電子發燒友網報道(文/吳子鵬)Meta在年度開發者大會期間(美東時間9月27日)發布了自己新一代頭顯設備——Quest 3。Meta Quest3將顯示器的兩個鏡片升級到了2064x2208分辨率,較上一代提升了近30%,具有4K+無限顯示的能力。當然,其屏幕依然采用的是LCD。
有些人可能會說,Meta Quest3早就在6月初就發布了,截胡蘋果Vision Pro 頭顯搶先發布的MR頭顯就是Meta Quest3。我們在此不談論這兩款設備之間的淵源,只關注屏幕,作為一款售價是Meta Quest3幾倍的MR頭顯,蘋果Vision Pro采用的是索尼公司獨家供應的Micro OLED,也稱硅基OLED。
我們將視野進一步擴大,PICO 4、創維 PANCAKE 1C、奇遇MIX VR等現階段在售的MR設備,屏幕基本是LCD,當然是Fast LCD屏幕。
Fast LCD+Pancake仍是主流
從整個MR設備發展現狀來看,Fast LCD+Pancake這種超短焦光學方案依然是主流方案。Fast LCD是AMOLED的替代者,相較于后者,Fast LCD像素間距更小,PPI更高,有效抑制了紗窗效應。
從名稱就可以看出,Fast LCD是傳統LCD的改進版,又稱快速響應液晶。Fast LCD結合超速驅動技術和鐵電液晶材料,極大地提升了LCD屏幕的刷新率。近眼顯示系統中,高刷新率可以有效減少畫面、視覺、神經之間的延遲,從而減少暈動癥的發生,也可以為用戶帶來更加沉浸式的體驗,這是Fast LCD能夠替代AMOLED成為主流的關鍵所在。
目前,MR設備大致分為三檔,屏幕材質都是Fast LCD,不過光學配置會有區別。其中,低端設備大都是Fast LCD+菲涅爾方案,中端設備是Fast LCD+Pancake,高端設備則是Mini LED背光的Fast LCD+Pancake。現在,蘋果在高端MR設備里率先使用的硅基OLED+Pancake。
菲涅爾透鏡的缺點之一在于太過厚重,不符合VR未來輕薄化的發展趨勢,基于Pancake技術方案的VR頭顯,圖像源進入半反半透功能的鏡片之后,光線在鏡片、相位延遲片以及反射式偏振片之間多次折返,最終從反射式偏振片射出。這種超短焦光學折疊光路方案有效降低了MR設備顯示方案的厚度和重量。
回到屏幕上,從上述內容不難看出,Fast LCD仍然還會有非常長的生命周期,因為Mini LED背光技術將其各項性能都帶到了一個很高的水平,同時不影響高刷新率性能。Mini LED背光將原來LCD后面整塊的背光板分割成數個可單獨控制亮度的分區背光板,顯示亮度更高,能夠很容易實現HDR顯示效果。
通過已經發布的設備能夠看到,Mini LED背光的Fast LCD能夠實現雙眼分辨率高達4K+,PPI達到1200的顯示效果,沉浸式效果非常棒。
不過,LCD畢竟是采取的背光技術,那么越細化的背光技術,控制難度就越高,同時在一些場景的顯示里,不可避免地會出現拖影。那么,也就是說Mini LED背光的Fast LCD實際上更像是一種過渡技術,行業終究要找到更適合的方案。
蘋果能否開啟硅基OLED浪潮
目前,行業比較認可的MR設備迭代路徑是從AMOLED到Fast LCD,然后從Mini LED背光的Fast LCD到硅基OLED,最終的理想方案是Micro LED。
在MR市場,蘋果的 Vision Pro 是首家搭載硅基 OLED 屏幕的主流產品。和Fast LCD相比,硅基OLED在亮度、對比度、響應時間、功耗、體積等方面都有很大的優勢。能夠有這樣的優勢,還是要歸功于精湛的半導體工藝。通過采用晶圓代工廠的精湛工藝,硅基OLED的像素點間距基本小于15um,與之相比,AMOLED的像素點間距為25~80um。那么,在微型顯示中,硅基OLED由于像素密度高、自發光,可以天然地去除紗窗效應和拖影問題,再加上輕薄小巧、響應時間短,因此也有很多人將硅基OLED定義為MR設備的理想顯示方案。
不過硅基OLED要想成為主流也還有一段路要走。首先是成本問題,硅基OLED采用的是半導體工藝,其集成電路制造成本并不低,占了總成本的70%以上,成本和Fast LCD比還有很大的差距。此外,硅基OLED量產也有挑戰。有傳言稱,蘋果大幅下修Vision Pro出貨量就是因為硅基OLED屏幕供應不足。
另外,廠商對于硅基OLED的利用也并不成熟,光學系統設計以及人類工學設計都還需要探索。如何發揮硅基OLED性能也是一個方面,就拿蘋果公司的Vision Pro 來說,大部分情況下只能在90Hz 以下的刷新率下工作,非常影響顯示效果,甚至還比不了市場上價值千元的MR設備。
因此,雖然硅基OLED優勢很多,不過產業鏈和方案都還不成熟,蘋果公司當然有可能加快這種節奏,但現在硅基OLED還不是主流。
Micro LED何時到來?
當硅基OLED都尚未普及之時,作為更下一代的顯示技術,Micro LED看起來更是急不得。不過,也有觀點認為,硅基OLED采用的是有機材料,材料本身壽命就短,并且還不穩定,加上集成電路額外帶來的成本上升,可能導致產業界逐漸對硅基OLED失去耐心,那么低調的Micro LED可能會提前上位。
實際上,就連蘋果公司自己也是押注在Micro LED身上,該公司正在自研Micro LED屏幕,以求將其利用在包括iPhone在內的所有蘋果設備上。Micro LED除了具備硅基OLED的優勢之外,還提供更高的亮度、更長的壽命、更好的折疊性、更好的透明度、更高的PPI以及無限尺寸等諸多優點。當然,目前來看Micro LED的成本也更高。
因此,雖然目前硅基OLED的投資非常火熱,不過到底這種新技術能否成為主流,并且霸占主流市場幾年,現在都很難說清。因為從廠商公開信息來看,Micro LED預計將于2025年前后正式規模量產。屆時,如果蘋果率先將其導入到MR設備中,那么產業界很可能會快速跟進。
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