為HMI集成改進顯示面板制造并不常見，未來的一些顯示技術(shù)或能實現(xiàn)更簡單的集成

更大的屏占比，就在于此

據(jù)麥姆斯咨詢介紹，自智能手機時代開啟以來，我們可以看到手機屏幕與機身的比率（屏占比）在持續(xù)提高。當然，不僅僅是智能手機，對于我們能想到的所有顯示器來說都是如此，例如電視機、筆記本電腦、智能手表等。這種趨勢仍在繼續(xù)，以至于為了促進屏占比而開發(fā)了新的顯示技術(shù)。

與此同時，隨著物聯(lián)網(wǎng)（IoT）時代的來臨，數(shù)十億基于顯示器的設(shè)備實現(xiàn)了互連和交互，并正在加入越來越多的傳感器和執(zhí)行器，以幫助它們與世界和人類互動。由于視覺是人類接收信息的主要方式，因此，對設(shè)備屏占比最大化的持續(xù)追求也在情理之中。

為確保屏占比的最大化，人機交互（HMI）基于的傳感器和執(zhí)行器必須集成在面板堆棧中顯示屏的下方或頂部。目前，有些已經(jīng)完全改變?nèi)藗兘换シ绞?，也可以說是最重要的傳感器，例如前置攝像頭，仍然太大太復雜，無法進行簡單地集成。這促使面板制造商必須用“開孔”或“劉?！钡姆绞角懈钏鼈兊钠聊?，使設(shè)備的用戶界面不是那么友好，設(shè)計也不夠完美。

那么問題來了，這些面板制造商是否可以直接將部分功能整合到它們的顯示器面板中，如果是這樣，供應(yīng)鏈是否會因為這些面板制造商的價值吸收而中斷？此外，這些HMI目前是如何實現(xiàn)的，它們是否有趨勢以及何時將變得更加易于集成？

本報告總覽了當前傳感器和執(zhí)行器以及相關(guān)廠商（及其供應(yīng)鏈）的趨勢，并分析了直接在顯示屏中或下方進行集成的可能性。

2018~2023年顯示屏中HMI集成的初步路線圖

為HMI集成改進顯示面板制造并不常見

實際上，在探討顯示屏集成時，目前可能主要集中在OLED面板上，因為它們更薄且不需要背光單元，在傳感器和執(zhí)行器集成方面可以提供最大的靈活性。但是，它們的制造工藝比較繁復。

另一個限制因素是對于耗資數(shù)十億美元的晶圓廠來說，生產(chǎn)顯示器面板需要幾十個步驟，工藝流程中的一項改變可能就會大大降低整體良率。而且，目前的整體環(huán)境生產(chǎn)過剩、價格競爭激烈、甚至晶圓廠的產(chǎn)能還在不斷增長，這對面板制造商來說并不理想。

因此，面板制造商并不愿意接受“智能背板”的概念，盡管有些制造商正在進行研發(fā)以嘗試在背板中集成傳感功能，但大多數(shù)面板制造商及其相關(guān)OEM廠商，正在努力將傳感器集成在顯示屏下方或上方，而非顯示屏內(nèi)。因此，大部分目前的HMI仍將繼續(xù)保留，條件是它們可以應(yīng)對顯示屏下方挑戰(zhàn)更大的應(yīng)用環(huán)境。

至于前置攝像頭，鑒于其尺寸和復雜程度，未來幾年內(nèi)似乎都沒有可能使它們消失，除非將它們嵌入現(xiàn)在已經(jīng)可以看到的滑出或彈出機構(gòu)中，但這又帶來了相關(guān)的可靠性問題。

本報告詳細分析了顯示屏需求，全面概述了顯示屏結(jié)構(gòu)、制造以及HMI，并通過對當前和未來潛在解決方案的全面介紹，分析了哪些傳感器和執(zhí)行器可以/不可以在顯示屏中集成。

顯示屏中進行HMI集成的推動與挑戰(zhàn)

未來的一些顯示技術(shù)或能實現(xiàn)更簡單的集成

由于顯示屏目前的制造方式，面板制造商可能不會接受背板集成的挑戰(zhàn)。那么，現(xiàn)在是否有一種顯示技術(shù)可以繞過這些面板制造問題，避免使用TFT？

即將到來的MicroLED顯示技術(shù)，可能是一個機遇。事實上，市場圍繞MicroLED顯示的熱情是真實的，在蘋果公司（Apple）2014年收購Luxvue后更是如此。

不過，MicroLED面板如何組裝仍然存在挑戰(zhàn)。組裝工藝似乎是實現(xiàn)MicroLED顯示應(yīng)用的關(guān)鍵之一。目前，針對MicroLED的組裝有數(shù)十種工藝正在開發(fā)中。其中每一種，又可以設(shè)想多種組裝策略，如小印模（stamp）、大印模、中介層等。微轉(zhuǎn)印周期的數(shù)量擴展可能會很驚人。例如，對于MicroLED電視的不同組裝策略，在所需的操作量方面可以有200多倍的差距。

但如果能夠?qū)崿F(xiàn)，它可能會改變游戲規(guī)則。由于MicroLED芯片每個像素上的低像素填充因子，因此可能存在“巨大的空間”用于可能的前面板智能集成，例如集成更多的傳感器。在顯示屏中集成HMI或?qū)⒊蔀橄乱粋€重磅亮點，即使OEM廠商目前的OLED面板方案路線圖看起來已經(jīng)足夠好，即使最難集成的傳感器（即攝像頭模組）可能要擱置一邊。

本報告總覽了MicroLED顯示技術(shù)，并討論了阻礙其打破市場競爭格局所面臨的挑戰(zhàn)，特別是前面板集成挑戰(zhàn)。本報告還全面概述了主流顯示技術(shù)的光學架構(gòu)、當前挑戰(zhàn)和主要研究方向。

顯示技術(shù) vs. 2023年可能的HMI功能集成