1、矽基 OLED:下一代微顯示技術
1.1. 矽基 OLED:最適用於近眼顯示行業的微顯示技術
OLED 按驅動方式的不同可以分為被動式驅動 OLED(PMOLED)和主動式驅動 OLED(AMOLED)。與普通的以非晶矽、微晶矽、多晶矽或氧化物薄膜電晶體為驅動背板的AMOLED 顯示器件相比,單晶矽背板具有更高的載流子遷移率。
OLED 按屏幕大小可以分為大尺寸、中小尺寸和微型顯示器;按照基板的不同可以劃分為玻璃基板、矽基板、柔性基本等。由於 PPI 的差異,微型尺寸的 OLED 顯示器一般使用矽基板,而中小尺寸、大尺寸 OLED 通常選用玻璃基板或柔性基板。
矽基 OLED 微型顯示器是結合 CMOS 工藝和 OLED 技術,以單晶矽作為有源驅動背板而製作的主動式有機發光二極體顯示器件。單晶矽晶片採用成熟的集成電路 CMOS 工藝,並結合了 OLED 快速響應、大視角、低功耗等突出優點,不但實現顯示屏像素的有源尋址矩陣,還實現了如 SRAM 存儲器、T-CON 等多種功能的驅動控制電路,減少了器件的外部連線,增加了可靠性,實現了輕量化,像素尺寸為傳統顯示器件的 1/10,精細度高於傳統器件。
矽基 OLED 器件結構包括驅動背板和 OLED 器件兩個部分。驅動背板應用標準的 CMOS 工藝製作,形成矽基 OLED 微顯需要的像素電路、行列驅動電路以及其他的功能電路。在 CMOS電路的頂層金屬中通常製作高反射的金屬,作為 OLED 器件的陽極。OLED 器件部分通常包括空穴注入層、空穴傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層、半透明的頂電極。在頂電極上製作薄膜封裝層,用於阻隔水氧,接著旋塗透明貼合膠層,貼合玻璃進行器件強度保護。
矽基 OLED 驅動晶片架構。SVGA059 驅動晶片採用標準 CMOS 工藝設計,驅動背板包括像素電路、行列驅動電路、D/A 轉換器、三路電源模塊、I2C 接口、溫度傳感器等。晶片中同時集成了溫度傳感模塊,實現晶片在高低溫下的精確調節,提高晶片顯示的穩定性。
矽基 OLED 是主動式有機發光顯示 AMOLED 的一個重要分支。與 AMOLED 顯示技術相比,矽基 OLED 顯示技術具有以下一些突出特點:1)基底晶片採用成熟的集成電路工藝,製造良率大大高於 LTPS 技術。2)採用單晶矽,遷移率高、性能穩定,壽命高。3)200mm×200mm 的 OLED 蒸鍍封裝設備就可滿足製造要求,不像 AMOLED 需要追求高世代產線。4)矽基 OLED 微顯示器體積小,其提供的近眼顯示效果可以與 AMOLED 顯示器相媲美。(《矽基 OLED 微顯示技術的優勢與發展現狀》張積梅)
矽基 OLED 技術優勢。矽基 OLED 集電子技術、光學技術、材料技術、半導體技術等於一體,除具有 OLED 自發光、響應速度快、工作溫度範圍寬、全固態等特點外,還具有體積小、重量輕、功耗低、PPI 高等特點,主要用於近眼式顯示系統,是近眼式顯示系統的核心器件。
OLED 微型顯示器產業與半導體產業的特性很相似,具有資本密集、技術密集,材料成本佔總成本比例高,產品技術水準更新快和人才密集等特點。矽基 OLED 行業的具體特點如下:
歐美國家公司較早進入市場,國內奧雷德與國外 eMagin 等公司形成分庭抗禮的產業格局,國內企業大有可為。目前全球從事開發、生產 OLED 微顯示器的廠商並不多,主要集中在歐美國家,包括美國 eMagin 公司、英國 Micro Emissive Displays(MED)公司、德國 Fraunhofer IPMS 研究機構、法國 MicroOLED 公司、日本索尼以及中國雲南北方奧雷德。
