什么是OLED微显示器以及为什么它是AR和VR应用的最佳选择

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去年,OLEDWorks宣布其已经开始投入时间和资源,开发OLED微显示器,或称微型OLED显示器,该显示器建立在我们现有照明产品中使用的多层OLED技术之上。然后,在2020年8月,我在信息显示协会(SID)的虚拟研讨会上介绍了我们的一些关键发现。具体什么是OLED微显示,它与OLED照明有什么不同?微显示的关键应用是什么?为什么OLEDWorks的定位利于创造市场上最高性能的微显示技术?

什么是OLED微显示器?

微型显示器在其最简单的定义中是一种非常小的显示器–从角到角在0.75到1英寸之间。OLED微型显示器是使用硅底板上的电路来控制单个像素,这能使显示器非常小。这些电路的超小尺寸允许创建令人难以置信的高分辨率图像。例如,iPhone 12的分辨率为每英寸460像素(PPI)。我们在研究中制作的微型显示器的分辨率高达2600 PPI,像素密度在5.6倍以上。

iPhone12和OLEDWorks微显示器样品的尺寸比较
iPhone12和OLEDWorks Microdisplay样品的尺寸比较

在主动矩阵OLED(AMOLED)中,每个像素都产生自己的光,与LCD显示器相反–即使是那些使用LED背光技术的显示器。这创造了几点优势,如非常高的对比度,因为在图像的黑暗区域,像素可以完全关闭。

凭借其高分辨率和高对比度,AMOLED显示器已经在高端电视和手机中流行,并被认为是微型显示器市场中最有前途的技术之一。

AR和VR–理想的微显示器应用

微显示技术通常被考虑用于AR(增强现实)和VR(虚拟现实)的应用中。AR应用利用微显示技术来为用户的周围环境增加额外的信息,例如在某人的眼镜内显示地图,在运动时显示心跳,或在赛车场上显示”左转”信号。另一方面,VR应用是独立的单元,在视觉设备内创造一个封闭的”现实”。这种通常被视频和游戏行业用作娱乐应用。

当前的挑战–为什么OLED微显示器还没有占据市场

在我们的大脑中存在一种独特的现象,当我们的眼睛快速略过一个小图像(如微型显示器)时,会让我们认为它是模糊的,即使它是非常清晰的。这可能会导致我们理解所看到东西时的问题,以及头痛和不适。

为了应对这一现象,研究人员想出了一个有趣的解决方案:缩短图像的闪烁时间。大多数电视以60 赫兹(Hz)运行,每秒钟在我们眼前闪现60个图像(一些高端型号的电视运行频率高达120 Hz)。研究人员发现,如果你保持60 Hz的平均速度,但只在通常情况的一小部分时间显示图像,我们的大脑就会填补这些我们什么也看不到的”空白”,并防止感知到的模糊。这就是挑战所在:如果我们将图像压缩到常规时长的1/10,它需要10倍的亮度才能被同等的感知。

OLEDWorks微型显示器样品
OLEDWorks 微型显示器样品

此外,许多VR和AR应用会在白天使用,甚至在室外阳光直射下使用。不考虑压缩图像所需的额外亮度,高亮度是成功采用微显示技术的必要组成部分。

目前市场上的OLED微显示器技术产生的亮度不到1,000尼特(坎德拉/平方米),而大多数现实世界的应用所寻找的亮度是5,000尼特左右。为了与其他技术相比更具竞争力,OLED微显示器将需要大幅提高其亮度。带入OLEDWorks的多层OLED微显示技术…

OLEDWorks准备创造世界上最好的OLED微型显示器

OLEDWorks是世界上领先的OLED照明技术制造商,拥有目前已商业化的最亮的OLED照明面板。我们通过独特地使用多层堆发光材料实现了这点,而且这一技术可以直接应用于微显示器上。

其他微显示器制造商只使用一层或最多两层发光材料,OLEDWorks的产品包括一个多层架构,其亮度已经比现有产品高得多。通过利用我们在多层架构方面的知识,我们相信我们的微显示器可以达到现实世界中AR和VR应用所需的亮度,并具有卓越的清晰度和色域。

OLED照明的多层结构--更多的层数意味着更高的亮度与寿命
OLED照明的多层结构–更多的层数意味着更高的亮度与寿命

此外,我们已经具有制造这些显示器的必要技术。为显示器发光的有机层可以用生产我们照明引擎的相同设备来制造,就像我们目前的OLED照明面板一样,沉积在硅片上而不是玻璃背板上。

商业上可用的OLED微显示器并不是明天就能准备好。但是OLEDWorks已经产出了令人难以置信的结果,并且有得天独厚的优势来生产世界上最高性能的OLED微显示器。很快,OLEDWorks将成为照明和微显示器技术中一个家喻户晓的名字。

作者: Dr. John Hamer, 首席运营官 (COO)