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

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發(fā)并制造出的世界上最高分辨率（18萬像素，1443 ppi）的OLED。

數(shù)據(jù)直接擺上來

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

一個匹配的顯示器需要大量的像素，高像素密度，快速響應(yīng)時間，高刷新率，短照明時間占空比以及合理的亮度、對比度和色域。而這些問題在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，將會帶來龐大的頭顯和大量的失真與像差。

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

邊緣上是4800個臺式掃描驅(qū)動器位于面板的頂部和底部。為此面板開發(fā)的定制驅(qū)動器IC具有3840個通道，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1000 ppi顯示器的小像素時會出現(xiàn)一個嚴(yán)重的問題，那就是構(gòu)成一個像素的兩個子像素之間會有一個很寬的死區(qū)，這將增加大規(guī)模生產(chǎn)中的風(fēng)險。（子像素有紅、綠、藍之分）

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，但是這會產(chǎn)生更大的單元間隙，從而加劇顏色混合。

對于這個問題，研究人員用新的彩色濾光片沉積工藝解決了這個問題。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極之間的對準(zhǔn)，也可以使OLED單元間隙更薄。但該工藝是在OLED之后進行的，而OLED材料會在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，濾色片與黑色矩陣材料在90℃一下難以處理。而這些材料對溫度都十分敏感，導(dǎo)致加工的窗口十分窄小。

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

通過眼動追蹤，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，將傳統(tǒng)方式中串行化發(fā)送的圖像改為了連成一個非標(biāo)準(zhǔn)像素數(shù)的單個圖像幀。

同時渲染的像素總數(shù)遠小于顯示器的本地像素，減少了GPU的計算負(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，也能夠減少渲染開支。

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

但這同樣帶來了問題，對于OLED顯示器的TFT背板來說，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)來減少運動偽影。而對于OLED顯示器來說，主流的p型LTPS技術(shù)會造成第一幀達到目標(biāo)亮度是出現(xiàn)偽影，通常兩三幀才能達到目標(biāo)亮度。

一幀時間為8.33毫秒，因為它以120 Hz驅(qū)動。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，整個像素陣列同時開啟。全局照明開啟后的響應(yīng)時間約為10μs。

為了實現(xiàn)高分辨率和快速驅(qū)動速度，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。

（值得說明的是雖然以12Hz進行刷新，但是工作還是75Hz）

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

a為未補償，b為補償后

最后的使用效果也是十分好的。

普通

該顯示屏

再說兩句

谷歌與LG推出的這一超高像素密度OLED顯示屏，在VR中將會給人們帶來驚人的視覺體驗。不過在OLED的制作過程與n型LTPS TFT背板的繁瑣工藝下，產(chǎn)量估計不會很大，這個價格嘛，自然也是不菲的了，在以后的高端VR頭顯中可能會看見它的身影。