行業壁壘高。矽基 OLED 行業屬於資本密集型的產業,材料成本佔總成本比例高,進入門檻高。矽基 OLED 是集成電路和新型顯示兩種技術的結合,其中集成電路製程佔據了器件成本的 70%到 80%。
產品技術水準更新快。隨著近年來矽基 OLED 微型顯示器市場關注度越發提高,市場參與者數量快速增加,各廠商研發投入大幅攀升,產品快速迭代更新,朝著低電壓、高亮度、高解析度、低功耗、高集成性及低成本方向發展。
對人才的需求強烈。該行業為典型的人才密集型行業,行業內公司的發展很大程度上依賴於技術專業人才。隨著 OLED 微型顯示器行業的快速發展,業內人才需求增大,人才競爭日益激烈,能否維持技術人員隊伍的穩定並不斷吸引優秀人才的加入是公司能否在業內保持技術領先優勢的關鍵。
1.2. 第三代顯示技術,技術更迭驅動行業發展
需求推動技術更迭。顯示技術從最傳統的 CRT(陰極射線管)技術,到 LCD(液晶顯示)技術,隨著消費者對顯示器可視角度、圖像顯示質量和節能環保的要求越來越高,已經不滿足於 CRT、LCD 技術,而 OLED(有機發光二極體)由於其具有視野角度寬、輕薄、對比度高、顯示色彩豐富、響應速度快、功耗低以及抗震性能好等優點,備受人們關注。
OLED 被稱為是繼 CRT、LCD 之後的第三代顯示技術。與 CRT、LCD 顯示器相比,OLED微型顯示器具有自發光、功耗低、抗震性強、耐低溫、超輕薄、響應速度快等優勢,因此呈現出逐步替代的趨勢。
矽基微型顯示器可分為自發光型、透射型和反射性三類。矽基微型顯示器有兩個明顯特徵:一是顯示器以製作有 CMOS 驅動電路的單晶矽晶片為基底,二是顯示器的外觀尺寸非常小,以致要藉助一些光學放大系統才能看到所顯的圖像信息。
自發光型器件因為附有一層能電致發光的(螢光)薄膜,故不依賴外光源而發光。與自發光顯示相反的是,透射型和反射型屬於調製光顯示模式,都要利用外光源。通常調製光顯示器比自發光顯示器功耗低,且易於小型化, 另外可運用成熟的平面光刻技術來規劃顯示空間,從而提高圖像解析度。調製光顯示能大批量生產的特性還有利於降低成本。
目前微顯示技術主要包括高溫多晶矽液晶顯示技術(HTPS-LCD)、矽基反射式液晶顯示技術(LCOS)、矽基 OLED 顯示技術(Micro OLED)和矽基 LED 顯示技術(Micro LED)等。HTPS-LCD、LCOS 等為被動式顯示技術,存在體積大、光路複雜等問題。Micro LED 顯示技術成熟度較低,需要進一步解決 LED 微型化和與驅動背板組裝等問題,目前還沒有實現工程化應用。
矽基 OLED 顯示技術是一種新興的顯示技術。相比於 LCD 顯示屏,OLED 微顯示技術具有不少優點。1)低功耗,比 LCD 功耗小 20%,電池重量可以更輕。2)工作溫度寬,不需要加熱和冷卻就可以工作在-46℃~+70℃的溫度範圍內。3)高對比度,LCD 對比度為 60:1,OLED微顯示器的對比度可以達到 10000:1。4)響應速度快,OLED 像素更新所需時間小於 1μs,而 LCD 的更新時間通常為 10~15ms,相差了 1000 到 1500 倍。
根據市場研究機構 MarketsandMarketsTM的研究報告,OLED 微型顯示器市場規模增長最為迅速,年均複合增長率達到 41.14%,預計 2024 年將實現 1566.3 百萬美元的市場規模,並最終超過 LCD 與 LCoS 成為微型顯示器應用最為廣泛的技術類型。未來的 MicroOLED 顯示器將達到 4k x 4K 的解析度,亮度超過 5000cd/m2,大批量生產價格約為今天的 15%。
