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不就一块屏么-深挖VR行业的秘密

当你正在选购一款VR的时候,一定会看它的参数。首当其冲的就是分辨率,再是屏幕类型、刷新率、FOV(视场角)、PPI、PPD、瞳距调节、重量等等相信很多人都知道arpara 5K VR双眼5120*2560,所以关于分辨率,今天就不再赘述了。但是你知道吗?一款VR的好坏,其实屏幕的影响非常大。
很多人可能会在想,不就一块屏吗,能有多大影响?其实这里面的水很深。看完你就会明白了。今天,我们就来带大家深挖VR行业的一些“秘密”。

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图源来自网络

 

相信大家平时在选购手机和电视的时候也会关注屏幕,而VR设备也是如此。
LCD是目前市面上最普遍的VR设备屏幕,也有少数VR品牌产品采用的OLED屏。以及初次出现在VR玩家视野中的Mirco-OLED屏幕,这款屏幕大家可能既陌生又熟悉。因为arpara 5K PC VR就是全球第一款基于micro-oled显示技术的VR设备。
那么这三款屏幕有什么区别呢?

No.1

LCD是液晶显示屏幕”(liquid-crystal display),目前市场大都使用“薄膜电晶体液晶显示器”(TFT-LCD)技术,由两片玻璃基板中间夹着一层液晶,上层玻璃基板是彩色滤光片、下层玻璃则镶嵌着电晶体,当电流通过电晶体所产生的电场变化,使得液晶分子原本的旋转排列发生扭转,进而改变光线通过的旋转幅度,并以不同比例照射在彩色滤光片上,进而产生不同的颜色。

 

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目前LCD技术已经相当成熟,用于一般电脑和电视屏幕,也用于VR屏幕,且成本低廉,成为消费产品的基础技术。

 

屏优点
1.质量高、无闪烁、不闪屏、更加护眼

2.画面效果好、无变形情况产生、技术成熟

3.清晰度高、能耗小。展现完美的图像信号

4.成本低


屏缺点

1.颜色相较于OLED 屏幕较暗。色彩不饱满鲜艳

2.屏幕较厚、不能够弯曲

3.因为背光层的存在,容易造成显示器漏光(一般会从屏幕和边框的缝隙间露出)

4.屏幕响应时间长

 

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LCD目前最致命问题,那就是液晶层不能完全关合,所以如果LCD显示黑色的时候,会有部分光穿过颜色层,所以LCD的黑色实际上是白色和黑色混合的灰色,而不是纯黑。

 

     

 

OLED,叫做“有机发光二极体”(Organic Light-Emitting Diode),基本结构是在铟锡氧化物(ITO)玻璃上制作一层有机材料发光层,并在发光层上再覆盖一层低功函数的金属电极。OLED根据驱动方式来分可以分为AMOLED和PMOLED。

 

通过外界电压的驱动下,正极电子与阴极电子便会在发光层中结合,产生能量并发出光,因材料特性不同而产生R、G 和B三原色,来构成基本色彩。

 

 

屏优点

1.厚度小、重量轻、抗震抗摔,可折叠可弯曲

2.观屏效果好,即使在(曲面屏)大视角下,显示画面仍然不失真

3.能耗更低,因为是单个发光点、制作过程简单

4.色彩对比度高

5.屏幕响应时间短

6.不漏光,显示的黑色更纯正

 

 

我们知道画面的颜色是由像素点显示来的,而像素点从颜色1变成颜色2是需要时间的,这个时间被我们称之为灰阶响应时间

 


如果灰阶响应时间太长,在画面快速滑动的时候像素点来不及从颜色1变成颜色2而导致出现画面残留,视觉上就会出现拖影,拖影极其影响视觉观感,OLED屏幕几乎没有任何拖延,而LCD屏幕,哪怕是苹果的顶级LCD,该拖影还是拖影。

 

 

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高考关于LCD屏幕黑色显示不纯的问题,OLED就不一样。因为OLED显示黑色的时候可以直接关闭黑色区域的像素点,来达到几乎纯黑的效果。相比之下,OLED具有极佳的对比度,以及更低的功耗。

 

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如果用一句话概括OLED色彩:OLED是油画,色彩纯而细腻,LCD是水彩笔画,色彩朦胧而且淡。我觉得普通人都是一眼就能分辨出高端OLED和LCD的区别的。

