猎云网6月17日

由于看好穿戴式应用产品市场，越来越多业者开发智能手表、运动手环等智能装置，但对应这些穿戴装置的设计需求，显示元件选择上就相当困扰，虽然小尺寸显示器选择方案多，目前已有LCD、AMOLED、EPD、MEMS等不同方案竞逐穿戴应用市场…
根 据光电科技工业协进会(PIDA)估计，2014年全球智慧型穿戴式显示装置市场营收可达57亿美元，2017年全球营收上看183亿美元！PIDA预 期，继智慧手机、平板电脑行动装置带起中／小型显示器需求后，由智慧手环、智能手表…等穿戴式装置所需的小型穿戴用显示器元件，也将成为显示器市场新兴应 用热潮，相对应的显示技术与市场需求将会因此暴增。

可穿戴设备的新需求与新挑战

穿戴装置市场增温  连带刺激小型萤幕技术与需求

继 智慧手机、平板电脑热潮之后，穿戴装置成为近年讨论热络的新市场。由于穿戴式产品概念还在起步阶段，虽有智慧手环、智慧手表等概念产品推出，逐渐建构穿戴 式产品的应用架构，但实际上在穿戴应用设计前提下，也带起显示装置的新需求，例如要求更轻、更薄、更省电、可卷曲，甚至是曲面萤幕(Curved Display)设计，都成为新一代穿戴应用产品显示方案的元件要求。

现有市面上的穿戴装置，大多为了呼应穿戴应用需求，必须在产品外型 上尽可能达到人体工学设计要求，例如配合手腕的曲面设计，穿戴装置关键的PCB、电池模组都可以搭配设计成曲面造型，达到更容易「穿戴」的设计要求，而产 品结构、外观需能自然贴合身体或手腕曲线外，在产品工业设计驱动下，也带动了对小尺寸曲面萤幕或是可挠式萤幕的应用需求。

穿戴装置应用萤幕  以特殊外型、节能、薄化优先考量

实 际上，现有的智能手表、智能手环等穿戴式运算产品，其实在产品的功能性并不强，运算性能与加值应用顶多仅能作为智慧手机、平板电脑的辅助设备，而其显示功 能碍于萤幕尺寸小，大多仅能搭配即时显示智慧通讯装置的简讯、SNS/SMS讯息，或是简单的计步数字、运动数据、生理数据等资讯呈现，显示的资料量并不 高，因此在穿戴装置的显示器需求并不以高解析度为优先，反而会将规格重点摆在显示元件的厚度、功耗、显示效果与特殊形状设计要求等。

尤其 是特殊构型方面的支援，先前说到，穿戴设备萤幕需求往往因为设备的可用空间小，导致显示萤幕也不能用太大的元件，相对限制穿戴装置同时可显示的资讯量；若 是装置的可使用面积更小的穿戴设计产品，能装载的显示器就小得可怜，影响了产品的应用价值。

此时曲面设计或是可挠式的萤幕元件，就可以顺着穿戴装置产品的 曲线延伸显示区块，进一步扩展穿戴装置的实用价值，甚至智能手表带起延续传统圆形表身设计所需的圆形小型显示器，也会因为智慧手表显示需要带动更多产品市 场需求。

软性、透明、曲面材料特性  成为进阶穿戴装置新指标

目前积极发展穿戴运算产品所需的显示技术、零组件 的厂商相当多，例如Google、Apple、Sony、Qualcomm、Samsung、LG等业者；而材质特性也有呼应穿戴产品设计需求的软性、透 明、曲面等不同物理特性的小型显示器推出，另针对圆形或其他造型的显示模组需求，也会因为智能手表或是其他穿戴装置的显示需求，推出更多非制式显示器设计 的外观构型显示模组，因应产品开发需求。

目前常见的智能手表穿戴产品，分成方形萤幕与圆形萤幕两种设计主流，以方形萤幕来说，算是小型萤 幕常规的显示器元件设计，一般来说元件成本较低，目前有LCD(Liquid Crystal Display)、AMOLED(Active-matrix organic light-emitting diode)、EPD(electrophoretic display)、mirasol等显示技术方案，目前以LCD、AMOLED与EPD的智能手表设计较为常见。

