藍(lán)相液晶技術(shù)讓更高分辨率的VR頭盔成為可能

 藍(lán)相液晶技術(shù)讓更高分辨率的VR頭盔成為可能。一個(gè)國際研究小組包括臺灣友達(dá)光電以及日本的液晶制造商JNC Petrochemical聯(lián)合共同開發(fā)出了一種新的藍(lán)相液晶技術(shù)，該技術(shù)能夠讓液晶顯示屏集成更多的像素點(diǎn)，同時(shí)減少該設(shè)備所消耗的功率。新的液晶體優(yōu)化了場序彩色液晶顯示器，這對于下一代的液晶顯示器來說是一個(gè)很有前途的技術(shù)。

該研究小組的主要成員指出，場順序彩色顯示器的發(fā)展通過更小的像素點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)更高的分辨率密度，這對于現(xiàn)今分辨率幾乎達(dá)到極限的顯示技術(shù)來說尤為重要。

藍(lán)相液晶技術(shù)讓更高分辨率的VR頭盔成為可能

該研究團(tuán)隊(duì)由佛羅里達(dá)大學(xué)CREOL學(xué)院的Shin-Tson Wu教授帶領(lǐng)。Shin-Tson Wu對913VR解釋，雖然今天的蘋果Retina顯示屏密度已經(jīng)達(dá)到約500ppi，不過這種新興的技術(shù)卻能夠在相同大小的屏幕上實(shí)現(xiàn)1500ppi密度。這對于VR頭盔或者是增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)來說特別有吸引力，因?yàn)檫@些設(shè)備必須在很小的屏幕上集成很高的分辨率，才能夠在距離眼睛很近的情況下清晰顯示。

三星在2008年的時(shí)候首次展示了藍(lán)相液晶顯示器原型，不過受限于高工作電壓和緩慢的電容充電時(shí)間，該技術(shù)并沒有進(jìn)入生產(chǎn)。為了解決這些問題Shin-Tson Wu的研究小組將新的液晶材料和特殊的增強(qiáng)性能(突出)的電極結(jié)構(gòu)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了每個(gè)像素點(diǎn)在15V的情況下74%的透光率(這樣可操作的水平最終使得場序彩色顯示能夠在產(chǎn)品生產(chǎn)中發(fā)揮實(shí)際作用)。

該研究團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明了將藍(lán)相液晶同突出電極結(jié)構(gòu)相結(jié)合是可行的，并且該團(tuán)隊(duì)目前正在和友達(dá)一起開發(fā)一款原型產(chǎn)品。Shin-Tson Wu認(rèn)為該原型產(chǎn)品會在明年問世。

它是如何工作的?

當(dāng)今的LCD顯示器包含一層向列型液晶層，其輸入的白光LED背光是可調(diào)節(jié)的。薄膜晶體管通過所需的電壓來控制光在每個(gè)像素點(diǎn)的傳輸。液晶像素包括紅色、綠色和藍(lán)色濾光器，通過相互結(jié)合讓人眼看到不同的顏色。白色光則是結(jié)合了所有的3種像素的光。

相較于向列型液晶技術(shù)來說，藍(lán)相液晶技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)比前者快10倍的控制調(diào)控速度。這個(gè)亞毫秒的響應(yīng)時(shí)間允許每個(gè)液晶點(diǎn)在不同時(shí)間內(nèi)傳輸每一個(gè)LED色相(紅、綠和藍(lán))，并不需要濾色器的幫助。LED顏色切換是如此的迅速，以至于我們的肉眼能夠?qū)⒓t光、綠光和藍(lán)光混合，以此形成白色。

藍(lán)相液晶技術(shù)讓更高分辨率的VR頭盔成為可能

Shin-Tson Wu屆時(shí)說，濾色器能夠讓紅光、綠光以及藍(lán)光同時(shí)出現(xiàn)(此時(shí)需要三個(gè)像素點(diǎn))來產(chǎn)生白色光。而但藍(lán)相液晶讓一個(gè)像素點(diǎn)在不同時(shí)間內(nèi)能夠產(chǎn)生三種顏色。這樣就可以節(jié)省2/3的空間面積，同時(shí)實(shí)現(xiàn)3倍分辨率的提高。

藍(lán)相液晶技術(shù)也使得光學(xué)效率提升了3倍，因?yàn)楣獠⒉恍枰?jīng)過濾色器，而濾色器通常會對光傳動造成30%的限制。另一大優(yōu)勢是顯示的顏色會更生動，因?yàn)樗苯觼碜约t、綠和藍(lán)色發(fā)光二極管，從而消除了顏色與常規(guī)濾色器發(fā)生的串?dāng)_。

Shin-Tson Wu的團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)和JNC合作，將藍(lán)相液晶的電容率降低到最小可接受范圍，以此來降低晶體管的充電時(shí)間，并且實(shí)現(xiàn)亞毫秒級別的光學(xué)響應(yīng)時(shí)間。然而，藍(lán)相液晶的每個(gè)像素仍然需要比平常晶體管更高一些的電壓。為了解決這個(gè)問題，研究人員實(shí)采用突出電極結(jié)構(gòu)，讓電磁場更深入地穿透液晶。這降低了每個(gè)像素所需的驅(qū)動電壓并且保持高透光率。

該團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了在足夠底的電壓之下讓一個(gè)晶體管驅(qū)動一個(gè)像素點(diǎn)，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了小于1毫秒的響應(yīng)時(shí)間。這個(gè)操作電壓和響應(yīng)時(shí)間之間的微妙平衡是實(shí)現(xiàn)場順序彩色顯示的關(guān)鍵。

藍(lán)相液晶技術(shù)讓更高分辨率的VR頭盔成為可能

此前AMD曾經(jīng)表示，想要消除VR網(wǎng)格現(xiàn)象就必須使分辨率達(dá)到16K。而藍(lán)相液晶技術(shù)的出現(xiàn)使得更高分辨率的VR頭盔成為了可能，并且還能夠推動AR、MR相關(guān)的視覺效果領(lǐng)域的發(fā)展。