公司（Xreal、雷鸟创新等）积极布局 AR 产品。根据 IDC 报告，2023 年中国 VR/AR 出货量达到 72.5 万台，其中 AR 出货量 26.2 万台，同比上涨 154.4%，占中国AR/VR 市场的 36.1%，创历史新高，且在 2023 年 Q4 国内出货量首次超过VR。且相比 VR 而言，AR 融资领域的活跃程度更高。未来 AR 有望凭借价格优势+内容及体感提升+巨头不断入局推动成为头显设备终局。 AR 光学方案不断演进下光波导成当前主流，微纳加工为核心工艺 微显示屏、光学方案、传感器、芯片等是 AR 眼镜关键零部件。光学方案主要包括棱镜方案、Birdbath、自由曲面、全息投影、光波导方案；其中棱镜/Birdbath/自由曲面等方案目前技术较为成熟，但视场角，图像呈现效果，重量体积等不能满足消费者要求。光波导凭借其轻量化及良好的显示效果在AR 领域的技术发展前景明确，有助于推动消费级 AR 产品显著升级。光波导方案中衍射光波导可实现二维扩瞳，表面浮雕光栅衍射光波导依靠微纳制造，我们认为光栅设计/光栅母版加工/纳米压印三大技术决定波导性能，后续关注纳米压印设备在对准精度，效率等方面的提升。 AR 显示方案中 Micro LED 适配光波导，关注巨量转移/全彩显示工艺进展 目前主流的AR显示方案中，LCOS/DLP两种方案技术成熟可与光波导搭配，但体积和功耗较大；Micro OLED 体积小功耗低，但其亮度较低，常与光学方案中的 Birdbath、自由曲面方案搭配，无法与光波导方案适配。 Micro LED具有低功耗、亮度高等优势适配光波导方案，有望成为 AR 眼镜微显示器件最优选择。Micro LED 当前需克服巨量转移和全彩显示两大难题，后续关注激光转移技术在 Micro LED 芯片巨量转移的应用及光学透镜合成法实现全彩显示的商业化进展。大族激光/德龙激光/迈为股份/海目星等公司均已布局巨量转移设备；雷鸟创新通过棱镜合色技术 Micro LED 全彩化技术领先。 产业链重要环节及对应公司：AR 整机及光学部件设计集成（雷鸟创新，XReal，Rokid 等）；光波导及纳米压印设备（至格科技，苏大维格，天仁微纳，光舵微纳等）；Micro LED 及巨量转移技术（京东方，维信诺，天马微电子，迈为股份，德龙激光，大族激光，海目星等） 风险提示：AR 内容及生态不及预期，AR 技术路径出现变更。 (36)(27)(17)(8)2Apr-23Aug-23Dec-23Apr-24(%)机械设备专用设备沪深300 免责声明和披露以及分析师声明是报告的一部分，请务必一起阅读。 2 工业 正文目录 AR 使用 OST 叠加虚拟与现实，有望成为头显终局 ..................................................................................................... 4 各厂商加紧研发 AR 产品，产业链各环节快速发展 ............................................................................................... 5 AR 头显未来有望成为头显设备终局，市场空间广阔 ............................................................................................ 7 AR 核心为光学方案+微显示屏，光波导+ Micro LED 有望为主流 ............................................................................... 9 AR 眼镜光学方案不断演进下光波导成当前主流，微纳加工为核心工艺 ............................................................... 9 AR 眼镜光学方案可分为五类，光波导方案优势明显为当前主流 .................................................................. 9 表面浮雕光栅衍射光波导依靠微纳制造，光栅设计/光栅母版加工/纳米压印决定波导性能 ......................... 17 AR 显示方案中 Micro LED 适配光波导，巨量转移/全彩显示为工艺难点 ........................................................... 20 高性能 Micro LED 符合 AR 发展趋势，全彩显示/巨量转移工艺为关键 ...................................................... 23 观点总结.............................................................................................................................................................. 28 风险提示........