1.3.矽基 OLED 產業鏈分析
矽基 OLED 產業鏈包含上遊原材料,中遊 OLED 面板製造以及下遊 OLED 應用等環節。上遊包括矽基板、驅動 IC、光膠顯影材料、金屬材料、有機材料、彩色過濾層材料、封裝材料、生產設備等主要環節,為中遊 OLED 微顯示器廠商提供原材料和設備。中遊廠商製造顯示面板後,其產品可應用於頭戴顯示產品、智能穿戴產品、工業儀表、醫療儀表等下遊應用產品中。
上遊原材料主要系矽基板、有機材料等,屬於半導體產業鏈上遊,具有技術密集型特點。整個矽基 OLED 產業鏈中,韓國佔據產業鏈的高端,控制了大部分的核心設備和工藝,日本緊隨其後。國內的矽基 OLED 產業的主要問題在上遊,即設備和原材料。設備方面,國內沒有能供應矽基 OLED 生產的核心高精度設備;原材料方面,國內精細化工等基礎工業落後,不能配備關鍵材料,如有機材料和彩色過濾層材料。
中遊 OLED 微型顯示器領域中,奧雷德在國際競爭中扭轉了顯示面板長期落後於歐美日等國家和地區的不利局面,形成了與 eMagin、Micro OLED 分庭抗禮的產業格局,在當前美國等發達國家對我國實行嚴格技術封鎖的情況下,有效增強了國防裝備的研發能力,維護了我國的國防安全。
矽基 OLED 產品對應的下遊客戶主要包括工業測溫、測距手持設備製造商;穿戴式視頻終端設備製造商;相機製造商;高端醫療器械、工業器械製造商等。矽基 OLED 微型顯示器應用範圍寬廣,未來將逐步取代 LCD 顯示,技術成熟時,還可以取代大型顯示屏的應用領域。
2. 軍用轉民用,AR/VR 打開成長空間,巨頭加速布局
2.1. 國家戰略性新興產業,軍用轉民用,釋放需求增長空間
政策紅利不斷釋放,國家引導 OLED 行業發展。隨著人類步入信息社會,信息量飛速增加,各種信息頻繁交換,作為視覺信息與人眼溝通的橋梁——各種顯示設施和顯示設備正得到前所未有的發展,已經成為電子信息工業的一大支柱產業。OLED 行業是國家重點支持的戰略性新興產業,國家制定了一系列政策推動產業加速創新發展。
矽基 OLED 微顯示行業處於早期發展階段,軍用領域是相關產品在早期發展階段的切入點。矽基 OLED 顯示器產品應用主要包括瞄準觀察系統(如輕武器系統用瞄具、手持觀察類儀器、裝甲車輛炮長鏡等)、頭盔系統(如單兵作戰頭盔等)和模擬訓練系統(如模擬訓練頭盔等),是國防現代化、信息化建設的重要組成部分。
矽基 OLED 應用場景從軍用逐漸轉向民用。矽基 OLED 具備製造良率較高、性能穩定、壽命較長、體積小、低功耗等特性,進而促進其成為頭盔顯示器、立體顯示鏡以及眼鏡式顯示器等可穿戴顯示的主要方案。其能夠為可攜式計算機、無線網際網路瀏覽器、可攜式 DVD、遊戲平臺及可穿戴式計算機等一共信息產品提供高畫質的視頻顯示,在 R/AR、工業安防、醫療等高解析度近眼顯示領域都能有廣泛的應用,逐漸成為新型顯示行業的角力點。
預計 2023 年矽基 OLED 市場規模有望達 900 億美元。矽基 OLED 隨著下遊應用的興起將迎來需求增長,應用層面的需求將刺激上遊製造行業的高景氣,預計整個 OLED 行業未來會迎來高增長。賽迪智庫預測,2023 年,VR/AR 頭顯市場將增長到 6860 萬臺,我們預測到 2023 年矽基 OLED 市場規模有望達 900 億美元。
2.2. 軍用:軍隊裝備信息化加速推進,傳統軍事應用領域需求穩定
