芯耀
478
一款VR/AR終端設備的硬件部分主要由處理器、存儲、屏幕、光學器件、聲學器件、殼料、輔料構成。其中，屏幕是影響用戶體驗的首要因素。基于VR、AR設備使用特點，用于VR、AR設備的近眼顯示/微顯示的屏幕便需要具備低功耗、高分辨率、高刷新率等特點。為滿足市場需求，設備廠商積極嘗試多種顯示技術。目前，市場上LCD顯示屏仍然占據(jù)主流位置，AMOLED、硅基液晶（LCoS）、硅基OLED（OLEDoS）也各具優(yōu)勢，具備一定潛力，未來誰將一統(tǒng)VR顯示屏幕“江湖”尚需觀察。
LCD憑性價比成為主流 OLED主導高端市場
日前Oculus Quest2拋棄了第一代產品采用的OLED，轉而采用LCD顯示屏；HTC VIVE在經歷了第一代產品采用AMOLED屏幕之后，第二代、第三代產品均采用LCD屏幕；Pico Neo、Value index同樣采用LCD顯示屏。終端設備廠商中，只有索尼Play Station VR還在采用OLED屏幕，而該產品的發(fā)布時間為2016年。
因此，從當前的市場應用情況來看，LCD成為VR設備廠商的主流選擇。在VR頭戴式顯示器中，相比于OLED，LCD具有標準RGB、顯示更細膩、亮度更高、功耗相對更低等優(yōu)勢。且由于技術應用時間長、技術更加成熟，比較而言，其屏幕質量高、無閃爍、不閃屏，更護眼，且具有非常明顯的成本優(yōu)勢。
HTC全球商業(yè)解決方案高級副總裁鮑永哲在接受《中國電子報》記者采訪時表示：“2016年前后，AMOLED是生產VR設備的首選，主要是因為其時延短。而2018年以后，技術的提高提升了LCD的響應速度，廠商便開始向LCD傾斜。”
微軟創(chuàng)新基地技術導師劉鴻惠在接受《中國電子報》記者采訪時表示：“LCD還是主要應用在入門級VR設備中，VR用的OLED面板分辨率都在1000PPI以下，加上成本高，使得面板廠商認為高單價高PPI的LCD面板在VR市場有機會。高階產品還是以OLED為主，具備影像效果較佳、較省電及高刷新率特點；入門款產品則以LCD為主，且成本較低、刷新率不需太高，分辨率可稍微拉高。”
京東方科技集團股份有限公司顯示事業(yè)VR/AR BU總經理楊婷婷告訴《中國電子報》記者：“玻璃基的AMOLED受制于FMM工藝，像素尺寸做不小，PPI不高導致畫面顆粒感比較明顯；而硅基AMOLED受光學鏡頭能力限制，做不了太小，而硅片價格昂貴導致成本偏高，目前應用在高端VR產品上。未來隨著技術和市場的發(fā)展，硅基OLED若具成本競爭力，會掀起革命式的爆發(fā)。目前LCD是極具性價比，且產能可以得到保障的最佳解決方案。”
Micro-LED具備潛力 硅基顯示亦有看頭
LCD固然具備其自身優(yōu)勢，同時也存在一些缺點，包括顏色相較于OLED屏幕較暗，色彩不如OLED更飽滿鮮艷，屏幕較厚不能彎曲，由于背光層存在，容易出現(xiàn)顯示器漏光、屏幕響應時間長等問題。賽迪智庫集成電路研究所光電子研究室主任耿怡在接受《中國電子報》記者采訪時表示：“由于其結構相對復雜，且屬于被動發(fā)光，難以滿足VR/AR對重量、亮度、色彩表現(xiàn)率、功耗的要求。”對于VR/AR設備應該采用什么樣的顯示屏，業(yè)界還有不同的聲音。
2021年3月發(fā)布的《虛擬（增強）現(xiàn)實白皮書》介紹：“微型發(fā)光二極管（Micro-LED）有望迅速發(fā)展，成為繼LCD和OLED后業(yè)界期待的下一代顯示技術。”耿怡在接受《中國電子報》記者采訪時表示，Micro-LED的超高分辨率能夠提升消費者的沉浸式體驗，高達2000Hz的刷新率可以有效緩解VR產品使用時的眩暈感。
