Taiwan Innolux développe un écran LCD 4K ultra haute résolution de 2 117 ppi pour la réalité virtuelle

(Nweon, 25 octobre 2023) La technologie d'affichage de réalité virtuelle se développe rapidement, avec une résolution et une densité de pixels qui continuent d'augmenter. Bien que la résolution maximale des casques VR grand public actuels ne soit que d’environ 1 200 PPI, les chercheurs d’Innolux développent un écran LCD 4K ultra haute résolution de 2 117 PPI.

Innolux a présenté son écran avec un PPI de 2117 dans un nouveau document de recherche. L'équipe affirme que cela permet à l'expérience visuelle VR de se débarrasser de l'effet de porte moustiquaire et que les détails sont très clairs, améliorant considérablement le sentiment d'immersion.

Alors, comment font-ils en termes d'ingénierie, car fabriquer un écran avec des pixels aussi minuscules dépasse les limites des équipements de production. Pour remédier aux limitations de la lithographie, l’équipe a mis en œuvre des techniques et des algorithmes intelligents de rendu sous-pixel qui ont optimisé la taille et l’espacement des pixels, augmentant la taille du sous-pixel à 6,0 μm × 12,0 μm. Comme le montre l'image ci-dessus. En comparant les images (a) et (b), il est évident que l'image (b) a un espacement de pixels plus grand dans la direction horizontale.

Ainsi, dans la dimension horizontale, le composant d'origine peut avoir une largeur et un espacement plus larges, dépassant ainsi la limite de production de 1 μm de largeur de ligne et d'espacement des lignes. Ce faisant, l’équipe a pu atteindre les largeurs de lignes/espaces requises et produire un écran LCD ultra haute résolution de 2 117 PPI.

Mais la densité de pixels à elle seule ne garantit pas les performances. Ainsi, les chercheurs ont résolu le problème du rapport d’ouverture causé par les TFT volumineux occupant beaucoup d’espace dans chaque pixel. Grâce à une conception soignée et à une amélioration des processus, la taille du TFT est réduite et le rapport d'ouverture est optimisé à environ 19 %, tandis que la transmission de la lumière et la luminosité sont considérablement améliorées.

Ensuite, ils ont intelligemment optimisé l'électrode ITO pour obtenir une efficacité de cristaux liquides plus élevée dans les contraintes strictes des minuscules pixels, augmentant ainsi le débit lumineux d'un impressionnant 70 %. Dans le même temps, les chercheurs ont éliminé le décalage de couleur sous des angles de vision larges grâce à une couche de protection optique.

À mesure que la résolution augmente, un problème clé est l’augmentation exponentielle de la consommation d’énergie qui l’accompagne. Afin de résoudre ce problème, Innolux a mis en œuvre un entraînement bi-tension pour correspondre au niveau d'alimentation en énergie des exigences fonctionnelles, économisant ainsi beaucoup d'énergie. De plus, d'autres stratégies telles que la diminution de la fréquence de commande, une architecture de circuit innovante et la réduction de la capacité parasite réduisent également les besoins en énergie.

Comme il s'agit d'un écran LCD, à mesure que la résolution augmente, il reste difficile d'obtenir une plage dynamique élevée et un contraste comparables aux écrans OLED. Ici, l’intégration du mini-rétroéclairage devient un acteur clé. Sa haute pureté des couleurs, son spectre d'émission étroit et sa conversion des couleurs par points quantiques élargissent la gamme de couleurs et couvrent entièrement la norme DCI-P3. La gradation locale accentue la transition entre la lumière et l'obscurité. D'autres innovations en matière de rétroéclairage ont abouti à des composants incroyablement fins de 0,9 mm, idéaux pour les appareils portables VR.

Le résultat final de l’avancement interdisciplinaire de l’affichage est un écran LCD 4K x 4K de 2,56 pouces avec 2 117 PPI. L'équipe affirme que leur réalisation est une « première dans l'industrie », notant qu'elle offre aux utilisateurs de réalité virtuelle des détails visuels et une immersion supérieurs. Mais qu’est-ce que cela signifie pour l’industrie de l’affichage et le marché de la réalité virtuelle ?

Ces dernières années, la technologie LCD a été confrontée à une concurrence féroce de la part des MicroLED et MicroOLED, notamment sur le marché haut de gamme. Le prototype d'Innolux montre que l'écran LCD peut encore être une option hautement viable, capable d'égaler, voire de dépasser, les capacités de ses concurrents. Comparé au prix élevé des nouvelles technologies, l’écran LCD peut constituer une solution avancée plus courante.

Bien entendu, Innolux reconnaît que les micro-écrans présentent toujours des avantages en termes de paramètres de forme compacte requis pour les designs à la mode. Cependant, les chercheurs pensent que chaque technologie pourrait servir à des domaines différents. En termes de résolution, de plage dynamique et de vitesse de réponse des pixels, l'écran LCD dispose encore d'une énorme marge d'innovation.

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Si la demande des consommateurs pour des expériences VR plus immersives et visuellement plus riches continue de croître, les écrans devront évoluer rapidement. L’écran LCD 2000+ PPI d’Innolux est une étape provisoire vers les futurs écrans. Il élargit ce qui est actuellement réalisable et nous rapproche d’un véritable métaverse. Mais bien sûr, il ne s’agit là que d’une petite étape sur le long chemin à parcourir.

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