軍隊裝備信息化轉型加速推進。《中國的軍事戰略》要求發展先進武器裝備,加快武器裝備更新換代,構建適應信息化戰爭和履行使命要求的武器裝備體系。2019 年《新時代的中國國防》提出新時代中國國防和軍隊建設的戰略目標是,到 2020 年基本實現機械化,信息化建設取得重大進展,戰略能力有大的提升。
OLED 被廣泛應用於軍事領域。OLED 為全固態發光,抗震性好,工作溫度範圍寬,能夠承受其他顯示器無法工作的惡劣環境,如具有較大的加速度、高寒或強烈震動環境等,因此可以被用於戰車、坦克、飛機等作戰平臺以及各類駕駛員、士兵的頭盔顯示器等。
OLED 微型顯示器在軍事用途的領域主要包括瞄準、觀察系統;頭盔系統和模擬訓練系統三個部分。其中在瞄準、觀察系統是主要的軍事用途,每套紅外熱成像儀、槍枝和火炮瞄準系統需要 1-2 個 OLED 微型顯示器;軍隊實現數位化裝備是未來發展趨勢,頭盔系統作為數位化士兵必要的信息裝備,其市場規模有望快速提升;OLED 微型顯示器的另一軍事用途是模擬訓練,可取代目前應用較多的大屏幕模擬訓練系統。
軍事用途將成為微型顯示器市場規模增長最為迅速的領域。根據 MarketsandMarkets TM 的研究報告,2018 2024 年,軍事用途將成為微型顯示器市場規模增長最為迅速的領域,年均複合增長率達到 37.42%,預計 2024 年將實現 546.8 百萬美元的市場規模。
2.3. 民用:5G 商用落地,VR/AR 產業前景廣闊
沉浸式體驗需求旺盛,新一輪科技革命蓄勢待發。全景式的視、觸、聽、嗅覺交互體驗,能將人類帶入「時空穿梭」和「虛擬世界」的時代,引起用戶的興趣和熱情。隨著 5G 和AI 技術的不斷進步,越來越多的穿戴顯示產品將會變得更具吸引力。以虛擬實境和增強現實為代表的新一輪科技和產業革命蓄勢待發,虛擬經濟與實體經濟的結合,將給人們的生產方式和生活方式帶來較大變化。
顯示屏幕是 VR/AR 頭顯的核心元器件之一,矽基 OLED 給 AR/VR 注入新生命。矽基 OLED顯示作為半導體和 OLED 結合的一種新型顯示技術,具有高解析度、低功耗、體積小、重量輕等優勢,將是 VR/AR 等下一代智能穿戴顯示的主要方案。
頭戴顯示器(HMD)將成為微型顯示器市場規模增長的主要動力。微型顯示器主要應用 頭戴顯示器(HMD)、平行顯示系統(HUD)、電子取景器(EVF)、投影儀等用途,其中頭戴顯示器(HMD)、平行顯示系統(HUD)是微型顯示器應用產品中增長最為迅速的領域。頭戴顯示器可以通過光學系統放大微型顯示器上的圖像,進行視覺成像,實現虛擬實境(VR)、增強現實(AR)等不同效果。
預計 2023 年 AR/VR 頭顯設備出貨量達 6860 萬臺。據 IDC 數據,2019 年 Q1 全球 VR/AR頭顯設備出貨量達 130 萬臺,同比增長 27.2%,其中 VR 頭戴式顯示器佔整個出貨量的 96.6%。Oculus、HTC、微軟、小鳥看看、大朋、創維、華為陸續發布了新頭顯設備。受益於頭顯產品的迭代加速、內容平臺的進一步完善以及行業端用戶需求的快速增長,預計 2023 年全年 AR/VR 頭顯設備出貨量將達到 6860 萬臺,連續六年複合增長率為 142.02%。
(1)虛擬實境(VR)方面
VR 行業集中度高,三大品牌引領行業發展。2018 年全球 VR 出貨量(不包括移動 VR)為465 萬臺,從市場佔有率數據可以看出,行業集中度較高,前三名品牌 Sony、Oculus 和HTC 分別佔 43%、19%和 13%的市場份額,大品牌公司引領行業發展。
目前,虛擬實境應用可分為行業應用和大眾應用,行業應用主要分為 B2B、B2C。B2B:零售、房地產、醫療健康、工業製造;B2C:電視遊戲、賽事直播、視頻娛樂、通訊及社交,虛擬實境應用正在加速向生產與生活領域滲透,「VR/AR+」的時代業已開啟。
