Компания Samsung подтвердила факт разработки LEDoS-дисплеев (светодиоды на кремниевой подложке) для новых устройств дополненной реальности. Эти панели, вероятно, будут использоваться в AR-гарнитурах следующего поколения от разных производителей. В Samsung рассчитывают, что LEDoS будут обладать всеми преимуществами OLEDoS без имеющихся у последней технологии недостатков.

Источник изображения: Uriel Soberanes/unsplash.com

В отличие от дисплеев типа OLEDoS, представляющих собой органические светодиоды на кремнии, технология LEDoS основана на размещении крошечных светодиодов Micro-LED на кремниевых подложках.

Ранее на мероприятии Deep Tech Forum 2023 на этой неделе Samsung объяснила, что OLEDoS-панели имеют значительные ограничения по яркости и жизненному циклу. Подразделение Samsung Display намерено создать LEDoS-панели, чтобы избавиться от недостатков, свойственных OLEDoS.

В марте Samsung и институт KAIST анонсировали прорыв в производстве Micro-LED дисплеев, который позволит Samsung создавать компактные панели на основе LED-технологий с высокими разрешениями. Именно такие нужны для AR-гарнитур и других носимых устройств. Исследователи KAIST заявили, что изменение структуры Micro-LED позволило предотвратить потерю дисплеями своих первоначальных свойств со временем и снизить уровень выделяемого ими тепла приблизительно на 40 % в сравнении с доступным сегодня уровнем.

Как известно, в прошлом месяце компания Apple представила гарнитуру Vision Pro, использующую OLEDoS, но поставщиком дисплеев оказались не Samsung или LG, а компания Sony. При этом производственные мощности Sony, по слухам, позволяют выпускать менее миллиона дисплеев ежегодно. Apple, привыкшая продавать свои устройства миллионами, уже ищет дополнительных поставщиков и Samsung с LG, возможно, станут новыми поставщиками для будущего преемника Vision Pro, тогда и пригодятся разработки Samsung.

Ранее ходили слухи о том, что новые LEDoS-технологии Samsung обеспечат плотность пикселей на уровне 5-7 тыс. на дюйм. Для сравнения, первая гарнитура Apple обеспечивает только 3,4 тыс. пикселей на дюйм. Впрочем, в Samsung заявляют, что важнее величина PPD — число пикселей на градус обзора.

Параллельно с этими усовершенствованиями Samsung ведёт и разработку собственной гарнитуры, премьеру которой, по некоторым данным, пришлось отложить для доработки из-за появления Apple Vision Pro, вероятно, превосходящую модель Samsung по многим параметрам.

OLED-дисплеи годами использовались в VR-гарнитурах благодаря малому времени отклика пикселей и возможности отображать насыщенные тёмные цвета. Такие решения использовали и продолжают использовать Meta✴, Samsung и другие компании. Тем не менее в Samsung Display приняли решения развивать для устройств дополненной реальности (AR) иную технологию.

Ким Мин У на MicroLED Display Workshop // Источник изображения: The Elec

По словам главы Samsung Display Кима Мин У (Kim Min-woo), выступавшего на мероприятии MicroLED Display Workshop, компания разрабатывает технологию нового поколения для AR-дисплеев — «MicroLED на кремниевой подложке» или просто LEDoS. Сегодня в качестве субстрата для панелей MicroLED обычно используется не кремний, а стекло, что не позволяет добиться сверхвысокой плотности пикселей.

По словам Кима, разрешение AR-дисплеев должно быть не менее 5000 ppi, а расстояние между пикселями — не более 5 мкм. Субпиксели красного, зелёного и синего цветов должны быть размером не более 3 мкм, а каждый LED-элемент целиком должен быть не больше 10 мкм. Считается, что в долгосрочной перспективе Samsung ставит перед собой цель разработать дисплеи с плотностью пикселей не менее 6600 на дюйм (ppi). Для сравнения, в гарнитурах вроде Odyssey VR плотность пикселей составляет 615 ppi на каждый мини-экран.

Помимо LEDoS, Samsung Display разрабатывает и OLED на кремнии — OLEDoS, но LEDoS обеспечит более высокую яркость и лучше подходит для AR-электроники, тогда как OLEDoS — для VR и MR (смешанной реальности). Всё же LEDoS способен обеспечить более высокую яркость, что для дисплеев, применяемых в устройствах дополненной, а не полностью виртуальной реальности, важнее, потому как им приходится конкурировать с окружающим освещением.

