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AR显示亮度要求:MicroOLED与MicroLED

更新时间:2023-09-20 09:25:39 作者:创始人 访问量:0次 来源:

eMagin 首席运营官 Amal Ghosh(和前 SID 总裁)在 DisplayWeek 的研讨会上介绍了 AR 显示器的现状和要求。特别值得注意的是,尽管有疯狂的猜测,但 2020 年出货的 AR 设备数量约为 10 万。IDC 预测到 2024 年将有 2400 万台 VR 头显和 2000 万台。

微型显示器面临的挑战是同时产生 30,000 至 50,000 尼特范围内的亮度、10% 的占空比、120° 的 FOV、4,000 ppi 的分辨率和注视点渲染能力。Amal 根据以下要求得出这些品质因数。

  • 120°  FOV – 来自耳机制造商

  • 4,000 ppi – eMagin 认为消除近眼应用的纱窗效应所必需的。

  • 150 到 500 尼特对眼睛来说取决于环境照明条件。

  • 10% 占空比(持久性)——耳机制造商要求减少头部转动时的运动伪影

由于人眼可以分辨 60 像素/度,因此需要 4kx4K 的分辨率才能提供 120°  FOV。60*120 = 7200 像素(~4K)。下表列出了一些现有产品。没有一个满足角视觉要求。

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                                                                                         图片来源:Emagin

亮度要求是眼睛可以处理的光量的函数。在黑暗环境中,例如在 VR 耳机中,它是 150 尼特。但是显示器必须产生足够的亮度来克服通过镜头的光损失、余辉调整和通过滤色器的损失,对于白色来说大约是 80%。滤色器的 80% 光损失(20% 效率)仅适用于白光。VR 对光学效率的要求约为 20%,但对于 AR,则为 10%。区别在于镜片厚度。镜片越薄,效率越低,AR 眼镜需要最纤薄的外形。

对于 VR,亮度要求为约 4,000 尼特(不带滤色器)和 8,000 尼特(带滤色器)。根据 eMagin,对于 500 nits 的 AR,所需的亮度为 50,000 w/o 滤色器和约 100,000 的滤色器,如下表所示。

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Ghosh 然后通过技术展示了间接视图微型显示器的当前技术状态。虽然 LCOS 可用于 VR,但对于 AR 而言,它不是入门者。查看该表,OLED 和 microLED 之间的主要性能差异是分辨率和峰值亮度。

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                                                                                       图片来源:Emagin

OLED 像素密度的最新技术水平为 4000 ppi,峰值亮度为 7,500 尼特。eMagin 的目标是 30,000 尼特,接近但不是 50,000 尼特,这将需要更厚的镜头和/或更高的占空比的某种组合才能满足亮度要求。

在商务会议上的 Jade Bird Display 演示展示了他们的 microLED VGA 蓝色面板,具有 6000 dpi(单色),在 100% 占空比下产生 500K 尼特,如果用于全彩色显示器,带滤色器,效率为 10% 的透镜和使用四像素的 ~320 x 240 分辨率将为眼睛提供 1715 尼特。该计算假设从蓝色到红色/绿色的颜色下转换效率为 70%,滤色器效率为 70%。光损失为49%。功耗基于 Jade Bird 的 microLED 的 70A/cm² 电流密度。典型的 3V 操作导致功耗为 210W/cm²,这相当于 Jade Bird 单色 VGA 显示器的总功耗为 11W。eMagin 的 7,500 尼特 OLED 功率小于 1W。

eMagin 使用并排的 RGB 像素格式,如下图所示,无需滤色器。

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                                                               图片来源:Emagin

以下规格用于计算 microLED 的性能,由 Jade Bird Display 在 DisplayWeek 上提出。使用 microLED 的微型显示器使用全面板,不需要将 LED 传输到单独的基板。Jade Bird 正与 Kopin 合作使用他们的多晶硅背板。

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eMagin 的任务是提高 OLED 微显示器的亮度。对于 microLED,使用 Jade Bird 面板作为启动器,分辨率需要提高 156 倍才能实现全彩 4K 显示。4μm 的点距必须显着减小并且面板尺寸必须增加。从成本和性能的角度来看,两者都代表了挑战。 经过

Barry Young 是OLED 协会的首席执行官 ,感谢 Sri Peruvemba 从我们的内容限制系统背后“解放”了这篇文章!

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