從常見的電視、電腦、手機,到用于戶外看板、室內(nèi)空間、汽車等大大小小的熒幕,不難看出在現(xiàn)代生活中透過顯示器來取得和運用資訊的情況愈來愈多。尤其隨著當(dāng)前運算世代下的資訊科技演進,估計2020年全球?qū)⑦_到約500億個連網(wǎng)裝置的規(guī)模及44ZB(Zettabyte,為TB的10億倍)的資料量,更凸顯出未來持續(xù)對于顯示器的龐大需求及應(yīng)用趨勢。
以行動通訊為例,目前正如火如荼開發(fā)相關(guān)技術(shù)的5G(第五代行動通訊),預(yù)估在2022年基礎(chǔ)建設(shè)愈趨健全成熟后,除了可提供更大、速度更快的網(wǎng)路頻寬,連網(wǎng)的效能和可靠性也都會提高,不只更能因應(yīng)4K等高解析度顯示器的資料量,也更符合無人機或虛擬實境(Virtual Reality,VR)等設(shè)備裝置的影像傳輸需求,甚至還將帶動更多顯示技術(shù)的突破,變得更智慧化、具互動功能、解析度更高等。
五大顯示器應(yīng)用領(lǐng)域
個人、AR/VR、智慧家庭、車用及公共用途
在網(wǎng)路建設(shè)與顯示器的應(yīng)用發(fā)展下,可以預(yù)想得到未來將會是個“一云多屏”的環(huán)境,也就是透過與云端的連結(jié),就能在各種用途和形式的顯示器上,獲取所需要的資訊內(nèi)容,并能衍生出不同的應(yīng)用及服務(wù)。以工研院產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟與趨勢研究中心(IEK)的研究觀察,全球顯示器市場到了2020年,仍將以手機與液晶電視(LCD TV)為二大主力;屆時手機的出貨量約達22.7億臺,當(dāng)中顯示器的產(chǎn)值約為438.3億美元,而LCD TV則有2.8億臺的出貨量,而相關(guān)顯示器產(chǎn)值為475.6億美元。
此外,亦有其他的顯示器應(yīng)用,即使市場占比不高、產(chǎn)值也有限,但卻呈現(xiàn)相當(dāng)顯著的成長與發(fā)展?jié)摿?;例如在電視中的OLED TV,估計2020年的出貨量僅約1,210萬臺、相關(guān)顯示器產(chǎn)值約61.8億美元,雖然在整個電視或顯示器市場中并不算多,但年復(fù)合成長率可高達69.2%。另外,智慧手表約有9,000萬臺及創(chuàng)造8.8億美元的顯示器產(chǎn)值,年復(fù)合成長率也可達19.7%;擴增實境(Augmented Reality,AR)與VR則有1,190萬臺、相關(guān)顯示器產(chǎn)值為36億美元,年復(fù)合成長率亦有14.6%。
以車用顯示而言,由于汽車IT化的比例越來越高,不論在車載娛樂通訊與車聯(lián)網(wǎng)、安全輔助應(yīng)系統(tǒng)等快速發(fā)展,帶動整體汽車電子規(guī)模成長。而消費者習(xí)慣以智慧手持裝置播放多媒體與同步上網(wǎng),并延伸這樣的使用者習(xí)慣至車內(nèi)熒幕,因此車用熒幕已然成為ICT廠商、品牌車廠、零組件廠商、以及面板廠等大舉投入軟硬體開發(fā)的重要標(biāo)的,亦是代表汽車產(chǎn)業(yè)重要變革的第四熒幕。
車用(Automobile)及公共用途(Public)的顯示器垂直市場,隨著技術(shù)逐漸提升、市場應(yīng)用廣泛,也帶動了顯示器的穩(wěn)定成長,估計至2020年將分別達到74億及33.3億美元的產(chǎn)值。這些數(shù)據(jù)評估與發(fā)展?fàn)顩r,不僅說明了未來顯示器的需求仍將不斷增加,應(yīng)用方向也更加多元,并大致可分為個人用如手機、穿戴裝置、電腦)、AR/VR、智慧家庭(如電視)、公共用途、車用等五大主要應(yīng)用領(lǐng)域。
在不同的應(yīng)用領(lǐng)域和情境下,對于顯示技術(shù)的需求也就有所差異,并帶來不同的價值。
以AR和VR的產(chǎn)品來說,強調(diào)的是能讓人體驗如真實般的虛擬影像,甚至能與真實情境混和、互動。目前Oculus、宏達電都使用三星提供的AMOLED熒幕作為虛擬實境裝置顯示,以滿足高解析度、高對比度、寬視角、高反應(yīng)速度、低藍(lán)光(因為長時間且近距離使用)的VR裝置需求。三星也在2016年舊金山舉辦的顯示器大展(Display Week)上展示專為VR開發(fā)的4K(2160*3840)AMOLED次世代熒幕(806 ppi)。另外備受關(guān)注Magic Leap其核心MR技術(shù)是由光場晶片(photonic light field chip)來達成。借由將光投射到玻璃上,再投射到使用者的視網(wǎng)膜上,但相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)Magic Leap仍多保留;而且除了目前多用在游戲外,待5G等高頻寬傳輸建設(shè)與服務(wù)較為成熟后,更可用于教育、醫(yī)療、工業(yè)、運動等垂直市場。因此在顯示器上,就需要高解析度、低能耗、高傳輸率,以及創(chuàng)新的3D投影系統(tǒng)等技術(shù)來因應(yīng)未來產(chǎn)品需求。
