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AMOLED供货不足 拖累AR/VR设备出货量

只要能够突破屏幕反应速度的问题,夏普IGZO技术将可凭藉的省电、画面精细度高等特性,取代三星电子AMOLED面板在市场上的地位。图片来源:Sharp
只要能够突破屏幕反应速度的问题,夏普IGZO技术将可凭藉的省电、画面精细度高等特性,取代三星电子AMOLED面板在市场上的地位。图片来源:Sharp

在各家大厂不约而同推出相关应用服务下,在2016年市场上呈现百家争鸣的热闹景象,更被认为是AR/VR发展元年,Gartner更指出当内容服务、应用模式更成熟后,将会成为特定场合中不可或缺的重要穿戴式装置。

根据IDC研究报告预估,VR装置销售金额将从2016年21亿美元,增至2021年的186亿美元,而主打商业应用的AR装置,尽管2016年出货量仅有2.09亿美元,但到2021年时将大幅成长到487亿美元。

Magic Leap光场技术可让消费者在无需戴头盔或眼镜的状况下,享受到增实境、虚拟实境的效果,解决传统VR头盔佩戴易产生疲劳眩晕的问题。(图片来源:Magic Leap)

Magic Leap光场技术可让消费者在无需戴头盔或眼镜的状况下,享受到增实境、虚拟实境的效果,解决传统VR头盔佩戴易产生疲劳眩晕的问题。(图片来源:Magic Leap)

主打消费市场的VR头戴装置,其对显示面板要求是高分辨率和高画面更新率,避免因画面延滞与景深不一致,造成用户使用时会发生眩晕的问题。而在市面既有技术中,AMOLED因有自发光性、广视角、高对比、反应速度快等优点,且有更高画面重新整理率,耗能也相对较低,非常适合用于需要低耗电的可携式电子装置中,自然也成为VR头戴装置的首选。

工研院产业经济与趋势研究中心经理林泽民说,目前主要VR头戴装置供应商,如Oculus、宏达电等等,都使用三星电子的AMOLED屏幕,以满足高分辨率、高对比度、宽视角、高反应速度、低蓝光(因为长时间且近距离使用)的VR装置需求。

为创造出更优质的效果,三星电子更在2016年于旧金山举办的显示器大展(Display Week)上,展示专为VR开发的4K(2160x3840)AMOLED次时代屏幕(806 ppi),借此巩固市场霸主的地位。

打破三星电子独霸局面  Google携手夏普开发新时代LCD面板

尽管AMOLED面板并非完全没有缺点,如在同一画面显示过久会导致屏幕磷质烙印,且因各色衰退速率不同,因此长期使用后会出现色偏撞抗。不过前述问题,当使用在在淘汰速度快又只使用小屏幕的移动设备时,反而能够让消费者享有高画质、高端晰度的优点。

然而,日前在美国洛杉矶举办的SID(Society forInformation Display)上,负责VR业务的Google副总裁Clay Bavor表示,Google将与夏普共同开发高速反应LCD面板技术,以便能够运用在VR/AR穿戴式装置上。

投入VR头戴装置多年的Google,过去推出多款采用AMOLED面板的移动设备,只是因该技术面板产能有95%掌握在三星电子上,而其他厂商均尚且处于小量生产或研发阶段,导致多数业者都深受面板供应不足所苦。尤其若苹果电脑依照原定计划在2017年第3季推出采用AMOLED面板的Apple iPhone 8后,势必将会让面板供货更为吃紧,自然影响到VR头戴装置的出货量。

现今多数面板厂商主打的LCD 面板,受限于先天性技术上的限制,面板画面更新速度不够快,若免强运用于VR装置之中,很容以让用户产生不舒服的状况。因此,在投入AMOLED技术之余,各家厂商亦积极投研发可与AMOLED速度抗衡的新时代LCD面板,只是目前尚且没有明显成果出现。

而Google与夏普合作专案值得注意之处,在于夏普拥有的IGZO技术,其具备省电、画面精细度高的特性,均优于三星电子的AMOLED技术,若能顺利发展出低延迟的液晶技术,将可解决面板供应不足的问题。

