跨入元宇宙時代!穿戴裝置搭載 mini-LED 背光開創多元應用商機

Facebook 在 2021 年 10 月宣布將公司名稱改為 Meta 後,元宇宙(Metaverse)這個發跡於科幻小說的概念,瞬間成為全球科技業的當紅關鍵字,所有科技巨頭皆爭相啟動相關投資及研究,期待拓展出更多元化的應用與商機。
 
元宇宙被視為網路發展的未來,是一個與真實世界平行卻相互連結的虛擬世界,透過各種不同的行動或穿戴裝置,人們能夠進入這個多人共享的虛擬空間,並在其中互動交流,當前大家比較熟悉的應用方式包括線上會議、虛擬展覽以及各種遊戲娛樂等。
 
為了從真實世界「進入」元宇宙的虛擬空間,支援 VR 應用的穿戴裝置成為關鍵,其所搭載的顯示技術也因此必須滿足更高階的需求。而搭配 mini-LED 背光的 LCD 顯示器,能透過矩陣式區域調光,達到高對比度跟高解析度的細膩顯示效果,應用在穿戴裝置上,更能提供真實且具沈浸感的視覺體驗,也因此成為各大廠商積極搶進的技術。
 
搭配 mini-LED 背光的穿戴裝置可為使用者帶來更沉浸的體驗
 
mini-LED 背光矩陣多區域調光,優化沈浸式視覺體驗
 
隨著各大品牌包括蘋果、三星、樂金、聯想等,紛紛推出搭載矩陣式多區 mini-LED 背光技術的平板、電視、筆電,使得mini-LED 背光應用正式成為當前創新顯示技術的要角,而搭配中小尺寸顯示器的行動及穿戴產品,也是廠商持續佈局的方向,以在未來的元宇宙應用中搶下先機。
 
相較於側入式的傳統 LED 背光,mini-LED 背光採用矩陣式多區調光,讓 mini-LED 背光源能夠隨著輸出的畫面呈現「圖像化」的光點,只有畫面明亮處才發光,陰暗處則達到極致黑,呈現高對比度。然而,這也代表著所需的 LED 跟驅動 IC 的數量可能都會增加,對於要求輕薄的穿戴裝置而言是一大挑戰。
 
驅動 IC 廠聚積的 mini-LED 背光驅動 IC 具備「掃描架構」,相較於「靜態架構」更能以較少量的晶片控制整體的區域調光。以高達 1024 區的 mini-LED 區域調光為例,只需要2 顆 64 通道 8 行掃的聚積背光IC,就能完整控制。針對元宇宙應用,聚積則提出 MBI6334 來應對穿戴裝置所需的 mini-LED 背光解決方案。
 
聚積導入可變刷新率技術,順暢畫面滿足元宇宙應用需求
 
VR 穿戴顯示裝置跟電競顯示器一樣,畫面都會跟著使用者的操作不斷移動更新,也就是說,當我們移動視線或是轉頭的時候,GPU 圖像處理器便會生成不同畫面,且更新的速度也不會是固定的。因此,這類型的顯示裝置必須具備可變刷新率 VRR (Variable Refresh Rate) 功能,讓顯示畫面的速度與GPU生成畫面的速度相匹配,才不會出現LCD顯示器上畫面卡頓、撕裂,或是 mini-LED 背光閃爍或亮度不均的狀況。
 
元宇宙穿戴裝置無可變刷新率VRR功能可能發生的異常情況
 
聚積 MBI6334 具備可變刷新率 VRR 功能,便可以有效處理前端訊源隨機送出的訊號。不管是在靜態架構或是在掃描架構之下,MBI6334都能適時調整前端訊源提前或延後輸出的Vsync,解決畫面顯示速度與畫面生成速度不匹配的問題,讓最終呈現出來的畫面隨時保持流暢清晰,克服閃爍跟亮度不均,維持均勻發光跟對比度,也讓沈浸互動的畫面更真實立體。
 
 
在靜態架構之下,MBI6334能適時調整提前或延後輸出的Vsync以克服背光閃爍的異常
 
 
在動態架構之下,MBI6334能適時調整提前或延後輸出的Vsync以克服背光亮度不均的異常
 
此外,長時間配戴VR穿戴裝置可能會導致暈眩,因為 LCD顯示器容易出現殘影。而聚積 MBI6334 能支援高幀率達到 480Hz,比一般 LCD 顯示器的幀率還高,故可利用背光的高幀率執行插黑技術,降低 LCD 顯示器因為液晶旋轉所造成的殘影,也能減緩使用穿戴裝置時所帶來的暈眩感,進而拓展元宇宙的相關應用發展機會。
 
元宇宙商機湧現,產業串連推動顯示技術再升級
 
想要在元宇宙的虛擬世界裡進行各種的活動,都仰賴當前的軟硬體技術的發展與整合。TrendForce 指出,高解析度與高刷新率的顯示技術,能為 VR穿戴裝置帶來更生動的沈浸式體驗,而目前已經正式商轉的 mini-LED 背光技術,是當前能夠達成此需求的關鍵,搭配的驅動 IC 也必須因應相關需求不斷突破技術難點。
 
聚積看好元宇宙所帶動的市場跟機會,並將持續針對創新的元宇宙相關應用推出解決方案,助力連結虛擬與現實的穿戴型裝置蓬勃發展,讓使用者感受更生動、真實的視覺體驗。
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