VR 行業應用場景打開,從教育、醫療向車載、直播領域滲透。
教育:19 年 1 月,強生在全球部署 50 多個面向外科醫生和護士的 VR 培訓項目;同年 2 月巴西 VR 公司 Beenoculus 與高通和 Pico 等公司合作,提供了硬體和軟體解決方案,以及內容製作服務,加速 VR 英語培訓教育。
健康醫療:19 年 3 月,北京航空航天大學沙河校區正式掛牌 VR 心理實驗室,提供VR 心 理康復訓練,同時還計劃研發更多用於心理諮詢的 VR 應用場景;中國移動攜手華為公司助力中國人民解放軍總醫院,成功完成了全國首例基於 5G 的遠程人體手術——帕金森病"腦起搏器"植入手術。
車載娛樂:19 年 1 月,奧迪展示全新沉浸式車載娛樂技術,乘客在佩戴 VR 眼鏡後,車輛會根據路況實時匹配逼真的電競類影片效果反饋給乘客;同月巴士公司 FlixBus與 Inflight VR、Pico 合作推出 VR 服務,為部分路途較長的班次配備 VR 頭顯 PicoGoblin2 ,內容供應方為西班牙 VR 解決方案公司 Inflight VR;同年 2 月 2 月,Pico與西班牙航空公司Iberia Airlines 合作,幫助Iberia提供基於Pico VR 頭顯的空中娛樂。
現場直播:19 年 1 月,中央廣播電視總臺在新聞頻道《我要看春晚》直播特別節目中實現了 VR 內容在電視端和移動端同步播出;同年 3 月,藉助聯通 5G 網絡,央視首次在人民大會堂北大廳的「部長通道」進行 5G+VR 直播。
VR 工具實用性顯現:
應用工具:19 年 1 月福特員工利用 VR 工具 Gravity Sketch 設計未來的車型,GravitySketch 已登陸一系列的應用平臺,支持 Oculus Rift,HTC Vive 和 WMR 頭顯,2 月,美國 3D 設計公司 Mindesk,為其已集成 AD 軟體的 VR 平臺 Mindesk 推出 Unreal引擎的集成支持,Mindesk 可在 VR 中實時 3D 建模。
開發工具:19 年 3 月,Oculus 宣布 VR 移動機制開源工具 VR Tunnelling Pro(VRTP)開始支持 Unreal 4;VRTP 可以幫助 VR 開發者將一系列的舒適移動機制集成至應用程式之中;同時,發布內容創作開源工具 VRTK 4.0 beta 版本。
(2)增強現實(AR)方面
增強現實技術是一種將虛擬信息與真實世界巧妙融合的技術,廣泛運用了多媒體、三維建模、實時跟蹤及註冊、智能交互、傳感等多種技術手段,將計算機生成的文字、圖像、三維模型、音樂、視頻等虛擬信息模擬仿真後,應用到真實世界中,兩種信息互為補充,從而實現對真實世界的「增強」。
按照產品形態分類,AR 可分為一體式、分體式 AR 眼鏡和 AR BOX,主要側重於低功耗、全天可佩戴和外觀輕便。主要廠商有 Google、Microsoft(Hololens)、Epson、Vuzix、MagicLeap 等。AR 關鍵技術主要有近眼現實、感知交互、處理計算和網絡傳輸。
各巨頭加速布局 AR 產業。2019 年 5 月谷歌發布 Google glass EE2,同年 11 月微軟發布了它的 AR 眼鏡產品 Hollens2,各巨頭紛紛入場 AR 市場。以蘋果為例,目前 App Store 已經有超過 3000 款 AR app,蘋果頂級分析師郭明錤發表的新研究報告稱,蘋果的 AR(增強現實)眼鏡最早將於 2022 年發布。據此,判斷蘋果 AR 設備的推出產生示範帶動效應,助力其他品牌跟進推動 AR 行業發展。
