谷歌公布了與LG共同研發(fā)的一款4.3英寸1443 ppi OLED玻璃顯示器

5月24日，SID大會(huì)如約而至，我們之前提到過(guò)的JDI和INT的高像素密度屏幕（加鏈接）都在此大會(huì)上展覽。但今天的主角不是他們，而是同樣在SID大會(huì)上展覽的谷歌。

就在SID Display Week幾天前，谷歌公布了與LG共同研發(fā)的一款4.3英寸1443 ppi OLED玻璃顯示器。研究人員宣稱這是玻璃顯示面板上開(kāi)發(fā)并制造出的世界上最高分辨率（18萬(wàn)像素，1443 ppi）的OLED。

數(shù)據(jù)直接擺上來(lái)

在前文我們已經(jīng)介紹過(guò)了高ppi屏幕能解決的問(wèn)題，與現(xiàn)在存在的一些問(wèn)題，簡(jiǎn)而言之都是如何讓顯示器更加匹配我們的視覺(jué)。

一個(gè)匹配的顯示器需要大量的像素，高像素密度，快速響應(yīng)時(shí)間，高刷新率，短照明時(shí)間占空比以及合理的亮度、對(duì)比度和色域。而這些問(wèn)題在1443ppi屏幕都得到了一些解決。

首當(dāng)其沖自然是像素密度的問(wèn)題了，這將影響到分辨率。人類平均單眼FoV大約為160°（水平）×150°（垂直），在60ppd的假設(shè)下，覆蓋此范圍需要9600×9000的像素眼。對(duì)于典型的VR光學(xué)系統(tǒng)，理論值上像素密度為2183ppi。但要在160°FoV上做到2183ppi，將會(huì)帶來(lái)龐大的頭顯和大量的失真與像差。

經(jīng)過(guò)折衷，研究人員采用120°×96°和中心銳度40ppd的FoV，像素?cái)?shù)為4800×3840。

邊緣上是4800個(gè)臺(tái)式掃描驅(qū)動(dòng)器位于面板的頂部和底部。為此面板開(kāi)發(fā)的定制驅(qū)動(dòng)器IC具有3840個(gè)通道，并支持此顯示器的高帶寬和緊密像素間距要求。

高像素密度的結(jié)果就是像素間距的急劇縮小，該顯示屏的像素間距為17.6μm。在用傳統(tǒng)的Fine Metal Mask系統(tǒng)制造超過(guò)1000 ppi顯示器的小像素時(shí)會(huì)出現(xiàn)一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題，那就是構(gòu)成一個(gè)像素的兩個(gè)子像素之間會(huì)有一個(gè)很寬的死區(qū)，這將增加大規(guī)模生產(chǎn)中的風(fēng)險(xiǎn)。（子像素有紅、綠、藍(lán)之分）

研究人員做出的改變就是采用白色OLED和彩色濾光片的結(jié)構(gòu)，這一做法用于商業(yè)OLED電視面板和硅微顯示器中的OLED。我們期望在窄視錐上發(fā)出均勻的彩色光。傳統(tǒng)的方法是將彩色濾光片玻璃粘合到白色OLED基板上，但是這會(huì)產(chǎn)生更大的單元間隙，從而加劇顏色混合。

對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，研究人員用新的彩色濾光片沉積工藝解決了這個(gè)問(wèn)題。與傳統(tǒng)方法不同，研究人員直接在封裝層上構(gòu)圖濾色器，這既可以改善濾色器與陽(yáng)極之間的對(duì)準(zhǔn)，也可以使OLED單元間隙更薄。但該工藝是在OLED之后進(jìn)行的，而OLED材料會(huì)在100℃以上損壞，因此低溫材料和工藝就變得十分重要了。

與此同時(shí)，濾色片與黑色矩陣材料在90℃一下難以處理。而這些材料對(duì)溫度都十分敏感，導(dǎo)致加工的窗口十分窄小。

工藝的問(wèn)題解決了，但是要驅(qū)動(dòng)如此多的像素進(jìn)行顯示與渲染之間所需的工程上都存在障礙。

通過(guò)眼動(dòng)追蹤，可以知道用戶正在看哪部分區(qū)域，將這部分區(qū)域的像素以高分辨率呈現(xiàn)和顯示，其他部分使用低分辨率，這一區(qū)域通?？梢孕∮?/- 15°。而且在傳輸時(shí)，將傳統(tǒng)方式中串行化發(fā)送的圖像改為了連成一個(gè)非標(biāo)準(zhǔn)像素?cái)?shù)的單個(gè)圖像幀。

同時(shí)渲染的像素總數(shù)遠(yuǎn)小于顯示器的本地像素，減少了GPU的計(jì)算負(fù)擔(dān)。并且部分低敏銳度區(qū)域（LA）與高敏度區(qū)域（HA）重合，將被擋住的像素空白，也能夠減少渲染開(kāi)支。

研究人員為了減少VR顯示器的延遲，采用120Hz進(jìn)行刷新。為了減少運(yùn)動(dòng)模糊，還支持短暫持續(xù)照明。

但這同樣帶來(lái)了問(wèn)題，對(duì)于OLED顯示器的TFT背板來(lái)說(shuō)，高像素密度加上高速是極大的挑戰(zhàn)，VR顯示器需要快速的光學(xué)響應(yīng)來(lái)減少運(yùn)動(dòng)偽影。而對(duì)于OLED顯示器來(lái)說(shuō)，主流的p型LTPS技術(shù)會(huì)造成第一幀達(dá)到目標(biāo)亮度是出現(xiàn)偽影，通常兩三幀才能達(dá)到目標(biāo)亮度。

一幀時(shí)間為8.33毫秒，因?yàn)樗?20 Hz驅(qū)動(dòng)。尋址數(shù)據(jù)需要6.68毫秒，OLED發(fā)光使用1.65毫秒。數(shù)據(jù)尋址完成后，整個(gè)像素陣列同時(shí)開(kāi)啟。全局照明開(kāi)啟后的響應(yīng)時(shí)間約為10μs。

為了實(shí)現(xiàn)高分辨率和快速驅(qū)動(dòng)速度，研究人員選擇了比p型具有更高遷移率和更低磁滯特性的n型LTPS TFT。但n型缺點(diǎn)也很明顯，需要更多的工藝步驟和更高的環(huán)境溫度。

（值得說(shuō)明的是雖然以12Hz進(jìn)行刷新，但是工作還是75Hz）

并且OLED LTPS背板需要mura（小編沒(méi)有找到合適的翻譯）補(bǔ)償。這一步在手機(jī)顯示屏也存在，不同的是手機(jī)OLED顯示屏采用內(nèi)部補(bǔ)償法。這一技術(shù)不適用于高ppi，研究人員采用的是外部補(bǔ)償法。

a為未補(bǔ)償，b為補(bǔ)償后

最后的使用效果也是十分好的。

普通

該顯示屏

再說(shuō)兩句

谷歌與LG推出的這一超高像素密度OLED顯示屏，在VR中將會(huì)給人們帶來(lái)驚人的視覺(jué)體驗(yàn)。不過(guò)在OLED的制作過(guò)程與n型LTPS TFT背板的繁瑣工藝下，產(chǎn)量估計(jì)不會(huì)很大，這個(gè)價(jià)格嘛，自然也是不菲的了，在以后的高端VR頭顯中可能會(huì)看見(jiàn)它的身影。