智能手表產(chǎn)品熱門 小型顯示元件需求驟增

　　看好穿戴式應用產(chǎn)品市場，越來越多業(yè)者開發(fā)智能手表、運動手環(huán)等智能裝置，但對應這些穿戴裝置的設計需求，顯示元件選擇上就相當困擾，雖然小尺寸顯示器選擇方案多，目前已有LCD、AMOLED、EPD、MEMS等不同方案競逐穿戴應用市場…

　　根據(jù)光電科技工業(yè)協(xié)進會(PIDA)估計，2014年全球智慧型穿戴式顯示裝置市場營收可達57億美元，2017年全球營收上看183億美元!PIDA預期，繼智慧手機、平板電腦行動裝置帶起中/小型顯示器需求后，由智慧手環(huán)、智能手表…等穿戴式裝置所需的小型穿戴用顯示器元件，也將成為顯示器市場新興應用熱潮，相對應的顯示技術與市場需求將會因此暴增。

　　使用圓形螢幕的智能手表，能延續(xù)原有用表的使用體驗，成為高階智能手表顯示元件首選要求。

　　穿戴裝置市場增溫連帶刺激小型螢幕技術與需求

　　繼智慧手機、平板電腦熱潮之后，穿戴裝置成為近年討論熱絡的新市場。由于穿戴式產(chǎn)品概念還在起步階段，雖有智慧手環(huán)、智慧手表等概念產(chǎn)品推出，逐漸建構穿戴式產(chǎn)品的應用架構，但實際上在穿戴應用設計前提下，也帶起顯示裝置的新需求，例如要求更輕、更薄、更省電、可卷曲，甚至是曲面螢幕(CurvedDisplay)設計，都成為新一代穿戴應用產(chǎn)品顯示方案的元件要求。

　　現(xiàn)有市面上的穿戴裝置，大多為了呼應穿戴應用需求，必須在產(chǎn)品外型上盡可能達到人體工學設計要求，例如配合手腕的曲面設計，穿戴裝置關鍵的PCB、電池模組都可以搭配設計成曲面造型，達到更容易「穿戴」的設計要求，而產(chǎn)品結(jié)構、外觀需能自然貼合身體或手腕曲線外，在產(chǎn)品工業(yè)設計驅(qū)動下，也帶動了對小尺寸曲面螢幕或是可撓式螢幕的應用需求。

　　穿戴裝置應用螢幕以特殊外型、節(jié)能、薄化優(yōu)先考量

　　實際上，現(xiàn)有的智能手表、智能手環(huán)等穿戴式運算產(chǎn)品，其實在產(chǎn)品的功能性并不強，運算性能與加值應用頂多僅能作為智慧手機、平板電腦的輔助設備，而其顯示功能礙于螢幕尺寸小，大多僅能搭配即時顯示智慧通訊裝置的簡訊、SNS/SMS訊息，或是簡單的計步數(shù)字、運動數(shù)據(jù)、生理數(shù)據(jù)等資訊呈現(xiàn)，顯示的資料量并不高，因此在穿戴裝置的顯示器需求并不以高解析度為優(yōu)先，反而會將規(guī)格重點擺在顯示元件的厚度、功耗、顯示效果與特殊形狀設計要求等。

　　尤其是特殊構型方面的支援，先前說到，穿戴設備螢幕需求往往因為設備的可用空間小，導致顯示螢幕也不能用太大的元件，相對限制穿戴裝置同時可顯示的資訊量;若是裝置的可使用面積更小的穿戴設計產(chǎn)品，能裝載的顯示器就小得可憐，影響了產(chǎn)品的應用價值。此時曲面設計或是可撓式的螢幕元件，就可以順著穿戴裝置產(chǎn)品的曲線延伸顯示區(qū)塊，進一步擴展穿戴裝置的實用價值，甚至智能手表帶起延續(xù)傳統(tǒng)圓形表身設計所需的圓形小型顯示器，也會因為智慧手表顯示需要帶動更多產(chǎn)品市場需求。

　　軟性、透明、曲面材料特性成為進階穿戴裝置新指標

　　目前積極發(fā)展穿戴運算產(chǎn)品所需的顯示技術、零組件的廠商相當多，例如Google、Apple、Sony、Qualcomm、Samsung、LG等業(yè)者;而材質(zhì)特性也有呼應穿戴產(chǎn)品設計需求的軟性、透明、曲面等不同物理特性的小型顯示器推出，另針對圓形或其他造型的顯示模組需求，也會因為智能手表或是其他穿戴裝置的顯示需求，推出更多非制式顯示器設計的外觀構型顯示模組，因應產(chǎn)品開發(fā)需求。

　　目前常見的智能手表穿戴產(chǎn)品，分成方形螢幕與圓形螢幕兩種設計主流，以方形螢幕來說，算是小型螢幕常規(guī)的顯示器元件設計，一般來說元件成本較低，目前有LCD(LiquidCrystalDisplay)、AMOLED(Active-matrixorganiclight-emittingdiode)、EPD(electrophoreticdisplay)、mirasol等顯示技術方案，目前以LCD、AMOLED與EPD的智能手表設計較為常見。

