LCD?OLED?显示技术争锋元宇宙

发布于:2022/9/22 9:25:21 | 741 次阅读

    “元宇宙”概念让VR头显产品的热度居高不下。随着VR技术不断发展,作为底层显示技术支撑的LCD和OLED也在不断演进当中。目前来看,两者为了争锋元宇宙,正使出浑身解数。
   LCD主流地位尚未被撼动
   从当前VR市场的应用情况来看,大多数VR头戴设备使用的是LCD屏。
根据IDC数据,2021年全年全球VR头显出货量达1095万台,其中仅Oculus一家的份额就已经占据80%。目前,在全球出货量为TOP5的品牌中,只有索尼Play Station VR在采用OLED屏。Oculus、Pico、HTC、Value等主流终端厂商在其VR产品中都采用了LCD屏,包括Oculus Quest 2,HTC Vive和focus3,DPPI Ultra一体机,以及Pico Neo3和Value index等机型。值得一提的是,Oculus Quest 2和HT CVive两大热销产品均是放弃了第一代采用的OLED屏,转而投向LCD。
   事实上,早期的VR头戴式设备大部分采用就是普通LCD屏,而后逐渐被OLED取代。
“LCD技术早已十分成熟,能做到很高的分辨率。”赛迪顾问物联网产业研究中心副总经理刘暾向《中国电子报》记者介绍称,但由于其响应速度较慢等原因,导致用户体验感差,因 此VR产品一直没有被消费者真正接受。
     据刘暾介绍,普通LCD响应速度只有AMOLED的1/100~1/1000,当用户戴上头盔有比较大的头部转动时,将会出现无法弥补的拖影。
   而在实际应用中,相比普通LCD,OLED响应速度更快,能有效避免屏幕拖影。于是,2016年前后,OLED技术尝试用于VR设备中,并一度成为VR设备生产商的首选。
但彼时采用OLED技术的VR产品也有致命缺点:纱窗效应明显。
    京东方科技集团股份有限公司显示事业VR/AR BU总经理杨婷婷曾向《中国电子报》记者表示,玻璃基的OLED受制于FMM(精细金属掩膜版)工艺,做到超小像素极其困难,PPI(单位像素密度)不高导致画面颗粒感比较明显,存在纱窗效应,影响VR的沉浸感及视觉清晰度。
据悉,目前OLED像素密度尚未突破1000PPI,大概在600左右。三星显示曾于2018年展示过806PPI和1200PPI的VR OLED面板,但由于没有大量订单,未能实现规模化生产。而LCD像素密度已超过1000PPI。据TCL华星消息,创维VR发布的PANCAKE 1的屏幕就是TCL华星的2.1英寸的1512 PPI LCD-VR屏。
   “VR若要尽快走向消费者,既要技术跟得上,又要成本足够低。”元宇宙产业咨询服务商维势咨询创始合伙人顾伟在接受《中国电子报》记者采访时表示,LCD在保持成本优势的情况下,响应速度慢的问题也开始得到有效解决。
    2018年以后,Fast-LCD技术的出现让厂商们的天平开始向LCD倾斜。改良后的Fast-LCD技术使用全新液晶材料(铁电液晶材料)与超速驱动技术有效提升刷新率至75~90Hz,响应速度得到了明显提高,大大缩短了与OLED之间的距离,且具有较高的量产稳定性及良率。
     IDC中国高级分析师赵思泉向《中国电子报》记者指出,在满足技术进步的情况下,Fast-LCD显示技术凭借成本优势在VR领域力压OLED一头。目前,兼具效果与性价比的Fast-LCD已经广泛应用于主流的VR头显产品中。
   技术进步脚步不停歇
   如今,消费者对近眼显示需求不断升级,LCD和OLED两大技术也没有停止进步脚步。Mini LED 背光Fast-LCD,以及硅基 OLED(OLEDoS),应运而生。
“Fast-LCD固然具备优势,但同时也存在一些缺点。例如,由于背光层存在,容易出现显示器漏光等问题。”赛迪智库集成电路研究所光电子研究室主任耿怡在接受《中国电子报》记者采访时表示,Fast-LCD与Mini LED相结合,不仅可以很好的解决漏光难题,也能够进一步提升Fast-LCD在高对比度、高刷新率、高亮度等方面的性能,辅以HDR功能,将更好的 发挥VR产品近眼超清细腻画质要求。
     业内预计,在VR领域,Fast-LCD在MiniLED背光技术的加持下,未来将会占据大部分应用市场,份额或许将达到85%以上。
而OLED为了改善了纱窗效应也在向硅基OLED转变。硅基OLED创新性结合半导体与 OLED,显示器件采用单晶硅芯片基底。因为硅基OLED都是在6英寸、8英寸的晶圆上小面积蒸镀,大大减小了生产OLED时要克服的蒸镀均匀性难题。硅基OLED无论是亮度,还是像素密度表现都有明显提升。据悉,硅基OLED的像素密度可以达到在3000~4000PPI。
    目前,硅基OLED开始迅速成为VR等近眼显示设备的新宠。据韩国媒体The Elec报道,三星显示和LG Display都在开发硅基OLED和硅基LED技术。预计将于明年发布的苹果AR/MR头显或将使用LG的硅基OLED显示技术。咨询机构DSCC预计,到2027年,硅基OLED将占所有AR/VR显示器出货量的48%。
    “不过硅基OLED的成本相对较高。”CINNO Research资深分析师刘雨实在接受《中国电子报》记者采访时表示,一方面大面积硅基板成本较高,另一方面使用较小的硅片又需要更复杂的光学设计,成本依然不低,因此将主要用于高端VR产品。
刘雨实指出,随着技术和市场的发展,硅基OLED在满足成本竞争力的情况下,必会迎来爆发。
  CINNO Research统计数据显示,2021年全球AR/VR硅基OLED显示面板市场规模为1.7亿美元,未来随着AR/ VR产业的发展以及硅基OLED技术的进一步渗透,预计至2025年全球AR/VR硅基OLED显示面板市场规模将达到16.7亿美元,2021年至2025年年均复合增长率将达到77.1%。
   元宇宙显示技术不会拘泥一种
    业内人士认为,Fast-LCD和硅基OLED两种产品,将成为AR/VR头显领域的两条重要赛道。
日前,京东方在回答投资者关于在AR/VR以及传感领域有何产品与规划时表示,公司为VR/AR/MR智慧终端提供的显示解决方案包括高PPI、高刷新率的Fast-LCD和超高分辨率、超高对比度的硅基OLED等极具代表性的显示技术。
奥莱德、维信诺旗下昆山梦显、熙泰科技、合肥视涯等企业纷纷入局硅基OLED,产线投资规模已超过百亿元。
    微软创新基地技术导师刘鸿惠在接受《中国电子报》记者采访时表示:“接下来,凭借性价比优势和产能保证,Fast-LCD将成为助力VR产业快速发展的主要推手。而当产品向更高端发展时,或许还是会选择硅基OLED为主导技术。”
    在采访中,记者了解到,从LCD、OLED到Fast-LCD,再到硅基OLED,AR/VR对显示技术提出了更高的要求,显示技术路线也在一步步前进。元宇宙显示技术不只是VR形态,还包含了AR、MR,以及各种不同造型的横屏、竖屏、曲面屏,甚至是全息投影等。
     顾伟指出,接下来,还会有更多显示前沿技术被开发出来,因此元宇宙显示技术不会拘泥一种,应该是多技术并行的格局。
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