相較於 DMD 和 LCOS,矽基 OLED 更具應用前景。在 VR/AR 領域,全球範圍內主流的 VR/AR顯示有 DMD、LCOS 和 Micro OLED 三種。DMD 由於價格高、功耗高等問題,目前主要用於投影領域。LCOS 的 VR/AR 頭盔如果使用時間過長,會因為畫面響應速度慢和解析度不足導致紗窗效應而造成頭暈的問題。而矽基 OLED 微顯示器的像素密度可達 5000ppi,可以削弱紗窗效應,從這樣的優勢來看,矽基 OLED 在 VR/AR 領域的應用具有前景。
(3)5G 商用落地
5G 落地,AR/VR 迎來垂直發展。和 4G 時代相比,5G 將推動內容、數據和終端等領域的全面升級,AR、VR、可穿戴設備等領域將迎來「垂直」發展,新型顯示開始呈現多元化齊頭並進,促進產業不斷升級。矽基 OLED 顯示作為半導體和 OLED 結合的一種新型顯示技術,將是 VR/AR 等下一代智能穿戴顯示的主要方案。隨著 5G 和 AI 技術的不斷進步,越來越多的穿戴顯示產品將會變得更具吸引力。
5G 突破 4G 痛點。VR/AR 是 5G 首批落地場景之一,5G 相比於 4G 有著高通訊速率、超低延遲、高連接密度等特點,其網絡環境上有助於 VR/AR 滲透和普及,具體看 1)5G 網絡最高傳輸速度可達 10Gb/s,有利於 8K 以上超高清內容的傳輸和實時播放;2)邊緣雲有助於減少數據的傳輸和反饋時間,同時 5G 下延遲<10ms,有助於降低使用 VR/AR 設備的眩暈感。隨著 5G 進程穩步推進,預計 2020 年試商用背景下 VR/AR 加速普及。
5G 協助突破 VR/AR 行業發展痛點。制約 VR/AR 行業發展的最大痛點在於其對高速率、低延時、高寬帶的要求,5G 時代的到來將解決制約 VR/AR 行業發展的最大問題,幫助 VR/AR實現了「雲」的飛躍。5G 商用加速萬物互聯時代的到來,其低延時、高速率的特點將解決VR/AR 延遲和眩暈感等體驗問題;同時,搭配雲還將改善渲染、設備性能、硬體成本、無線化等問題,垂直橫向拓寬應用場景。
面對較大市場「蛋糕」誘惑,引發巨頭企業紛紛入局,破局新型顯示產業新發展。AR、VR、可穿戴設備等較大的市場應用正為矽基 OLED 產業帶來重大發展潛力。搶佔發展快車道,不斷突破技術創新,該領域在不久的將來可能會引發更激烈的競爭。
3. .歐美日技術布局早,國內生態優勢顯著將後來居上
3.1. 歐美日具有領先優勢,eMagin 穩居美國鰲頭
歐美日國家較早進入市場,具有領先優勢。目前全球從事開發、生產 OLED 微顯示器的廠商並不多,主要集中在歐美日國家,包括美國 eMagin 公司、英國 Micro EmissiveDisplays(MED)公司、德國 Fraunhofer IPMS 研究機構、法國 Micro OLED 公司、日本索尼以及中國雲南北方奧雷德。
eMagin 最為全球最大的 OLED 微顯示領域廠商穩佔鰲頭的主要原因系:
eMagin 入行早,在行業內具有技術優勢。eMagin 在 2000 年便推出微型顯示器和頭戴式耳機,是全球首家進入 OLED 微顯示領域的廠商,也是目前為止推出產品最多、規模最大、技術最為先進的一家廠商。經過多年的技術研發和更迭,eMagin 的產品具有低功耗、高對比度、色彩鮮豔、外形小巧和溫度範圍廣等優點,在市場上極具競爭力。
eMagin 具有豐富的經驗和較大的市場空間。eMagin 是美國唯一的 OLED 微顯示器製造商,可以用精湛的技術和豐富的經驗為全球軍事、商業和消費市場提供微顯示器和虛擬成像技術提供解決方案,全球的消費市場需求較為旺盛。
