Micro OLED | 夫琅禾费研究所开发搭载四块2300ppi像素显示屏的VR设备
编译：山海观
来源：eeNews
夫琅禾费研究所设计开发出一种VR头戴式设备的原型机，在原型机系统中，每只眼睛配备不少于两个WUXGA Micro OLED显示器（每个Micro OLED显示屏都有1920×1200的像素，分辨率为2300ppi），运行帧率高达120Hz。
为了容纳这些OLED微型显示器，该项目的合作伙伴Limbak为原型机设计了一种超紧凑的光学器件结构，这种结构可以很好地实现两个显示芯片的无缝连接。以上所有四块WUXGA OLED微型显示器组合在一起，可以使该头戴式VR设备的总分辨率达到4800×1920像素，接近5K。据说这种新的光学器件和结构设计除了可以实现非常高的显示分辨率外，还能获得大于100度的视野，因此可以很好地实现沉浸式VR效果。这种新设计旨在解决当今大多数商用VR头戴式设备所遇到的一个重要问题，也就是穿戴VR设备给佩戴者带来的“晕动症（Motion Sickness）”，从原理看，晕动症部分是因为帧率低和图像闪烁，部分是因为视野设计不匹配。
欧洲资助项目LOMID（Large cost-effective OLED Micro-displays and their applications，大型高成本效率OLED微型显示器及其应用）的最新研究成果有望解决这些问题。他们的方案是结合大尺寸Micro OLED显示器与先进的自由形式光学器件，为头戴式VR设备提供一种符合人体工程学的轻量级解决方案，另外再结合高帧频更可以降低甚至用户的晕动症状。
Limbak的光学科学家已经能够大幅减少上述头戴式VR设备正常工作所需的显示距离，大多数传统头戴式VR设备中这一尺寸约为60-75毫米，而在这里这一尺寸降低到仅37毫米。整体看，在保持相同的视野前提下，这种超紧凑的光学设计可以将头戴式VR设备的尺寸减小到传统设备体积的四分之一，重量更是只有其一半。
“为了提供120 Hz的高帧频和高数据速率，我们扩展了Micro OLED显示器的并行接口。该Micro OLED显示器的显示模式可以灵活地从保持型到脉冲型进行配置。在脉冲型显示模式下，我们可以通过特殊的滚动发射模式消除运动伪影和闪烁。该芯片还能提供用于伽马校正的特殊的查找表，每个通道（红色、绿色、蓝色和白色）都可以单独校准。通过这些设计，我们获得了很高的图像质量，在非常低的功耗下实现了大于十万比一的对比度，”夫琅禾费研究所的IC和系统设计部门的科学家Judith Baumgarten解释说，“我们非常高兴能看到，我们在Micro OLED显示器方面的这些积极成果可以与Limbak的超紧凑光学设计相结合，最终使得真正紧凑的头戴式VR设备成为可能”。
在该头戴式VR设备系统的内部，这些硅基OLED微型显示器的平铺设计有助于降低整个设备的外形尺寸和重量，同时还能将分辨率提高到传统基于TFT驱动的AMOLED显示器很难实现的水平，传统基于TFT驱动的AMOLED设备能实现的像素密度一直很难再有质的提升。
最后，为了将大规模Micro OLED显示器的制造成本保持在合理范围内，LOMID项目的另一合作伙伴X-FAB在CMOS硅晶圆代工厂开发了一套更为经济的工艺，这套工艺更为关注CMOS背板顶部金属电极与后面OLED层之间的衔接。Micro-OLED S.A.S. 同样作为合作伙伴负责使用CMOS背板晶圆制造整个OLED微型显示器。
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