元宇宙,这一充满未来感的概念,近年来逐渐成为科技界和文化界的热门话题。元宇宙不仅仅是一个技术术语,它更是一个虚拟的乌托邦,一个让人们能够完全沉浸其中的数字世界。早在2002年,日本轻小说作家川原砾在《刀剑神域》中描绘了通过脑电波连接虚拟世界的机器“NERvGear”,开启了完全沉浸式虚拟现实的设定。这种设定不仅仅在文学作品中大放异彩,也在现实科技的发展中逐步成为可能。

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虚拟现实设备的发展

虚拟现实设备的发展在XR(扩展现实)产业中占据了重要位置。为了实现真正的沉浸体验,VR眼镜通过光学镜组将显示在平面屏幕上的画面拉伸放大成曲面的、包围人眼视角(Field Of View,FOV)的虚拟现实内容。然而,当前VR技术面临的一个主要挑战是显示画面的颗粒感问题。由于显示画面距离人眼非常近,用户对颗粒感的感知能力显著增强。主流的旗舰VR显示产品虽然已经达到了单眼2K(约1200 PPI)的分辨率,但仍不足以完全消除这种颗粒感。

京东方的技术突破

近日,京东方在近眼显示领域取得了重大突破。在SID 2024国际显示周期间,京东方发布了2000+ PPI的2.48英寸4K超高清Fast LCD+LTPO近眼显示屏,实现了视网膜级单眼4K的“真实”显示。这一技术不仅消除了因屏幕分辨率不足带来的近眼显示画面颗粒感,还让用户能够沉浸在赛博朋克的未来视界中。

众所周知,人眼视网膜的极限感知能力约为60 PPD(Pixels Per Degree,每1°视角内填充的像素点数量)。主流的单眼2K VR光学系统仅能实现约25~30PPD的显示效果。如果要彻底消除VR画面的颗粒感,达到视网膜级显示,显示屏的分辨率需达到单眼4K(2000+ PPI)。京东方推出的这款近眼显示屏,基于Fast LCD技术方案,物理分辨率达到了3840×3840,加上90Hz的高刷新率显示和超多分区Mini LED背光技术,使整体设备的续航时间、使用寿命以及色彩表现显著提升。

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LTPO技术的结合

在现有技术下,实现更高的像素密度通常会导致LCD产品的透过率降低,功耗增加,最终影响VR设备的佩戴体验。为了克服这一难题,京东方采用了先进的LTPO低温多晶氧化物技术和半导体显示领域顶级的精细化加工制程,将影响像素开口率的部分一一缩微,并通过局部细节优化大幅提升了像素开口区域的光学效率。相较于目前旗舰VR设备采用的1200 PPI屏幕,京东方的2000+ PPI Fast LCD像素密度提升了70%,透过率不仅未降低,反而提升了10%,实现了“增效不增重”的目标。

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市场前景与未来发展

随着元宇宙生态的不断发展壮大,Fast LCD作为近眼显示屏的主流选择之一,未来市场前景广阔,吸引了越来越多厂商的关注和布局。然而,从技术路线上来看,现有的LTPS产线已经无法完全满足超高像素密度VR显示屏的精度要求,需要更先进的制程投入。

作为全球半导体显示产业龙头企业,京东方在Fast LCD领域已经深耕多年,与多家行业重点客户建立了长期合作关系。为了进一步强化在“元宇宙”市场的布局,京东方已经投资建设第6代新型半导体显示器件生产线,搭载LTPO技术,采用半导体显示领域先进的精细化加工制程,用于生产元宇宙核心器件的高像素密度VR显示屏等高端显示产品。该产线的建设不仅是京东方落实“屏之物联”战略的重要举措,还将满足不断提升的新兴市场需求,加速前沿显示技术的迭代创新,引领XR产业加速迈入“元宇宙”时代。

元宇宙的未来无疑是充满希望和挑战的。从虚拟现实到完全沉浸体验,技术的发展将继续推动这一数字乌托邦的实现。未来,元宇宙将成为我们未来生活的一部分,为我们带来前所未有的数字体验。