什么是Micro-OLED 苹果Vision Pro屏幕技术全解析

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XR 6月16日在WWDC2023大会上,苹果公司发布了VisionProAR/VR头显,它采用的技术和3499美元的价格令人印象深刻。然而,让VisionPro头显从Valve和Meta的同类产品中脱颖而出的一个原因是,它使用了一种名为微型有机发光二极管(micro-OLED)的新型显示屏。

Micro-OLED这一备受用户喜爱的微观显示技术将每英寸的像素提高到了极高的水平,这也是苹果和其他科技公司对这款头显采用micro-OLED而感到兴奋的原因。

苹果Vision Pro头显使用两个高分辨率的micro-OLED显示屏

Micro-OLED不仅仅是屏幕技术的一种变体,还可以帮助苹果营销专家重塑品牌。在过去几年,这种屏幕技术已经应用在高端电视中。

Micro-OLED与传统OLED的主要区别就在名字上,由于像素小得多,micro-OLED有可能比传统OLED分辨率高得多:可以想像一下邮票大小的芯片上的4K电视分辨率有多高。直到现在,这种技术还被用于相机的电子取景器,但最新的版本尺寸更大,分辨率更高,非常适合用于AR和VR头显。

以下是对micro-OLED的深入探讨,以及它在未来的应用领域。

OLED是什么?

OLED是有机发光二极管的缩写。“有机”这一术语是指帮助OLED发光的化学物质中含有碳元素,其他特定的化学物质并不重要,对终端用户来说,只要给它们提供一点能量,就会发光。

Micro-OLED和传统OLED之间的基本区别

总的来说,OLED的好处是它可以自己发光。因此,与目前占据电视市场大部分份额的LED液晶电视不同,OLED电视的每个像素都可以打开和关闭。当关闭时,它们不会发光。对于LED和LCD来说,除非完全关闭背光,否则无法让像素完全变暗,这意味着OLED电视的对比度或图像中最亮和最暗部分之间的对比度是无限的。

市场上的OLED电视几乎全部由LG公司制造,已经销售了几年。与此同时,三星显示器最近推出了采用QD-OLED技术的OLED电视,这种技术可以提供更高的亮度和更丰富的色彩。这些QD-OLED由三星、索尼和Alienware生产并出售。

Micro-OLED又称硅基OLED

Micro-OLED显示屏的层

Micro-OLED也被称为OLEDoS或OLED微型显示器,微型显示器表明不仅像素本身变小,而且整个“面板”也变小了。这要归功于制造技术的进步,包括将每个像素的显示制造部分直接安装到硅基芯片上。这使得像素变得非常小。

索尼micro-OLED显示屏,看起来像电脑芯片

如果我们看一下苹果的声明,就能估计出这些像素到底有多小。苹果在WWDC2023大会上表示,Vision Pro头显的显示屏像素比4K电视还要高,总像素高达2300万像素。一台4K电视通常是3840×2160像素,也就是829.44万个像素。

苹果与索尼(也可能是台积电)合作生产了尺寸约为1英寸的micro-OLED显示屏。为了计算每个像素的大小,可以使用32英寸4K电视作为比较,这种电视每英寸大约有138个像素。虽然并不知道Vision Pro头显每个眼睛前面的显示屏长宽比,但如果是3400×3400像素的正方形,那么总共是1156万个像素。如果是这样的话,这些显示器的每英寸所拥有的像素(ppi)数量约为4,808个,这比市场上任何其他产品都要高,而且高出很多。即使是Galaxy S23 Ultra采用高分辨率OLED屏幕,其ppi也只有500个。无论其显示屏的纵横比是什么样,其ppi数量令人印象深刻。苹果没有立即回应行业媒体的澄清请求。

AR和VR微显示器离用户的眼睛太近了,所以它们需要极高的性能才能变得逼真,需要极高的分辨率,这样就不能看见像素;需要高对比度,这样看起来才逼真;需要高帧率,这样才能最大限度地减少运动模糊和晕动的可能性。此外,应用在便携式设备中意味着它们需要以低功耗完成所有这些工作。Micro-OLED似乎可以做到所有这些要求,但也要付出代价,也就是成本更高。Vision Pro头显是这项高端技术最令人注目的一项应用,其售价高达3499美元。

Microoled公司生产的单色micro-OLED,右边是一支自动铅笔的笔尖。Microoled公司是规模最大的micro-OLED显示器制造商之一

Micro-OLED并不是什么新技术,早在十多年前就以某种形式出现了。索尼已经在相机取景器中使用多年,佳能和尼康也是如此。然而,像所有的显示技术一样,micro-OLED多年来也有了长足的发展。例如,Vision Pro的显示屏对于micro-OLED来说非常大,分辨率也非常高。

Microoled公司生产的高分辨率彩色micro-OLED显示器

Micro-OLED与MicroLED有何不同?尽管它们的名称略有不同,但表面上它们是相似的,因为都是自发光的或者可以自己发光。但在更深入的层面上,碳基OLED和非碳基LED之间的差异超出了本文讨论的范围。因此可以一句话概括,MicroLED更适合用在由LED组成像素的墙壁大小的大型显示器。Micro-OLED更适合用于微小的高分辨率显示器。这并不是说MicroLED不能用于更小的显示器,人们可能会看到一些应用,但现在它们是不同用途的不同工具。

Micro-OLED在未来将成为主流么?

Engo2眼镜使用的是Microoled公司生产的micro-OLED。其眼镜内部的显示屏会显示使用者行进的速度、时间、方向和其他数据。基本上,运动员可以采用这种眼镜用于训练,这些数据不是显示在手表或手机上,而是实时投影在他们的眼前。从本质上来说,这是一种内置在太阳镜中的平视显示器。

那么,人们还能看到micro-OLED技术应用在哪里呢?在MWC2023大会上,小米公司宣布其AR眼镜探索版采用了该技术,Meta、HTC等公司未来推出的高端VR头显可能会使用该技术。目前,一家名为Engo的公司使用micro-OLED技术在其AR太阳镜内部显示速度和其他参数数据。此外,许多无反光镜相机和其他相机多年来一直在使用micro-OLED取景器。

人们能看到这项新技术用于超高分辨率的电视上吗?从技术上来说有可能,但可能性很小。Macro micro-OLED使用更传统的OLED制造技术生产的显示器,其分辨率对于距离10英尺的人们来说绰绰有余。然而, micro-OLED可能会用于可穿戴设备和其他便携式设备,它的尺寸、分辨率和效率在这些设备中将成为显著的优势。这可能就是LG、三星、索尼等公司都在研发micro-OLED的原因。

超薄、超高分辨率的micro-OLED显示器会与nanoLED进行竞争吗?可能会。让我们拭目以待。

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