 

屏缺点

1.一般在使用2年以后,会出现烧屏、残影现象

2.长时间盯着屏幕看可能会比较伤眼睛

3.相较于LCD屏幕,使用寿命较短

4.成本相对LCD屏要高


OLED虽然呈现的画面鲜艳、功耗低、可以弯曲,但有机材料会氧化所以寿命相对较短,也确实会出现色烙问题,加上成本高、技术含量高,目前大都适用于小屏幕,比如手机屏幕。近些年也有少数的VR品牌产品搭载了OLED屏幕。

No.3

Mrico-OLED是一种新型的高阶微显示技术。Micro-OLED(硅基)包含了夹在两个电极之间的有机发光材料,当电流流过时二极管发光。随后,通过滤光片生成所需的颜色。Micro-OLED光源模块是通过使用气相沉积将OLED沉积到衬底上而产生的。

 

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例如,为了生产硅基的OLED模块,将OLED沉积到硅衬底(即半导体晶圆)上。除了像OLED一样具有自发光的特性,Micro-OLED有助于制造更薄、更小和更节能的面板。它们更短的响应时间和更高的发光效率也使高PPI(每英寸像素)显示器的生产成为可能。

 


Micro-OLED微显示器件具有 OLED 自发光、薄、轻、视角大、响应时间短、发光效率高等优异特性,而且更容易实现高 PPI(像素密度)、体积小、易于携带、功耗低等应用效果,特别适合应用于近眼显示设备。

 

屏优点

1.自发光,色域高,色彩效果丰富,对比度高达10000:1

2.可实现高分辨率

3.采用全固态期间,工作温度范围宽

4.抗震性好

5.响应速度快,像素更新所需时间小于1μs

6.发光效率高,能耗低,比LCD功能耗小20%。

7.集成度高

8.体积小,便于携带

 

屏缺点

1.贵
2.贵3.贵4.掌握该项技术的厂家极少,且未真正进入消费级市场

 

市场上的VR产品虽然经过多年的研发,但由于技术不成熟,存在着容易发晕、分辨率低、体积大、价格昂贵等问题。为了避免产生眩晕,屏分辨率必须从现有的500 PPI提高到2000 PPI。Micro-OLED恰好满足了VR头显屏幕和镜片的需求。

 

色彩对比

我们前面说过,Micro-OLED采用像素自发光技术,可以轻易实现大范围的色彩,比较能体现产品在观看影视内容时的色彩表现。

 

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屏幕的纱窗效应

 

画素是小而单独点亮的元素,它们通过阵列排放以建立显示。由于各种原因,画素有时难以紧密地打包在一起,而这导致它们之间的间隙没有点亮。显示屏的“填充系数”描述了实际点亮面积与非点亮面积之间的比例。在低填充系数的显示器上,使用者容易感知画素之间的不亮空间,从而导致纱窗效应的出现。

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减低纱窗效应就要增大填充系数,与此同时还要提高像素密度,使得像素间的间隙绝对值尽量减小。

 

我们回过来提一下前面三块屏的对比。对于LCD屏,目前已经有高密度的LCD显示屏,但因为LCD是透光式显示设备,它的像素驱动电路只能放在像素间隙中,这就导致像素之间总会有一定间隙来放置驱动电路,所以即使是高分辨率的LCD屏幕,也会存在避免不了的纱窗效应。

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相对来说,因为OLED材质属于自发光器件,所以驱动电路可以放在底层基板上,就不存在像素间的驱动电路的暗点。

 

对于AMOLED等大尺寸OLED屏,目前填充系数还偏低,所以造成屏幕像素间有空白区域,示意如下:

 

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我们话说回来,Micro-OLED在小型显示市场上具有很大的优势。随着VR和AR显示的应用逐渐从游戏、军事领域转移到医疗、教育、零售等领域,市场规模不断扩大,消费者对分辨率和避免显示滞后的要求将会提高。在这种情况下,科研人员将着手开发高分辨率、高亮度、高对比度、快速响应的新一代显示器技术。目前,Micro-OLED被应用最广泛的就是军事、工业、医疗领域。而VR领域,极有可能是下一个爆点。

 


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