XR元宇宙行业产业研究系列（1）：底层技术四部曲之一XR光学显示元宇宙的大门沉浸体验之基-221213（70页）.pdf

1、XR光学显示：元宇宙的大门，沉浸体验之基2022年12月13日XR元宇宙产业研究系列（1）：底层技术四部曲之一行业专题姓名：朱峰（分析师）邮箱：电话：021-38676284证书编号：S0880522030002姓名：鲍雁辛（分析师）邮箱：电话：0755-23976830证书编号：S0880513070005 诚信 责任 亲和 专业 创新2请参阅附注免责声明XR光学显示：元宇宙的大门，沉浸体验之基XR光学产业研究报告摘要01VR光学方案持续向轻薄化迈进，菲涅尔透镜方案成熟，Pancake正加速渗透将成主流VR光学方案经历了从非球面透镜到菲涅尔透镜、再到Pancake方案的演进，“更轻、更薄”是

2、VR光学方案进化的核心。非球面透镜成像质量较好，但器件厚重；菲涅尔透镜去掉了光线在透镜中的直线传播，在向轻量化方向改进的同时又能兼顾更好的聚光效果；Pancake方案通过使光线多次折返，能大幅降低光学镜头总长，使该方案在轻薄化上实现了大幅进步，正被越来越多的新机型采用、成为VR光学方案的主流趋势。但Pancake光学原理限制了方案的光损较高，且工艺精度要求较高，制造成本较前两者高，仍有难点需克服。02更轻便、更大FOV和更高光效是AR光学方案进化目标，Birdbath方案成熟，光波导在探索中逐步落地、是未来方向主流的AR光学方案包括离轴光学、棱镜、Birdbath、自由曲面棱镜和光波导等。AR

3、眼镜的核心使用场景要求更轻便、更大FOV和更高光效，且能将这三点更好平衡的AR光学方案。当前Birdbath方案成熟，在更关注观影需求而非虚实融合体验的AR眼镜中应用较多；而光波导相较前者在轻薄性、透光性等多方面拥有明显优势，已成为产业普遍认为的下阶段AR光学方案发展方向。光波导主要分为几何阵列光波导、表面浮雕光栅波导、体全息光栅波导等，由于技术均未成熟，因而主流技术路线尚未确定。当前，不同路线的光波导方案在不断成熟过程中不断被采用落地，但光波导技术整体尚存工艺、良率、制造成本等多个核心问题尚需解决。03显示效果和性价比是核心，Fast LCD将保持VR微显示方案主流地位，硅基OLED和Min

4、i LED背光Fast LCD将引领未来中高端方案理想的VR显示屏需要在具备优异显示效果、减少眩晕的同时兼顾成本，对微显示方案的性价比要求较高。近年来VR微显示方案大致经历了从OLED到Fast LCD的演进，Fast LCD由于性价比高、能缓解纱窗效应，已成为目前主流的VR显示方案，并有望在未来保持主要地位。从中短期看，Mini LED背光Fast LCD可以改善Fast LCD漏光问题，并提升显示效果；硅基OLED可以改善OLED纱窗效应，硅基OLED和Mini LED背光Fast LCD有望成为未来中高端VR采用的重点方案。从长期来看，理论上拥有最佳性能的Micro-LED或将在成熟后成

5、为VR显示的最佳方案。04轻便、显示效果和成本是核心，LCoS、硅基OLED是当前AR微显示技术主流方案，Micro-LED是重要探索方向当下主流的AR微显示方案包括LCoS、DLP、LBS、硅基OELD、Micro-LED等。除Birdbath方案外，大多数AR眼镜要求具备较高的透光度且能在户外场景有较好显示效果，因此对显示屏亮度、透光性、光效等显示效果指标和轻便性要求较高，同时也需兼顾成本。LCoS由于亮度较高、成本较低、制造工艺难度低等优点是AR头显的主要显示方案之一。硅基OELD依托成熟的半导体工艺将像素点置于硅晶圆之上，实现较高的像素密度，应用前景广阔。Micro-LED则在各方面的

6、性能潜力突出，已成为AR微显示方案的重要发展方向，但仍需攻克全彩显示等技术难点，目前Micro-LED落地的方案以单色为主，具体应用范围存在一定限制。05风险提示（1）XR光学显示技术进步不达预期的风险；（2）XR需求增长不及预期的风险；（3）行业竞争加剧的风险。3诚信 责任 亲和 专业 创新请参阅附注免责声明XR光学显示：元宇宙的大门，沉浸体验之基XR光学产业研究报告“光学方案和微显示屏”是影响XR设备性能和成本的重要部件01VR光学方案：持续向“轻薄化”迈进，Pancake渗透加速将成主流02AR光学方案：更轻薄、更大FOV和更高光效，成熟中的光波导是未来方向03VR微显示方案：显示效果与