《显示屏中的下一代人机交互(HMI)-2019版》
2019-04-23 08:01:53   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

据麦姆斯咨询介绍,自智能手机时代开启以来,我们可以看到手机屏幕与机身的比率(屏占比)在持续提高。为确保屏占比的最大化,人机交互(HMI)基于的传感器和执行器必须集成在面板堆栈中显示屏的下方或顶部。目前,有些已经完全改变人们交互方式,也可以说是最重要的传感器。

Next-Generation Human Machine Interaction in Displays 2019

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更大的屏占比,就在于此

据麦姆斯咨询介绍,自智能手机时代开启以来,我们可以看到手机屏幕与机身的比率(屏占比)在持续提高。当然,不仅仅是智能手机,对于我们能想到的所有显示器来说都是如此,例如电视机、笔记本电脑、智能手表等。这种趋势仍在继续,以至于为了促进屏占比而开发了新的显示技术。

与此同时,随着物联网(IoT)时代的来临,数十亿基于显示器的设备实现了互连和交互,并正在加入越来越多的传感器和执行器,以帮助它们与世界和人类互动。由于视觉是人类接收信息的主要方式,因此,对设备屏占比最大化的持续追求也在情理之中。

为确保屏占比的最大化,人机交互(HMI)基于的传感器和执行器必须集成在面板堆栈中显示屏的下方或顶部。目前,有些已经完全改变人们交互方式,也可以说是最重要的传感器,例如前置摄像头,仍然太大太复杂,无法进行简单地集成。这促使面板制造商必须用“开孔”或“刘海”的方式切割它们的屏幕,使设备的用户界面不是那么友好,设计也不够完美。

那么问题来了,这些面板制造商是否可以直接将部分功能整合到它们的显示器面板中,如果是这样,供应链是否会因为这些面板制造商的价值吸收而中断?此外,这些HMI目前是如何实现的,它们是否有趋势以及何时将变得更加易于集成?

本报告总览了当前传感器和执行器以及相关厂商(及其供应链)的趋势,并分析了直接在显示屏中或下方进行集成的可能性。

2018~2023年显示屏中HMI集成的初步路线图

2018~2023年显示屏中HMI集成的初步路线图

为HMI集成改进显示面板制造并不常见

实际上,在探讨显示屏集成时,目前可能主要集中在OLED面板上,因为它们更薄且不需要背光单元,在传感器和执行器集成方面可以提供最大的灵活性。但是,它们的制造工艺比较繁复。

另一个限制因素是对于耗资数十亿美元的晶圆厂来说,生产显示器面板需要几十个步骤,工艺流程中的一项改变可能就会大大降低整体良率。而且,目前的整体环境生产过剩、价格竞争激烈、甚至晶圆厂的产能还在不断增长,这对面板制造商来说并不理想。

因此,面板制造商并不愿意接受“智能背板”的概念,尽管有些制造商正在进行研发以尝试在背板中集成传感功能,但大多数面板制造商及其相关OEM厂商,正在努力将传感器集成在显示屏下方或上方,而非显示屏内。因此,大部分目前的HMI仍将继续保留,条件是它们可以应对显示屏下方挑战更大的应用环境。

至于前置摄像头,鉴于其尺寸和复杂程度,未来几年内似乎都没有可能使它们消失,除非将它们嵌入现在已经可以看到的滑出或弹出机构中,但这又带来了相关的可靠性问题。

本报告详细分析了显示屏需求,全面概述了显示屏结构、制造以及HMI,并通过对当前和未来潜在解决方案的全面介绍,分析了哪些传感器和执行器可以/不可以在显示屏中集成。

显示屏中进行HMI集成的推动与挑战

显示屏中进行HMI集成的推动与挑战

未来的一些显示技术或能实现更简单的集成

由于显示屏目前的制造方式,面板制造商可能不会接受背板集成的挑战。那么,现在是否有一种显示技术可以绕过这些面板制造问题,避免使用TFT?

即将到来的MicroLED显示技术,可能是一个机遇。事实上,市场围绕MicroLED显示的热情是真实的,在苹果公司(Apple)2014年收购Luxvue后更是如此。

不过,MicroLED面板如何组装仍然存在挑战。组装工艺似乎是实现MicroLED显示应用的关键之一。目前,针对MicroLED的组装有数十种工艺正在开发中。其中每一种,又可以设想多种组装策略,如小印模(stamp)、大印模、中介层等。微转印周期的数量扩展可能会很惊人。例如,对于MicroLED电视的不同组装策略,在所需的操作量方面可以有200多倍的差距。

但如果能够实现,它可能会改变游戏规则。由于MicroLED芯片每个像素上的低像素填充因子,因此可能存在“巨大的空间”用于可能的前面板智能集成,例如集成更多的传感器。在显示屏中集成HMI或将成为下一个重磅亮点,即使OEM厂商目前的OLED面板方案路线图看起来已经足够好,即使最难集成的传感器(即摄像头模组)可能要搁置一边。

本报告总览了MicroLED显示技术,并讨论了阻碍其打破市场竞争格局所面临的挑战,特别是前面板集成挑战。本报告还全面概述了主流显示技术的光学架构、当前挑战和主要研究方向。

显示技术 vs. 2023年可能的HMI功能集成

显示技术 vs. 2023年可能的HMI功能集成

本报告涉及的部分公司:Amkor, ams, Apple, Audiopixels, AUO, BOE, Continental, CrucialTec, CSOT, eLux, Epistar, Facebook, FlexEnable, Foxconn, Galaxycore, glo, Goodix, Google, Hap2U, Himax, Hisense, HKC, Huawei, II-VI, Innolux, Intel, InvenSense, IQE, Isorg, Itri, JOLED, KIMM, Knowles, Leti, LG, LuxVue, Meizu, Omnivision, ON Semiconductor, Oppo, Optovate, OXI Technology, PlayNitride, PXI, QMAT, Qualcomm, Rohinni, Royole, Samsung, Sanan Optoelectronics, SelfArray, Sonavation, Sony, ST Microelectronics, Synaptics, TCL, TI, Tianma, TSMC, U Sound, UltraHaptics, Uniqarta, Vesper, Visionox, Vivo, V-Technology, X-Celeprint, Xiaomi, ZTE…

报告目录:

Executive summary

Introduction

The display point of view
> Applications & drivers
> Market forecasts
> Market trends
> Players & supply chains
> Technology trends

Fingerprint on display
> Market forecasts
> Market trends
> Players & supply chains
> Technology trends

Under panel sensing
> Market forecasts
> Market trends
> Players & supply chains
> Technology trends

Sound on display
> Market forecasts
> Market trends
> Players & supply chains
> Technology trends

Haptics on display
> Market forecasts
> Market trends
> Players & supply chains
> Technology trends

Prospects

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