LCD憑性價比成為主流 OLED主導高端市場
日前Oculus Quest2拋棄了第一代產品采用的OLED,轉而采用LCD顯示屏;HTC VIVE在經歷了第一代產品采用AMOLED屏幕之后,第二代、第三代產品均采用LCD屏幕;Pico Neo、Value index同樣采用LCD顯示屏。終端設備廠商中,只有索尼Play Station VR還在采用OLED屏幕,而該產品的發布時間為2016年。
因此,從當前的市場應用情況來看,LCD成為VR設備廠商的主流選擇。在VR頭戴式顯示器中,相比于OLED,LCD具有標準RGB、顯示更細膩、亮度更高、功耗相對更低等優勢。且由于技術應用時間長、技術更加成熟,比較而言,其屏幕質量高、無閃爍、不閃屏,更護眼,且具有非常明顯的成本優勢。
HTC全球商業解決方案高級副總裁鮑永哲在接受《中國電子報》記者采訪時表示:“2016年前后,AMOLED是生產VR設備的首選,主要是因為其時延短。而2018年以后,技術的提高提升了LCD的響應速度,廠商便開始向LCD傾斜。”
微軟創新基地技術導師劉鴻惠在接受《中國電子報》記者采訪時表示:“LCD還是主要應用在入門級VR設備中,VR用的OLED面板分辨率都在1000PPI以下,加上成本高,使得面板廠商認為高單價高PPI的LCD面板在VR市場有機會。高階產品還是以OLED為主,具備影像效果較佳、較省電及高刷新率特點;入門款產品則以LCD為主,且成本較低、刷新率不需太高,分辨率可稍微拉高。”
京東方科技集團股份有限公司顯示事業VR/AR BU總經理楊婷婷告訴《中國電子報》記者:“玻璃基的AMOLED受制于FMM工藝,像素尺寸做不小,PPI不高導致畫面顆粒感比較明顯;而硅基AMOLED受光學鏡頭能力限制,做不了太小,而硅片價格昂貴導致成本偏高,目前應用在高端VR產品上。未來隨著技術和市場的發展,硅基OLED若具成本競爭力,會掀起革命式的爆發。目前LCD是極具性價比,且產能可以得到保障的最佳解決方案。”
Micro-LED具備潛力 硅基顯示亦有看頭
LCD固然具備其自身優勢,同時也存在一些缺點,包括顏色相較于OLED屏幕較暗,色彩不如OLED更飽滿鮮艷,屏幕較厚不能彎曲,由于背光層存在,容易出現顯示器漏光、屏幕響應時間長等問題。賽迪智庫集成電路研究所光電子研究室主任耿怡在接受《中國電子報》記者采訪時表示:“由于其結構相對復雜,且屬于被動發光,難以滿足VR/AR對重量、亮度、色彩表現率、功耗的要求。”對于VR/AR設備應該采用什么樣的顯示屏,業界還有不同的聲音。
2021年3月發布的《虛擬(增強)現實白皮書》介紹:“微型發光二極管(Micro-LED)有望迅速發展,成為繼LCD和OLED后業界期待的下一代顯示技術。”耿怡在接受《中國電子報》記者采訪時表示,Micro-LED的超高分辨率能夠提升消費者的沉浸式體驗,高達2000Hz的刷新率可以有效緩解VR產品使用時的眩暈感。
從參數上來看,相比于DLP的毫秒級響應、硅基OLED的微秒級響應,Micro-LED已經能夠實現納秒級響應,響應速度進一步提升,對比度亦從LCoS1000∶1和DLP2500∶1提升至100000∶1,亮度提升至100000尼特。可搭配光波導成像方案,生產的產品厚度更低。由于Micro-LED具備的上述特點,該類型屏幕更容易實現高PPI、體積小、易于攜帶、功耗低,更適合應用于近眼顯示設備。由于單個LED燈珠的體積更小,Micro-LED將能夠在單位面積的尺寸上實現更高的分辨率。從這個角度來看,Micro-LED將在AR/VR應用中具備更大的優勢。
不過有專家也指出,Micro-LED的發展還處于早期階段,產線不成熟、價格高昂,掌握該技術的廠家極少,仍未真正進入消費級市場。此外,硅基液晶、硅基OLED等其他顯示技術也各自具備一定的優勢。
此外,楊婷婷認為,小型化,是VR屏顯的發展的必然趨勢。與小型化需求相結合,需要顯示模組實現高像素密度。智能化也是VR屏顯的未來趨勢,顯示模組整合陀螺儀畸形矯正,打造顯示直通子系統,可以讓VR的延遲最小化。
專家觀點
賽迪智庫集成電路研究所光電子研究室主任耿怡:
硬件努力方向:降低成本 提升用戶體驗
從VR/AR硬件產品本身來看,成本的降低和用戶體驗感的提升是最為重要的兩大因素。目前推出的VR/AR硬件產品同質化問題較為嚴重,產品的上游供應鏈尚未建立,產品成本高居不下,不利于該類產品的普及和發展。
從用戶體驗感來說,除了顯示技術本身存在的眩暈感之外,降低產品重量、優化環境交互方式、提升產品續航能力將是該類產品后續長期努力的方向。
微軟創新基地技術導師劉鴻惠:
要從視覺系統原理入手解決VR眩暈癥
屏幕分辨率不足,是引發VR設備佩戴不良體驗的重要因素。VR設備若想實現視網膜顯示,則雙目需要實現8K至16K的顯示水平。佩戴VR頭顯時,顯示器與眼球距離很近,人眼無法聚焦在極近的物體上。提高顯示器的分辨率、擴大視野面積,以及我們眼睛聚焦時的聚攏調節是解決眩暈癥的關鍵。要解決這一問題,眼部追蹤技術也將發揮重大的發展潛力。該技術能夠直接將大量的細節呈現在用戶視覺焦點上,同時減少視覺焦點邊緣的畫面細節。
HTC全球商業解決方案高級副總裁鮑永哲:
降低時延要打造系統性平衡
要繼續提升VR設備體驗感,要提升追蹤的準確度,反應速度是非常重要的。端到端的延遲包含幾個點,包括顯示屏反應時間、追蹤時間和內容渲染時間。這三個參數的加和越低,VR使用效果越好。但這三個參數有時存在相互矛盾:分辨率提升得越多,對運算能力的要求越高,渲染時間就更長。根據木桶理論,要降低整個VR設備時延,提升設備體驗感,不僅要提升屏幕參數,還要同時關注追蹤系統、渲染系統的整體配合,打造系統性平衡。
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