從參數(shù)上來看，相比于DLP的毫秒級響應、硅基OLED的微秒級響應，Micro-LED已經能夠實現(xiàn)納秒級響應，響應速度進一步提升，對比度亦從LCoS1000∶1和DLP2500∶1提升至100000∶1，亮度提升至100000尼特?？纱钆?a class="article-link" target="_blank" href="/baike/1704843.html">光波導成像方案，生產的產品厚度更低。由于Micro-LED具備的上述特點，該類型屏幕更容易實現(xiàn)高PPI、體積小、易于攜帶、功耗低，更適合應用于近眼顯示設備。由于單個LED燈珠的體積更小，Micro-LED將能夠在單位面積的尺寸上實現(xiàn)更高的分辨率。從這個角度來看，Micro-LED將在AR/VR應用中具備更大的優(yōu)勢。
不過有專家也指出，Micro-LED的發(fā)展還處于早期階段，產線不成熟、價格高昂，掌握該技術的廠家極少，仍未真正進入消費級市場。此外，硅基液晶、硅基OLED等其他顯示技術也各自具備一定的優(yōu)勢。
此外，楊婷婷認為，小型化，是VR屏顯的發(fā)展的必然趨勢。與小型化需求相結合，需要顯示模組實現(xiàn)高像素密度。智能化也是VR屏顯的未來趨勢，顯示模組整合陀螺儀畸形矯正，打造顯示直通子系統(tǒng)，可以讓VR的延遲最小化。
專家觀點
賽迪智庫集成電路研究所光電子研究室主任耿怡：
硬件努力方向：降低成本 提升用戶體驗
從VR/AR硬件產品本身來看，成本的降低和用戶體驗感的提升是最為重要的兩大因素。目前推出的VR/AR硬件產品同質化問題較為嚴重，產品的上游供應鏈尚未建立，產品成本高居不下，不利于該類產品的普及和發(fā)展。
從用戶體驗感來說，除了顯示技術本身存在的眩暈感之外，降低產品重量、優(yōu)化環(huán)境交互方式、提升產品續(xù)航能力將是該類產品后續(xù)長期努力的方向。
微軟創(chuàng)新基地技術導師劉鴻惠：
要從視覺系統(tǒng)原理入手解決VR眩暈癥
屏幕分辨率不足，是引發(fā)VR設備佩戴不良體驗的重要因素。VR設備若想實現(xiàn)視網膜顯示，則雙目需要實現(xiàn)8K至16K的顯示水平。佩戴VR頭顯時，顯示器與眼球距離很近，人眼無法聚焦在極近的物體上。提高顯示器的分辨率、擴大視野面積，以及我們眼睛聚焦時的聚攏調節(jié)是解決眩暈癥的關鍵。要解決這一問題，眼部追蹤技術也將發(fā)揮重大的發(fā)展?jié)摿?。該技術能夠直接將大量的細節(jié)呈現(xiàn)在用戶視覺焦點上，同時減少視覺焦點邊緣的畫面細節(jié)。
HTC全球商業(yè)解決方案高級副總裁鮑永哲：
降低時延要打造系統(tǒng)性平衡
要繼續(xù)提升VR設備體驗感，要提升追蹤的準確度，反應速度是非常重要的。端到端的延遲包含幾個點，包括顯示屏反應時間、追蹤時間和內容渲染時間。這三個參數(shù)的加和越低，VR使用效果越好。但這三個參數(shù)有時存在相互矛盾：分辨率提升得越多，對運算能力的要求越高，渲染時間就更長。根據(jù)木桶理論，要降低整個VR設備時延，提升設備體驗感，不僅要提升屏幕參數(shù)，還要同時關注追蹤系統(tǒng)、渲染系統(tǒng)的整體配合，打造系統(tǒng)性平衡。