而两家公司暂定的规格与品质,包含面板反应速度需低于6毫秒,每片像素需在2000万以上,每秒传输速度须达50G~100Gbps,以便满足VR与其他移动设备的需求。

突破可视角限制  AR装置逐渐进入商业领域

相较于VR头戴装置的蓬勃发展,针对商务环境设计的AR装置,则受限于显示技术上的限制,目前能够带来经济效益尚且难以浮现。若从显示技术上来看,AR显示方式可分为三种,第一种以影像技术为基础的AR应用,代表性产品为智能手机上的Pokemon Go游戏,优点在于无需购买额外设备,但在商业环境方面的应用也相对较低。

至于第二种则是以光学技术的AR,如Google Class眼镜最早是采用PBS (polarized beam splitter,偏振光束分相立方体)搭配LCD面板,将外界光线与显示器信息同步呈现,方便用户阅读屏幕上的信息,但因显示视角只有15度左右,在商业应用上受到极大限制。

不过,EPSON 眼镜则采用自行研发曲面技术,以便能够利用分光膜层,达到扩大显示范围的目标,第三代产品视角范围达到30度左右,且搭配AMOLED面板呈现信息,目前已经吸引不少业者合作。

至于微软的Microsoft HoloLens装置,除将可视角提升到40度之外,更采用先进的传感器、高清晰度3D光学头置式全角度透镜显示器以及环绕音效,搭配后台广泛的开发工具与函数库,大幅降低开发人员进入的门槛,被视为是发展潜力最雄厚的AR装置。

DLP Pico跨入AR/VR  厂商另类好选择

目前市面上AR/VR产品多半采用AMOLED显示技术,不过Avegant推出的Glyph虚拟现实设备,却选用德州仪器(TI)的DLP Pico显示技术,关键在于该技术具备亮度高、小尺寸、高分辨率、色域丰富、高能效的特点,也顺利解决AMOLED面板供应不足的问题。

德州仪器研发多时的DLP Pico技术,最早被应用在便携式投影机上,随后又被加入至移动设备上,使其具备有短距离投影的功能。目前在技术不断进步下,已可让新一代智能手机、平板电脑、录影机、膝上型电脑及头戴式装置上使用。

德州仪器半导体行销与应用产品DLP资深应用工程师李姿宜说,目前业界VR头盔设备显示技术,主要有目镜放大式和光瞳成像式。前者特色在于设计简单、制造容易、价格便宜,可用在医疗用、军用夜视镜,但也有需聚焦在离眼球很近平面上的缺点。而德州仪器DLP Pico DMD技术,则采取光瞳成像式,特色是较复杂的设计,但可合理配置镜片、配戴舒适性佳。

而DLP Pico显示技术应用在AR/VR穿戴式装置,目前可依照功能、视野范围、体积等分为四大类,首先是Glance-able,如Google Glass般可透视且不能遮挡所有视野,能提供来电提醒、导航等辅助信息。其次,则为需要广视角、高流明的AR专用眼镜。

第三种应用范围则是家庭剧院眼镜,便于让消费者享有沉浸式效果,且具备Dual Eye特色。最后则是嵌入VR头盔之中,让消费者可享有大视域、低延迟、高亮度等特性。

光场技术令人期待  AR/VR重要革命

在市面上众多AR/VR显示技术中,最令人感兴趣莫过于Magic Leap尚未发表的光场技术,可让消费者在无需戴头盔或眼镜的状况下,享受到增实境、虚拟实境的效果。传统虚拟显示技术是利用双眼视差,制造出游戏或影片中的3D景深效果,由于此种技术荣容易产生成像不逼真的问题,加上不符合自然人眼接收映像的规律,长时间佩戴易产生疲劳眩晕等感觉。

光场视觉技术则是对全维光场进行重现的显示技术,具备三维立体点阵映像、单眼景深,且能同时看到真实世界和虚拟影响,能在场景中自由走动和观察的优点,而根据Magic Leap释出的数据显示,光场眼镜能够达到视网膜级清晰度,除具有影像不失真的优点之外,可是角最高可达150度的全视野,甚至实现VR沉浸感、AR真实感的优点。一旦此技术问世,将会加快AR/VR应用技术,甚至改变信息产业的发展生态。


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