4.1. AR 设备量产出货在即,打开玻璃晶圆需求空间
光学显示设计直接影响 AR 设备体验感,光学元件成本占比超 40%。AR 设备不同 于 VR 设备仅需要看到虚拟信息,AR 设备需要让使用者同时看到真实的外部世界也要 看到虚拟信息,所以成像系统不能挡在视线前方,这就需要多加一个或一组光学组合器 通过“层叠”的形式, 将虚拟信息和真实场景融为一体,互相补充,互相“增强”。光 学元件的性能决定了终端设备的显示视野、分辨率、刷新率、延时、 眩晕、定位跟踪精 度等,对 AR 设备的体验感起到至关重要的作用。
AR 光学技术种类多,其中光波导技术优势显著是未来主流应用趋势。AR 的本质 是将设备生成的影像与现实世界重叠,其核心技术在于通过光学组件进行反射、折射、 衍射,最终在使用者的视网膜上成像。目前比较成熟的 AR 光学技术主要有棱镜方案、 BirdBath 方案、曲面反射方案和光波导方案,其中,棱镜方案会遮挡使用者视线且无法 做成眼镜形态,曲面反射方案体积较大且外界透光率低影响使用体验,相较而言,光波 导方案以其轻薄、视场角较大等优势成为当前最佳的 AR 光学方案。
玻璃晶圆是 AR 设备光波导技术实现的重要元件。光波导技术的原理是,当光机完 成成像后,波导将光耦合进玻璃晶圆制造的玻璃基底中,通过“全反射”原理将光传输 到眼睛前方再释放出来。光波导的这种特性,一方面使得 AR 设备可以将显示屏和成像 系统移到额头顶部或者侧面,极大降低了光学系统对外界视线的阻挡;另一方面由于波 导结构的基础是玻璃晶圆基底,镜片轻薄透明(一般厚度在几毫米或亚毫米级别),极大 改善设备的佩戴体验。
玻璃晶圆直接决定 AR 设备性能,高折射率、更薄更大尺寸的玻璃晶圆是未来主流技术发展趋势。由于光波导结构中光是在玻璃上下表面之间来回“全反射”前进,因此 只有大于特定角度的入射光能够在波导中传输,从而限制了 AR 设备的视场角范围 (FOV),具备更高折射率的玻璃晶圆能实现的近眼显示视场角更大;为了减少色散问 题,下游厂商通常要采用多层玻璃晶圆制作多层波导传输不同波段的光信号,因此要求 玻璃晶圆厚度达到 0.3mm 甚至更小;为了进一步提高性能、减少生产成本,下游厂商 要求玻璃晶圆尺寸更大、表面加工精度更高。因此传统玻璃制造商比如康宁和肖特,近 年来都在为近眼显示市场研制专门的高折射率并且轻薄的玻璃基底,还在努力不断扩大 晶圆尺寸以降低生产的单位成本。
AR 设备从 To B 走向 To C,即将迎来规模化放量,上游光学元件厂商有望充分受 益。2022 年以来,各 AR 设备厂商集中发力,针对消费级应用的 AR 设备不断推出,推 动 AR 设备从专业级企业应用走向消费领域,打开消费端需求。未来几年,AR 设备有 望在消费端和企业端需求的共同推动下加速放量,据 Strategy Analytics 预测,2025 年全 球 AR 设备出货量有望达到 2400 万台。 4.2. 深度绑定核心客户,玻璃晶圆未来可期
公司玻璃晶圆产品下游应用领域广泛。公司玻璃晶圆产品主要分为三种,显示玻璃 晶圆、衬底玻璃晶圆和深加工玻璃晶圆,其中显示玻璃晶圆和衬底玻璃晶圆是采用切片、 粗磨、铣磨、抛光、镀膜等工序加工制造而成,显示玻璃晶圆主要用于 AR 设备,衬底 玻璃晶圆主要在半导体光刻、封装制程中作为衬底使用。深加工玻璃晶圆是根据下游客 户需求,在显示玻璃晶圆和衬底玻璃晶圆上进行通孔、切割、光刻等深加工,主要用于 晶圆级镜头加工、手机屏下指纹和汽车 LOGO 投影等领域。
公司玻璃晶圆性能指标行业领先。公司的玻璃晶圆产品主要应用了高精度中大尺寸 超薄晶圆加工技术,生产出的玻璃晶圆产品可以达到最高折射率 2.0、厚度 0.2mm、直 径 12 英寸的技术参数要求,产品在最大折射率、表面粗糙度、单片厚度差、表面弯曲 度方面具有先进性。公司目前是全球少数几家具备折射率 2.0、12 英寸玻璃晶圆量产能 力的企业之一。
注重技术研发,为 AR 行业未来需求增长蓄力。公司与全球知名玻璃厂商在玻璃晶 圆产品系列上合作历史悠久,协同研发经历赋予公司在玻璃晶圆方面深厚的技术积累。 在此基础上,公司不断深化玻璃晶圆产品技术,自主研发玻璃晶圆几何光波导加工工艺, 有望助推公司产品直接进入更多 AR 光学模组厂商供应体系,拓展 AR 设备客户,抢先 受益 AR 行业增长红利。
深度绑定全球知名玻璃厂商,未来有望进入 A 客户 AR 设备供应体系。公司玻璃 晶圆产品已经凭借优异的产品性能进入康宁集团、DigiLens、Magic Leap 等知名厂商供 应链。公司与康宁集团具有长期稳定合作关系,康宁作为苹果消费电子产品玻璃制品的 长期供应商,公司有望凭借深厚的技术积累借助康宁集团切入 A 客户 AR 产品以及其他 AR 设备厂商供应链,打开玻璃晶圆未来成长空间。