走出螢幕的光：光電系的前瞻智慧顯示之路

工科學院

曾經顯示器只是將文字與影像呈現在螢幕上的工具。從映像管電視、液晶顯示器到今日的OLED與微型顯示器，顯示技術不斷提升解析度、亮度與色彩表現，也持續改變人們接收資訊的方式。然而，下一階段的競爭已不只是「看得更清楚」，而是如何讓數位資訊自然融入真實環境。從智慧座艙抬頭顯示器(HUD)、AR眼鏡、VR裝置，到裸視3D與浮空影像，顯示器正由平面輸出工具，逐漸演變為連結人、資訊與空間的智慧介面。

要讓影像真正「走出螢幕」，除了面板技術外，更需要整合光源、光學元件、影像運算、感測技術及人因工程。傳統3D顯示主要利用左右眼視差產生立體感，長時間觀看可能造成視覺疲勞；全像與光場顯示則嘗試重建接近真實世界的三維光場，使景深與視角變化更加自然。

逢甲大學光電科學與工程學系將電腦全像三維顯示列為特色研究領域，由數位光學研究中心以空間光調制器(Spatial Light Modulator, SLM)為核心，結合光學設計與數位運算，發展全像顯示、先進造影、光學檢測及影像資訊處理等技術。

劉榮平特聘教授長期投入電腦產生全像與計算成像研究，利用SLM重建具有深度資訊的三維影像，可應用於裸眼三維顯示、浮空影像及繞射光學元件。同時，SLM也能依序投射不同光學圖樣，配合感測器與演算法完成單像素成像、無透鏡成像、適應性成像及遙測等技術。相關研究展現數位光學不僅能創造立體影像，更能應用於工業檢測、智慧製造及精密量測。

劉榮平特聘教授電腦產生全像系統展示。

莊智皓助理教授致力於將光學設計轉化為實際的人機介面，研究重點涵蓋影像位置、景深、視角、亮度及觀看舒適度。莊教授與鴻準精密工業合作開發雙景深抬頭顯示器，透過不同距離的虛擬影像配置，使行車資訊更自然融入駕駛視野；並與赫旺國際合作研發摩托車浮空儀表，將車速、導航及警示資訊直接投射於騎乘者前方。研究亦同步投入車用HUD、浮空投影、顯示品質評估及人因工程，提升顯示系統在實際環境中的安全性與舒適性。

莊智皓助理教授合作廠商展示之摩托車浮空儀表。

林文凱助理教授則聚焦近眼顯示技術，投入體積全像光學元件與光波導顯示研究。近眼顯示需在極小空間內，將微型顯示器影像導入人眼，兼顧視野、亮度、體積及配戴舒適性。利用體積全像光學元件整合反射、聚焦與導光功能，有機會取代部分傳統鏡片，縮小AR眼鏡光學模組。目前研究朝二維出瞳擴展、全彩眼鏡式顯示及光波導效率提升等方向發展，期望打造視野更大、亮度更均勻且更輕薄的近眼顯示系統。

林文凱助理教授展示之體積全像波導式AR眼鏡。

顯示技術累積的光路設計、精密對位、微型光學與檢測能力，也逐步延伸至矽光子、光通訊及半導體先進封裝。扇出型面板級封裝(Fan-Out Panel-Level Packaging, FOPLP)結合大面積玻璃基板製程、精密對位及自動化量產技術，與顯示產業具有高度技術共通性；玻璃通孔(Through-Glass Via, TGV)則是玻璃載板的重要垂直互連技術。林碩泰主任長期投入固態雷射、非線性光學與雷射精密加工，研究可由透明材料加工切入，進一步探討玻璃微孔加工、TGV製程及玻璃基板微細加工等相關應用。

顯示與半導體看似分屬不同產業，實際上皆建立在材料、光學、雷射及精密製造等核心技術之上。從智慧載具、AR眼鏡到矽光子與先進封裝，光電科技正持續跨越不同領域。透過研究、教學與產學合作的累積，逢甲大學光電科學與工程學系將持續培育具跨域整合能力的人才，以光學技術串聯顯示、半導體與智慧製造，開創更多未來科技應用的可能。