　　EPD具低功耗、可彎曲特性已有智能手表采用

　　電泳顯示技術(electrophoreticdisplay;EPD)顯示器又稱電子紙，原本是針對電子書閱讀器開發(fā)的雙穩(wěn)態(tài)顯示器，因其技術特性僅在變更顯示內(nèi)容時才會耗電，耗電量極低，而在制作架構上不同于傳統(tǒng)LCD結(jié)構較復雜，也可因應曲面造型需求設計，且能在烈日環(huán)境下檢視顯示器內(nèi)容，是目前智能手表相當熱門的顯示技術，但比較可惜的是電子紙僅能顯示灰階畫面，畫面動態(tài)表現(xiàn)較差。

　　目前電子紙顯示器具備了能適應彎曲的螢幕設計需求，在元件材料薄化設計可以達到僅0.8mm厚度，具備低功耗、彎曲使用不易破裂優(yōu)勢，用于需要及低功耗拉長產(chǎn)品運行時間的穿戴應用產(chǎn)品，使用EPD電子紙顯示器可以大幅拉長產(chǎn)品電池效能，若與使用AMOLED、LCD顯示器方案的穿戴裝置相比較，使用EPD顯示元件的穿戴產(chǎn)品至少都能多出2~3倍使用時間。

　　mirasol顯示面板具節(jié)能優(yōu)勢但無法彎曲、不耐沖擊

　　而由QualcommMEMSTechnologies高通光電使用MEMS技術開發(fā)的mirasol顯示面板，與使用電泳技術的EPD不同，但卻能達到和EPD接近的低功耗特性。Qualcomm對于mirasol顯示面板仍寄予厚望，在相關技術優(yōu)化方面仍持續(xù)投入改善元件特性，mirasol顯示面板使用的微機電技術目前仍以平整化顯示模組制作為主，元件尺寸以小尺寸應用為主，初期有以mirasol顯示面板開發(fā)的電子書閱讀器參考設計、與智慧手表參考設計等。

　　但比較可惜的是以MEMS微機電技術為基礎的mirasol顯示面板，每個像素的顏色變化為使用微機電驅(qū)動改變，畫面變化雖極為省電，但實際上單位像素完成顏色變化耗時也較LCD、AMOLED久，若是簡單的圖像變化并不會有太大影響，但若是用于動畫呈現(xiàn)，會因為畫面更新速度問題導致使用者察覺畫面變化較為遲滯、不流暢，加上使用微機電技術驅(qū)動變更顯示畫面雖有基本色彩顯示效果，但實際上色彩表現(xiàn)也不若LCD與AMOLED豐富生動，未來發(fā)展限制較多。此外，mirasol顯示面板無法因應彎曲形式使用，微機電顯示結(jié)構較精致、復雜，對于產(chǎn)品摔落的表現(xiàn)也不如EPD。

　　OLED顯示技術成為智能手表新寵

　　彩色表現(xiàn)能力較佳的顯示器元件，以LCD與AMOLED表現(xiàn)較佳，而在輕薄與低功耗要求下，LCD顯示器因為結(jié)構較復雜，同時需要搭配背光源顯示，在穿戴應用上設計較為弱勢，目前以成本要求較高的入門智慧手表使用較多;而AMOLED顯示技術為材料可自發(fā)光特性，顯示器的材料厚度可以做到極薄，因應手表或是手環(huán)設計需求可以達到輕量化效果。

　　至于節(jié)能低功耗要求，使用LCD或是AMOLED顯示器的穿戴產(chǎn)品，大多可以搭配環(huán)境光感測器與節(jié)電設計搭配，改善穿戴產(chǎn)品顯示元件的功耗問題。

　　在OLED顯示元件使用上，近期在Google發(fā)布針對穿戴式產(chǎn)品運算需求的AndroidWear嵌入式系統(tǒng)后，Motorola也發(fā)布了整合AndroidWear平臺的Moto360智能手表。

　　Moto360與時下智能手表不同的是，使用了新一代的圓形外觀OLED顯示螢幕作為智能手表面板，Moto360除可支援彩色表面與動態(tài)訊息顯示外，當手表日常計時應用時可以切換至節(jié)能顯示模式，僅以黑/白顯示傳統(tǒng)表面數(shù)字、指針畫面。Motorola號稱，搭配節(jié)能機制可以達到智能表全日開啟顯示，顯示畫面可節(jié)約40%的功耗損失，用戶可如同使用傳統(tǒng)手表般隨時查閱時間，也不用擔心螢幕開啟使得手表電力快速耗盡的問題發(fā)生。

　　另Moto360在搭載圓形OLED顯示器下，業(yè)者號稱可以維持2~3日電力續(xù)航時間，而Moto360也搭載高級手表常見的藍寶石鏡面與金屬表身，提升智能手表的使用體驗。相同的狀況，LG也同步發(fā)表搭載AndroidWear平臺的GWatch智能手表，有趣的是與Moto360也同樣打著always-ondisplay技術概念，但LGGWatch使用方形螢幕，至于到底用甚么顯示技術尚不可知，與Moto360的節(jié)能省電技術概念差異，仍需等產(chǎn)品推出后才能深入了解。