相對在發(fā)展較久的個人及家庭用途上,則是隨著產(chǎn)品需求與趨勢而演化,例如電視或電腦的熒幕要能夠更大、畫質(zhì)更好,或是手機及穿戴裝置要能折疊、彎曲,以達到耐摔、易收納等功能,同時還受到網(wǎng)路建設(shè)與內(nèi)容服務(wù)等發(fā)展影響;因此反映在顯示器上,就需要具備輕薄、省電、可撓曲,以及高解析、廣色域等技術(shù),甚至要能夠整合人機介面與整機設(shè)計。像是蘋果可能在2017年導(dǎo)入手機的Flexible AMOLED面板,就是未來數(shù)年相當(dāng)關(guān)鍵的顯示技術(shù)。中小液晶面板領(lǐng)導(dǎo)廠商JDI針對現(xiàn)有手機面板產(chǎn)品目前面臨的挑戰(zhàn)也積極提升技術(shù),包含解析度、窄邊框、與觸控的整合等規(guī)格的提升。而未來更多機會在于顯示器可引入更多人機互動的功能,長期技術(shù)發(fā)展將結(jié)合生醫(yī)感測、整合生物辨識功能,包括眼球、指紋、掌紋辨識等,讓未來的顯示器成為人們不可或缺的輸入設(shè)備。
而在車用及公共用途的應(yīng)用領(lǐng)域中,則是需要因應(yīng)更多樣的使用需求和情境,好比尺寸造型要能夠結(jié)合車內(nèi)設(shè)計或室內(nèi)外空間,及整合車用資通訊或公共安全、智慧零售等服務(wù)和人機介面;例如JDI在車用顯示領(lǐng)域?qū)TPS技術(shù)結(jié)合觸控整合方案,前瞻技術(shù)開發(fā)方向則以曲面化、異型化為主。而夏普擅長的IGZO背板技術(shù)已經(jīng)用于開發(fā)新型車用面板Free-Form Display(FFD),此技術(shù)讓顯示熒幕可形塑成各種形狀,主要因為使用特殊回路設(shè)計與IGZO技術(shù),可將面板的Gate Driver分散設(shè)定于面板的畫素內(nèi),面板邊框?qū)挾瓤纱蠓s小,更符合客制化設(shè)計,面板可自由調(diào)整為波浪狀、圓形等形狀。LGD在車用及商用顯示領(lǐng)域則是推出曲面OLED與LCD面板雙軌策略。在車用及公共用途顯示使用環(huán)境上,更會面對各種天候、溫濕度等,因此顯示器必須具有高耐候性、高強固性、高信賴度、戶外可視性等重要功能。并且在先進駕駛輔助系統(tǒng)及智慧城市等發(fā)展下,用于車用和公共用途的顯示器需求也將持續(xù)升溫,成為值得關(guān)注的市場。
由顯示技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展方向,可以看出受到市場需求的影響相當(dāng)大。因此若是應(yīng)用方向并不特別,或產(chǎn)品市場處于衰退、萎縮的情況下,即使擁有再好、再先進的技術(shù)也很難有所發(fā)揮,如同很多筆記型電腦品牌都向成本靠攏。包括新技術(shù)所采用的材料,或是研發(fā)生產(chǎn)所需的資金等,都是開發(fā)創(chuàng)新顯示技術(shù)時的重要因素,也是臺灣廠商需要考量的面向。
技術(shù)創(chuàng)新需掌握時機
Flexible AMOLED、Micro LED及3D投影技術(shù)具潛力
不過我們?nèi)钥蓮漠?dāng)前顯示技術(shù)的發(fā)展趨勢中,看到幾項值得注意的關(guān)鍵技術(shù)。例如具有輕薄、可撓曲、透明顯示等特性的Flexible AMOLED,不論是在穿戴裝置或VR等應(yīng)用上都有相當(dāng)大的優(yōu)勢,但同時也需要電路板、光學(xué)膜材料、觸控等技術(shù)搭配。目前包括韓國、日本、中國大陸等多家廠商,都積極推動Flexible AMOLED的技術(shù)及產(chǎn)能,估計2018年全球產(chǎn)量將大幅提升,因此臺廠應(yīng)該思考及早因應(yīng)投入量產(chǎn),提前占有市場才能取得最佳效益,并爭取政府和手機領(lǐng)導(dǎo)品牌的資金。
此外,近年崛起的微發(fā)光二極體( Micro LED),也是國際上許多學(xué)研機構(gòu)正在開發(fā)的顯示技術(shù)。尤其比起Flexible AMOLED,采用半導(dǎo)體制程的Micro LED更具備使用壽命長、低耗能、高耐候性、高信賴度、高解析度等特性,而且反應(yīng)時間短、運作溫度范圍高、可視角廣,還可整合各種感測器。雖然Micro LED在巨量移轉(zhuǎn)(Mass Transfer)技術(shù)(將不同的LED移轉(zhuǎn)到較大的基板上),及電路驅(qū)動、色彩轉(zhuǎn)換、檢測、均勻度等仍有待解決,目前也未達量產(chǎn)階段,但未來在穿戴裝置、車用、航空和軍用、AR/VR等領(lǐng)域,都有極大的潛在價值。#p#分頁標(biāo)題#e#
而在創(chuàng)新的3D投影技術(shù)上,則是目前許多創(chuàng)投資金所投入開發(fā)的重點項目。像是前文所述美國的新創(chuàng)公司Magic Leap,總募資金額超過14億美元,估值則高達45億美元,包括Google、阿里巴巴、高通等公司,還有多家著名VC都是Magic Leap的投資方。Magic Leap可讓人眼同時看到不同景深與清晰度的3D影像,而不是如一般顯示器的所有影像都是清楚、違反視覺感受。未來這類技術(shù)不僅在消費及游戲領(lǐng)域具有商機,也可擴展至工業(yè)、醫(yī)療、軍用等方向,也是相當(dāng)具有挑戰(zhàn)性的顯示技術(shù)。
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