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至2027年全球近眼顯示器市場預測
分類:科研瞭望
發行期別:
發佈日期:2022-09-12
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至2027年全球近眼顯示器市場預測

 

文字內容來源: STPI,科技發展觀測平台 (narl.org.tw)

 

 

近眼顯示器(Near-eye Display)是將虛擬3D影像,呈現在配戴者的視線範圍,目前有頭戴式顯示器(head mounted displays, HMDs)與電子式觀景器(Electronic Viewfinders, EVFs)兩類。在消費、汽車、太空與國防、醫療、建築以及教育等領域的數位化需求,以及相關技術發展,更進一步讓近眼顯示模組整合於AR/VR裝置。

 

2021年全球近眼顯示器市場達12億美元,預期至2027年將達到53億美元,2022年-2027年的複合年成長率(CAGR)為24.7%,因許多產業對擴增實境(Augmented Reality, AR)與虛擬實境(Virtual Reality, VR)裝置的使用需求增加,尤其是消費性電子與遊戲產業,加速全球近眼顯示器發展。

 

依技術分類的近眼顯示器市場

根據技術分類,近眼顯示器市場可細分成TFT LCD、AMOLED、LCoS、OLEDoS、DLP、MicroLED與雷射光束掃描(LBS)七大類技術,這些技術在AR、VR、混合實境(MR)與EVF設備中各有應用。占全球市場比例最高的技術依序為TFT LCD、 LCoS與OLEDoS,MicroLED則為近眼顯示器市場的新興技術,由Sony集團等電子企業領軍投資,預計其採用率在未來幾年將迅速成長。以下針對各項技術做說明。

 

(一)TFT LCD:利用薄膜電晶體技術改善顯示器性能,且單一電晶體操控一個畫素能提供更快的反應時間,由於其重量輕、體積小、解析度高與功耗低,可大量生產且廣泛應用於VR設備的特色,占2021年近眼顯示器市場約40%。

 

(二)AMOLED:主要應用於智慧型手機的OLED顯示技術,其透過導入一層薄膜電晶體,可更加精準控制OLED發出來的光,改善大型電視、顯示器與筆記型電腦螢幕的顯示技術,提供更真實的色彩重現。

 

(三)LCoS:結合了數位光學處理技術(Digital Light Processing, DLP)、液晶顯示器(LCD)與反射式(reflective)微型顯示技術,利用矽背板頂端的液晶層顯示影像或影片。LCoS是相對較新的產品,其優勢在於在同樣解析度下可以提供更小的像素,並具有高亮度、長壽命與低成本等特性,可用於投影機、EVF與頭戴式裝置。

 

(四)OLEDoS:OLED技術以玻璃與聚亞醯胺(polyimide)為基板,是不需要額外光源的自發光顯示器,光學系統相對簡單;OLEDoS是以單晶矽或低溫多晶矽薄膜電晶體(low-temperature polysilicon thin-film transistors)為背板的顯示器,像素尺寸是傳統顯示器的十分之一,且具高解析度、高整合性、低功耗、體積小與重量輕等優點,隨著AR、VR與自動駕駛等技術應用,OLEDoS顯示器將成指數型成長,不過OLEDoS適合應用於VR與MR裝置,因亮度太低而不適合用於以波導(waveguide)技術為基礎的AR裝置。

 

(五)MicroLED:是利用微型LED,以陣列形式排列於螢幕表面,以產生影像的顯示技術。每個MicroLED都是一個像素,可自發光且能個別調整亮度或關閉,其亮度較OLED更明亮且不會隨著時間降低;不需仰賴插入黑畫面(Insert Black Frame) 或背光掃描 (Backlight Scanning)等技術,就可提供低延遲與高更新率;觀看角度較使用LED/LCD技術的顯示器更廣;能提供高動態(high-dynamic range (HDR)與超高亮度的影像輸出。

 

(六)DLP:由具高反射性的微鏡陣列組成,又稱為數位微鏡裝置(digital micromirror devices, DMDs),每個DMD由數百萬個微鏡組成,每個反射微鏡就是影像的解析度一個像素。德州儀器是DLP技術的主要製造商與供應商之一,提供產品所需相關的DMD、顯示控制器與電源管理晶片(power management integrated circuits, PMICs))/LED驅動器。

 

(七)雷射光束掃描:雷射光束掃描顯示器透過微機電反射鏡(Micro Electro Mechanical System, MEMS mirror),掃描雷射二極體(laser diodes)所產生的光束,並將影像投影至智慧眼鏡。主要特色為超小的微型顯示器、光源緊湊、高亮度、低功耗與輕薄透鏡等特色。

 

依垂直市場分類之近眼顯示器市場

根據垂直市場,近眼顯示器市場可細分為消費、汽車、太空與國防,以及醫療等應用,估計2022年-2027年間,消費者市場將是成長速度最快的市場。

 

(一)消費者市場:於2021年,消費者市場占全球近眼顯示器比例最高,主因為許多遊戲機採用具近眼顯示模組的VR裝置。VR裝置透過追蹤3D空間中的即時運動實現與使用者的互動,並提供使用者身歷其境與逼真的遊戲體驗。此外,體育與娛樂、導航等應用對具近眼顯示模組的VR與AR裝置的需求不斷增加,將刺激該領域的近眼顯示器市場成長。此外,由於成本下降,高階頭戴式裝置將逐漸普及,並促使市場成長,如三星Gear VR、Oculus Rfit與HTC Vive等VR裝置漸受歡迎,且被整合到許多消費性應用程式之中。

 

(二)汽車市場:具備近眼顯示模組的VR裝置可讓使用者與3D虛擬環境互動,在其中四處走動、觀望與沉浸在場景之中,因此在汽車領域的原型設計中,可用虛擬的方式設計原型、製造、裝配與駕駛模擬,以更了解新產品的特性。此外,VR模擬器也在汽車垂直市場有大量應用,例如豐田汽車推出一款新的VR應用程式,旨在提高駕駛者的意識以避免因分心而導致的危險駕駛。

 

(三)太空與國防:在太空與國防領域中,訓練與模擬非常重要。AR與VR裝置已成為該領域訓練與模擬的主要推動力,利用使用者虛擬環境、遠距呈現與增強的狀態感知(Situational awareness),提供士兵或飛行員一個沒有風險的真實場景,以訓練他們處理可能出現的情況。

 

(四)醫療市場:基於近眼顯示器的設備在醫療應用中廣泛被採用,例如診斷、手術與訓練。隨著技術演進,醫療產業對更高品質與解析度的顯示器需求不斷成長,醫師廣泛利用AR的可視化與輔助訓練功能於手術、健康狀態模擬、照護訓練與復健中。VR可提供患者生理解剖的真實3D影像,協助醫生診斷與提高手術安全性。