适用于可穿戴设备屏幕技术的优缺点对比

EPD具低功耗、可弯曲特性  已有智能手表采用

电泳显示技术(electrophoretic display；EPD)显示器又称电子纸，原本是针对电子书阅读器开发的双稳态显示器，因其技术特性仅在变更显示内容时才会耗电，耗电量极低，而在制作 架构上不同于传统LCD结构较复杂，也可因应曲面造型需求设计，且能在烈日环境下检视显示器内容，是目前智能手表相当热门的显示技术，但比较可惜的是电子 纸仅能显示灰阶画面，画面动态表现较差。

目前电子纸显示器具备了能适应弯曲的萤幕设计需求，在元件材料薄化设计可以达到仅0.8mm厚 度，具备低功耗、弯曲使用不易破裂优势，用于需要及低功耗拉长产品运行时间的穿戴应用产品，使用EPD电子纸显示器可以大幅拉长产品电池效能，若与使用 AMOLED、LCD显示器方案的穿戴装置相比较，使用EPD显示元件的穿戴产品至少都能多出2~3倍使用时间。

mirasol显示面板具节能优势  但无法弯曲、不耐冲击

而由Qualcomm MEMS Technologies高通光电使用MEMS技术开发的mirasol显示面板，与使用电泳技术的EPD不同，但却能达到和EPD接近的低功耗特性。

Qualcomm对于mirasol显示面板仍寄予厚望，在相关技术优化方面仍持续投入改善元件特性，mirasol显示面板使用的微机电技术目前仍以平 整化显示模组制作为主，元件尺寸以小尺寸应用为主，初期有以mirasol显示面板开发的电子书阅读器参考设计、与智慧手表参考设计等。

但 比较可惜的是以MEMS微机电技术为基础的mirasol显示面板，每个像素的颜色变化为使用微机电驱动改变，画面变化虽极为省电，但实际上单位像素完成 颜色变化耗时也较LCD、AMOLED久，若是简单的图像变化并不会有太大影响，但若是用于动画呈现，会因为画面更新速度问题导致使用者察觉画面变化较为 迟滞、不流畅，加上使用微机电技术驱动变更显示画面虽有基本色彩显示效果，但实际上色彩表现也不若LCD与AMOLED丰富生动，未来发展限制较多。

此 外，mirasol显示面板无法因应弯曲形式使用，微机电显示结构较精致、复杂，对于产品摔落的表现也不如EPD。

OLED显示技术成为智能手表新宠

彩 色表现能力较佳的显示器元件，以LCD与AMOLED表现较佳，而在轻薄与低功耗要求下，LCD显示器因为结构较复杂，同时需要搭配背光源显示，在穿戴应 用上设计较为弱势，目前以成本要求较高的入门智慧手表使用较多；而AMOLED显示技术为材料可自发光特性，显示器的材料厚度可以做到极薄，因应手表或是 手环设计需求可以达到轻量化效果。

至于节能低功耗要求，使用LCD或是AMOLED显示器的穿戴产品，大多可以搭配环境光感测器与节电设计搭配，改善穿戴 产品显示元件的功耗问题。

在OLED显示元件使用上，近期在Google发布针对穿戴式产品运算需求的Android Wear嵌入式系统后，Motorola也发布了整合Android Wear平台的Moto 360智能手表。

Moto 360与时下智能手表不同的是，使用了新一代的圆形外观OLED显示萤幕作为智能手表面板，Moto 360除可支援彩色表面与动态讯息显示外，当手表日常计时应用时可以切换至节能显示模式，仅以黑／白显示传统表面数字、指针画面。

Motorola号称， 搭配节能机制可以达到智能表全日开启显示，显示画面可节约40%的功耗损失，用户可如同使用传统手表般随时查阅时间，也不用担心萤幕开启使得手表电力快速 耗尽的问题发生。

另Moto 360在搭载圆形OLED显示器下，业者号称可以维持2~3日电力续航时间，而Moto 360也搭载高级手表常见的蓝宝石镜面与金属表身，提升智能手表的使用体验。

相同的状况，LG也同步发表搭载Android Wear平台的G Watch智能手表，有趣的是与Moto 360也同样打着always-on display技术概念，但LG G Watch使用方形萤幕，至于到底用甚么显示技术尚不可知，与Moto 360的节能省电技术概念差异，仍需等产品推出后才能深入了解。

source：DIGITIMES