與原始設備製造商(OEM)良好的合作關係。公司將大量微型顯示器出售給 OEM,由 OEM 將公司產品結合開發成在軍事和商業市場上開發和銷售改良的電子產品。
產品應用領域豐富。在商用領域,產品的主要驅動力是消費者對於更為小巧、實惠的產品需求的增長,公司產品集中在 AR/VR、手機、遊戲機配件等。在軍用領域,產品的主要驅動力在於對解析度和亮度的要求,公司產品集中在頭盔、手持顯示鏡和護目鏡等。
eMagin 以美國為主要市場,積極推進軍用領域拓展。2019 年 eMagin 的營收中,美國市場佔比 53%,同時遠銷亞洲和歐洲。公司 2018 年引入直接圖案化技術,能更好地滿足軍事所需高亮度微型顯示器需求,產品廣泛應用於頭盔和是手持式顯示器等軍事用途,2019年軍事用途和商業用途的收入佔比和高達 77%。
eMagin 產品收入穩增,合同收入略減。公司產品收入從 2018 的 2330 萬美元增長到 2019年的 2460 萬美元,同比增長 5%,主要原因系客戶需求以及出貨量的增長。同時,合同收入從 2018 年 290 萬美元減少至 2019 年的 210 萬美元,減少 27%,主要原因系 2018 年年初完成幾份商業和美國政府的研發合同。合同毛利率取決於內部第三方成本和外部第三方成本的混合,2019 年合約收入毛利減少主要是由於合同收入減少。
高平電子是微型 OLED 行業內一大重要企業,技術覆蓋面廣。高平電子於 1984 年在德拉瓦州註冊成立,主要收入來源是軍事和工業應用的顯示器組件的銷售,待售組件包括微型透射式有源矩陣液晶顯示器(AMLCD),矽反射液晶(LCOS)顯示器,有機發光二極體(OLED)顯示器等。
高平電子穩步推進多應用領域拓展,營收較為穩定。公司產品應用領域較為廣泛,2019年營收結構中軍事、工業和消費總佔比高達 68.51%。公司與多個矽代工廠建立了密切的關係,以期實現量產並以可擴展的商業模式來覆蓋整個 OLED 微顯示器產業,公司 2019 年營收高達 2951.9 萬美元,同比增速為 20.66%。
高平電子在行業內具有如下優勢:(1)在小尺寸領域具有高解析度、低功耗等技術優勢;(2)產品涉及範圍廣,正在開發新型號 OLED 顯示器;(3)與多個矽代工廠建立密切聯繫,合作完成生產過程;(4)顯示器配套服務完善。
3.2. 奧雷德為國內領軍企業,國內企業生態優勢顯著將後來居上
國內矽基 OLED 企業正在不斷壯大,奧雷德為國內領軍企業。奧雷德是全球繼美國 eMagin公司之後第二家,也是目前國內唯一的一家具備批量生產多規格型號主動式 OLED 微型顯示器的企業。公司基於 0.18m 矽基 CMOS 驅動技術,結合高效頂部發光技術和多層薄膜密封技術,成功開發了多種規格型號的 800×600(SVGA)和 1280×1024(SXGA)解析度主動式 OLED 微型顯示器。
奧雷德在微型顯示器領域扭轉了顯示面板長期落後於歐美日等國家和地區的不利局面,形成了與 eMagin、 Microoled 分庭抗禮的產業格局,在當前美國等發達國家對我國實行嚴格技術封鎖的情況下,有效增強了國防裝備的研發能力,維護了我國的國防安全。
奧雷德實現技術突破,可與 eMagin 比擬。以典型產品為例,奧雷德產品在解析度、像素點尺寸、工作溫度等技術指標方面與主要競爭對手基本相當,在亮度、供電電壓等關鍵技術指標略優於競爭對手。
