前瞻顯示器系統電路開發及超音波觸覺回饋系統

林志隆教授深耕於顯示電路與生醫電子系統開發，於顯示器電路方面，提出AMOLED顯示器驅動電路以平行補償法達高解析度，並設計補償機制以補償面板元件電特性變異以達高畫面均勻度，以及針對液晶顯示器之主動矩陣Mini-LED背光驅動電路，藉由區域調光法使對比度大幅上升，提高畫面品質，並減少驅動電路整體之跨壓以減少功率消耗，增加顯示器之使用時間。於生醫電子系統方面，開發一套超音波觸覺回饋互動顯示系統，藉由MR眼鏡結合人工智慧及手勢辨識以提供低延遲、高精度之操作，以非接觸的方式來增加使用者操作體驗。

       隨著人們對於高品質顯示器之需求逐漸上升，傳統之液晶顯示器有可視角窄、對比度低、色彩飽和度低等缺點使其逐漸被取代，AMOLED具備自發光、可視角廣、元件尺寸小等特性使其對比度及解析度皆能大幅提升，因此，AMOLED顯示器逐漸成為市場之主流。本團隊長期致力於先進顯示電路開發，包括AMOLED、BPLC藍相液晶、Mini/Micro LED顯示器等，並於學術界首次點亮具平行補償功能之高解析度AMOLED面板，透過設計精簡之畫素補償電路來增加顯示器之解析度，並同時透過設計一補償機制來補償AMOLED顯示器背板之元件電特性變異的問題，減少畫面之不均勻性，以達到高品質的輸出畫面。此外，本實驗室開發主動式矩陣Mini-LED作為液晶顯示器之背光源，Mini-LED為無機材料能大幅提升顯示器之使用壽命，透過Mini-LED元件尺寸小的特性與區域調光法做結合，大幅提升的畫面對比度使其可與AMOLED顯示器匹敵，且透過設計背光源之驅動電路來減少發光路徑之跨壓，可大幅減少顯示器之功率消耗，增加顯示器之使用時間。

       本團隊目前亦展開科技部國家型智慧顯示計畫與產學計畫，針對前瞻Micro-LED進行顯示器驅動電路之設計，希冀未來能實現高PPI (Pixels per inch)的Micro-LED顯示器，協助台灣顯示器技術發展，培育高階顯示專業人才，增進台灣顯示器產業之競爭力。

圖1 高解析度AMOLED與低功耗Mini LED顯示器電路開發

       因應我國「智慧生活顯示科技與應用產業策略（SRB）」，本團隊亦將尖端顯示器技術導入至醫療應用以提升顯示器產業之附加價值，同時導入前瞻技術解決元宇宙操作認知誤差與觸覺互動問題，乃至於未來車用顯示、MR、VR皆可套用本團隊開發之技術提供使用者良好操作體驗。團隊以虛擬化顯微鏡為主要理念，結合平面顯示器、手勢辨識、觸覺互動與MR顯示，由於虛擬物件無法由目視得知，團隊引入MR眼鏡做為虛擬顯像裝置，除顯示操作物件外亦可疊加智能提示資訊於目標物上，在操作方面則藉由深度相機進行手勢辨識。

       此外，虛擬物件操作回饋為現今元宇宙發展之主要課題，為增加使用者體驗，團隊開發一套非接觸式超音波觸覺回饋系統，可於半空中施加回饋力道給予使用者，相較其他回饋技術，非接觸式超音波觸覺回饋系統具不須穿戴、低延遲、高精度力道回饋之特點，透過結合各項前瞻顯示科技技術，達成非接觸式操作、精準控制及智能提示等目標，對於台灣醫療及顯示器產業之政策推動將大有助益，且團隊諸多應用技術可廣泛應用於車用及元宇宙系統開發，為台灣建構2030智慧生活藍圖。

圖2 混合實境(MR)超音波觸覺回饋互動系統