Сегодня Meta✴, являющаяся крупнейшим производителем VR-гарнитур, пытается добиться яркости порядка 10 тыс. кд/м² для рендеринга реалистичных уличных сцен. Это в 5-10 раз ярче, чем могут обеспечить самые лучшие из современных смартфонов. Для того, чтобы добиться повышенной яркости, современные гарнитуры Meta✴ Quest Pro поддерживают т.н. «локальное затемнение» с применением 500 элементов LED-подсветки для каждого дисплея.

Компания Apple ужесточила технические требования к панелям «OLED на кремнии» (OLEDoS), которые намерены поставлять ей Samsung и LG. Как сообщает издание The Elec, если раньше требовалась плотность пикселей 2800 ppi (пикселей на дюйм), то теперь она выросла до 3500 ppi. Судя по всему, в Купертино намерены произвести по-настоящему неизгладимое впечатление своим первым устройством смешанной реальности — его дебют ожидается в следующем году.

Источник изображения: LG Display

OLEDoS использует кремниевый субстрат для дисплеев вместо традиционного стеклянного, технология считается оптимальной для микродисплеев, предназначенных для устройств виртуальной и смешанной реальности. Ожидается, что Samsung Display и LG Display не будут поставлять OLEDoS-панели для первых гарнитур Apple в следующем году — на поставку первой партии уже заключён контракт с Sony, а её южнокорейские конкуренты присоединятся к цепочке поставок в 2024 году.

Известно, что LG Display начала работы над технологией раньше Samsung, которая начала проявлять к ней интерес с третьего квартала прошлого года — именно тогда к Samsung Display обратились Apple и Meta✴, предложив заняться соответствующими исследованиями.

Источник изображения: LG Display

Как сообщает The Elec, изначально Samsung Display отнеслась к технологии довольно прохладно, посчитав потенциальный рынок для неё не слишком масштабным, но после топ-менеджеры головного офиса Samsung скорректировали планы руководства своего подразделения, занимающегося выпуском панелей.

Помимо OLEDoS в Samsung Display планируют и разработку технологии «LED на кремнии» (LEDoS), потенциально обеспечивающей плотность пикселей до 6600 ppi. В компании считают, что OLEDoS имеет более низкий порог вхождения, чем LEDoS и намерены занять лидирующие позиции в освоении новейшей технологии, обогнав в развитии в данной сфере LG Display и Sony.

На днях топ-менеджер LG Display заявил о том, что, согласно видению его компании, дисплеи типа «OLED на кремнии» (OLEDoS) станут основным типом экранов для устройств, предназначенных для использования в метавселенной. В OLEDoS-дисплеях в качестве субстрата вместо стекла используется кремний. Технология позволяет добиться ультравысокого разрешения несмотря на малые размеры выпускаемых дисплеев. ЖК на кремнии называется LСoS, а OLED на кремнии — OLEDoS.

Источник изображения: XR Expo/unsplash.com

В ходе мероприятия Metaverse Conference, проходившей недавно в Сеуле, вице-президент LG Display Ян Чжун Ён (Yang Joon-young) заявил, что связанные с OLED технологии изготовления панелей в последние несколько лет заметно улучшились в сравнении с ЖК на кремнии (LCoS), эволюционировав до OLEDoS — речь идёт о микродисплеях порядка 1 дюйма по диагонали, используемых в гарнитурах дополненной и/или виртуальной реальности.

По словам Яна, VR-устройства должны использовать дисплеи высокого разрешения на 60 и более пикселей на градус поля зрения во избежание неприятного эффекта, когда пользователю видны промежутки между отдельными пикселями. Как сообщил вице-президент, для этого необходимы технологии, позволяющие создавать дисплеи с разрешением более 1-2 тыс. пикселей на дюйм, сегодня применяемые в устройствах подобного рода. По его словам, следующее поколение VR-гаджетов будет применять OLEDoS-решения с разрешением от 3 тыс. на дюйм и яркостью более 5 тыс. кд/м².

Для устройств дополненной реальности OLEDoS позволят создавать решения, достаточно компактные для того, чтобы стать оптимальными для использования в гаджетах нового поколения. Представитель LG Display заявил, что современные LCoS, напротив, подходят только для устройств начального уровня.

При этом Янг подчеркнул, что LEDoS рассматривались LG Display, как жизнеспособный конкурент OLEDoS и компания продолжает следить за развитием этой технологии. В частности, ранее в The Elec сообщали, что LEDoS предназначается компанией для AR-устройств, тогда как OLEDoS — для VR. В случае с OLEDoS компания работает с «белой» технологией White-OLED с цветовым фильтром.