台湾Innolux、VR用2117ppi超高解像度4K LCDディスプレイを開発

(Nweon、2023 年 10 月 25 日) 仮想現実ディスプレイ技術は急速に発展しており、解像度とピクセル密度は上昇し続けています。現在の消費者向け VR ヘッドセットの最大解像度はわずか約 1200 PPI ですが、Innolux の研究者は 2117 PPI の超高解像度 4K LCD ディスプレイを開発しています。

Innolux は、新しい研究論文で PPI 2117 のディスプレイを紹介しました。これにより、VR 視覚体験が網戸効果を排除し、細部が非常に鮮明になり、没入感が大幅に向上するとチームは主張しています。

では、これほど小さなピクセルでディスプレイを製造することは、生産装置の限界を超えているため、エンジニアリングの観点からはどうやって実現しているのでしょうか。リソグラフィーの制限に対処するために、チームは、ピクセル サイズと間隔を最適化する賢いサブピクセル レンダリング技術とアルゴリズムを実装し、サブピクセル サイズを 6.0 μm × 12.0 μm まで拡大しました。図１に示すように、画像(a)と(b)を比較すると、画像(b)の方が水平方向の画素間隔が広いことがわかります。

したがって、水平方向の寸法では、元のコンポーネントの幅と間隔がより広くなり、1μmの線幅と線間隔の生産限界を超えます。そうすることで、チームは必要なライン/スペース幅を達成し、超高解像度 2117 PPI LCD を製造することができました。

ただし、ピクセル密度自体はパフォーマンスを保証するものではありません。そこで研究者らは、各ピクセル内で多くのスペースを占めるかさばるTFTによって引き起こされる開口率の問題を解決しました。綿密な設計とプロセスの改善により、TFTのサイズを縮小し、開口率を約19%に最適化するとともに、光の透過率と輝度を大幅に向上させました。

その後、彼らは ITO 電極をさらに巧妙に最適化し、小さなピクセルの厳しい制約内でより高い液晶効率を達成し、光スループットを 70% も向上させました。同時に研究者らは、光遮蔽層を介して広い視野角でのカラーシフトを排除しました。

解像度が拡大するにつれて、それに伴う消費電力の指数関数的な増加が重要な問題となります。この問題を解決するために、Innolux は機能要件のエネルギー供給レベルに適合するデュアル電圧駆動を実装し、エネルギーを大幅に節約しました。さらに、駆動周波数の低下、革新的な回路アーキテクチャ、寄生容量の削減などの他の戦略も電力要件を削減します。

これは LCD であるため、解像度が向上しても、OLED ディスプレイに匹敵する高いダイナミック レンジとコントラストを達成することは依然として課題です。ここでは、ミニバックライトの統合が重要な役割を果たします。高い色純度、狭い発光スペクトル、および量子ドットの色変換により、色域が拡張され、DCI-P3 規格を完全にカバーします。ローカルディミングは、明暗間の遷移を鮮明にします。バックライトのさらなる革新により、VR ウェアラブルに最適な 0.9 mm という信じられないほど薄いコンポーネントが実現しました。

学際的なディスプレイの進歩の最終結果は、2117 PPI の 2.56 インチ 4K x 4K LCD です。チームは、この成果が「業界初」であると主張し、VR ユーザーに優れた視覚的詳細と没入感を提供すると指摘しています。しかし、これはディスプレイ業界と VR 市場にとって何を意味するのでしょうか?

近年、LCD 技術は、特にハイエンド市場で MicroLED や MicroOLED との激しい競争に直面しています。 Innolux のプロトタイプは、LCD が依然として非常に実行可能な選択肢であり、競合他社の能力に匹敵する、あるいはそれを上回る可能性があることを示しています。新しい技術の高価格と比較して、LCD はより主流の高度なソリューションを提供できます。

もちろん、Innolux は、ファッショナブルなデザインに必要なコンパクトな形状パラメータの点で、マイクロディスプレイには依然として利点があることを認めています。ただし、研究者は、それぞれのテクノロジーが異なる分野に役立つ可能性があると考えています。解像度、ダイナミックレンジ、ピクセル応答速度の点で、LCD にはまだ大きな革新の余地があります。

関連論文: 仮想現実ディスプレイ解像度の限界の突破: 2117 ピクセル/インチ 4K 仮想現実液晶ディスプレイの進歩

より没入型で視覚的に豊かな VR 体験に対する消費者の需要が高まり続ける場合、ディスプレイは急速に進化する必要があります。 Innolux の 2000 PPI LCD ディスプレイは、将来のディスプレイに向けた暫定的な一歩です。それは現在達成可能なことを拡張し、私たちを真のメタバースに近づけます。しかしもちろん、これはこれからの長い道のりの小さなマイルストーンにすぎません。

以上が台湾Innolux、VR用2117ppi超高解像度4K LCDディスプレイを開発の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。