奧雷德營收不敵 eMagin,三費管控到位。eMagin 營業收入規模較公司高,但由於經營成本費用過高、持續虧損,未彌補虧損較高導致 eMagin 總資產、淨資產規模較小。2019 年eMagin 可比業務毛利率相比較低,主要系 eMagin 位於美國,其人力成本較高所致。
亞太地區將成為微型顯示器行業最具活力的市場,中國將成為全球微型顯示器最具活力國家。矽基 OLED 未來最大的市場在於 AR/VR 等民用領域,亞太地區的主要國家如中國、日本、韓國等,受益於龐大的企業與個人消費者群體,不僅是微型顯示器最大的生產地區,也是微型顯示器最大的消費區域。藉助於顯示領域的技術積累,亞太地區仍將引領微型顯示器行業的前沿發展,保持並擴大其競爭優勢,國內憑藉生態優勢將後來居上。
2022 年中國將佔全球 AR 市場的 1/4,北美份額不到 1/5。電子商務可能是最大的 AR 商業用例,中國可能是主導,尤其是阿里巴巴。智能眼鏡等硬體將接踵而至,優質的中國iPhone 用戶是蘋果潛在的智能眼鏡客戶。結合中國的 AR 需求、商業模式和經濟,到 2022年其將佔全球 AR 收入的 1/4,幾乎是美國的兩倍。整個亞洲將為 AR 收入貢獻一半以上,歐洲低於 1/4,而北美的份額不到 1/5。
3.3. 多公司積極推進矽基 OLED 屏幕的技術開發和量產
基於行業未來發展,多家巨頭(京東方和高平電子等)積極布局 Micro-OLED,2017 年京東方與奧雷德、高平合作投資 11.5 億元在雲南建設國內首條大型 OLED 微顯示器件生產線項目;Olightek 和京東方(BOE)出資建立了一家合資企業,以建設一家將於 2019 年上線的製造工廠;京東方(BOE)計劃在中國建設更多的 OLED 製造工廠;而高平電子(KopinCorporation)已與京東方(BOE)和其他中國製造商達成了供應協議。
多公司推進矽基 OLED 的技術開發和量產。面對較大市場「蛋糕」誘惑,引發多公司搶佔發展快車道,不斷突破技術創新,國內奧雷德、京東方和視涯科技等公司近年來努力研發矽基 OLED 技術和開發矽基 OLED 的生產線並積極推進量產。
3.3.1. 奧雷德(略)
3.3.2. 京東方(略)
3.3.3. 視涯科技(略)
4. 兩大投資機會:矽基 OLED 屏幕、驅動晶片(詳見報告原文)
我們認為基 OLED 行業存在兩大投資機會:矽基 OLED 屏幕和矽基 OLED 驅動晶片。其中,矽基 OLED 屏幕方面,中國憑藉產業基礎優勢、下遊產業鏈布局和龐大消費群體,加之國內多公司積極推進屏幕的技術開發和量產,具有投資價值;另一方面,矽基 OLED 驅動晶片是產業鏈內技術壁壘較高的一部分,具有投資機會和價值。
驅動晶片行業存在如下特點與難點:(1)充分競爭格局。行業內京東方、天馬和華星光電等企業佔據行業較大市場份額,佔領先優勢。(2)行業發展存在「兩座大山」。行業與市場的對接中存在著兩座大山「面板廠」與「品牌客戶」,國內企業的驅動晶片廠商屬於 To B性質,需要依次獲得面板廠和品牌客戶的認可方可得到終端客戶。(3)成本居高難下。半導體國產化意味著基礎成本的提高而不是降低。一方面,國內量產的出貨量少,晶圓廠定價較高;另一方面,量產程度低導致研發投入和營運投入攤銷成本較高。(4)廠商主要面對維修市場。由於難以獲得品牌客戶的認可,缺乏得到終端客戶的機會,許多驅動晶片廠商主要面向維修市場,出貨量較大。
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(報告觀點屬於原作者,僅供參考。報告來源:天風證券)
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