@ 2015.09.28 , 12:00
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更高清的屏需要更快的电子速率

现在的主流屏显市场已经被1080p的LCD高清屏占据,这种符合ATC标准的电子屏刷新频率为30帧/s。当显示屏的屏显行数提高到4000或8000行时,需要高达240帧/s的刷新频率,不过LCD和OLED的屏显领域现在的技术还没去的突破性的成果,主要受限于薄膜晶体管(thin-film transistor)的速度已经到了极限,无法在提高像素的驱动。

通常情况下,已有屏显技术中,材料中的电子移动速率低于20平方厘米/伏秒(Volt-seconds)。高丽大学的Sejong教授以及三星研究院的其他研究人员称:如果不解决速度问题,就不能提高晶体管的刷新频率,没法提高显示器的清晰度。

我们估计未来显示技术至少需要100平方厘米/伏秒的电子速度,才能支撑相关高分辨率显示器的制造。而在本周的《Applied Physics Letters》上,他们宣称已经设计了一种能够将电子速率提高到138平方厘米/伏秒的技术。

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这种新型的晶体管主要包括锌氧化物、氢氧化锌、复合一氧化锌晶体,锌的氧氮化合物和 Zn3N2。通过阴极真空喷镀技术,将氧、氮和氩喷射到锌做的靶上,能够形成一个50纳米厚度膜。由于氮与锌之间的化学键比氧-锌弱,该薄膜暴露在氧气中会被氧化。为了防止这种情况,他们使用了高能氩离子(惰性气体)处理薄膜表层。这样处理之后,援用的分子排列会改变,提高了稳定性。

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研究人员通过扫描透射电子显微镜(scanning transmission electron microscope,STEM)对这种新型薄膜进行了成像。他们发现通过氩粒子处理过的ZnON薄膜的化学分子分布十分均匀。材料更加均匀,就意味着电子在其中进行迁移运动的时候速率能够保证也是均匀的,就像在一条直路上行驶一样,这种材料就能够获得更高速的电子速率,进而提高屏幕的刷新速度。

使用氩离子处理的工艺如果能够达到工业化,就预示着更大更清晰的屏显技术能够普及,不过我们在看到氩气处理过的ZnON材料的电子速率能够超过100平方厘米/伏秒很惊讶。不过要想将这种薄膜晶体管控制到像素级别,还需要至少2-3年的工作。

本文译自 IEEE Spectrum,由译者 邻家乖蜀黍 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 20+1

  1. 2944468

    就读懂了前半句,让老子怎么吐槽。

  2. Nibabaya
    @2 years ago
    2944474

    看不懂

  3. 2944502

    分辨率越高,原件密度越大,电子移动越慢,是这个意思不

  4. 邻家怪蜀黍
    @2 years ago
    2944505

    @klaid: 原有的材料(跑道)比太平整,导致电子(运动员)速率太慢,惰性气体处理可以将材料变得更加平滑,电子的速率就变高了。

  5. 2944509

    我并不是很在意,最近向oculus rift购买了开发板研究。我发现最大的问题是,我们实际上并不需要那么多的分辨率,我们的视宽是立体的的一个视椎,而眼球细胞并不是以像素计算单位的,如果追踪眼球并实时根据眼球数据渲染立体场景的话,我们甚至不需要高分辨率,只需要达到人类眼球采样极限的80 fps以上就足够了,然后瞳孔放大的数据分析然后一些在视深里比较远的物体可以采用低位的颜色码,我们甚至能够压缩大量的数据而你对景色不会有任何不同的体验。
    我仅仅花了5天时间稍修改了下UR4引擎,加了一层中间件依据眼球状态以及贝叶斯推算把相当于一半的数据540*1200的数据编码成1080*1200,同样的90 fps,我感受没有什么差别。
    这意味着什么?在VR出来之后,人类视觉体验面临的问题根本就不是分辨率,而是算法和运算速度!下一步我会准备使用GPU阵列跑实时渲染。OCULUS 的mail list 里有个业内很著名的图形大拿预测说,我们今生恐怕看不到matrix实现。但我觉得并不是那样的,VR的图形编程问题已经背离了传统的基于像素图形理论,我们需要新的理论框架去分析这类问题,说不定这可能还在2020年之前就有人做出VR里实时渲染相当于目前需要长时间渲染的效果。

    [62] XX [4] 回复 [0]
  6. blacker
    @2 years ago
    2944533

    总之,我们会有更加高清的屏幕,嗯,就这样

  7. 追风少年
    @2 years ago
    2944545

    @hume: 好厉害的样子!

  8. sandersyao
    @2 years ago
    2944561

    求高清片源

  9. 哈哈哈下吧掉了
    @2 years ago
    2944566

    @hume: 电视又不是一个人看

  10. 傻蛋
    @2 years ago
    2944672

    @哈哈哈下吧掉了: 同意你的说法。他说的更适合于单人VR,可如果像你说的“多人”来说的,还是要牵扯到分辨率了,也许你在看远景,而别人看的是近景。
    不过仔细想想,matrix里的vr,应该算是单人vr。

  11. 2944683

    @hume: @hume: 眼球采样率80Hz就够了么?而且人的头也是能动的。

  12. 另一座
    @2 years ago
    2944873

    用拼接的方法不行么

  13. 广发放射
    @2 years ago
    2944901

    上煎蛋看科普的都是什么心理?

  14. 见了个蠢蛋
    @2 years ago
    2944986

    @hume: 你这是打算制造人工视网膜吗?几乎完全的仿生眼球

  15. 哇哈哈
    @2 years ago
    2945014

    @hume: 说实话,我并不信你所说的每一句话。

  16. 卡比
    @2 years ago
    2945060

    @hume: 很多人都知道視錐堆在眼球正中,但既然他們做不到你五天的成果,那快做第一位開發的

  17. Uniling
    @2 years ago
    2945088

    對於vr , 很多投資人都不看好 , 這是有原因的 , 因爲距離大腦越近的感覺越難模擬 .

    這就很好的解釋了爲什麼vr上的porn遠不如恐怖片帶來的震撼大 .

    vr porn真的還不如看普通的之後再利用大腦進行二次創作

  18. 围观
    @2 years ago
    2945092

    @hume: 笑得我奶子疼…

    首先人眼极限fps 如果只有80fps,同学你是不是和正常人的生理结构有所区别?辣么低?!

    其次,vr的问题本来就是出在运算速度上… 这是共识(‘・ω・’)

    然后,好像按照你的描述,你做出了一套眼球状态跟踪版的multiresolution渲染大法的东西?哦好厉害… 实现显示的内容是什么?静态图片吗?

    最后,如果所述属实,那以上文字目的均以讨论为主。←_← 毫无嘲讽之意。

  19. 2945172

    @傻蛋: 对于一回家就坐在电脑桌前的单身狗足够啦

  20. ifuhavetime
    @2 years ago
    2945448

    @Uniling: 这是VR的两难问题,不可通解。
    打比方地说,一场第一视角的实地风景观光戏,摄像机可以尽量模拟主角眼睛看到的画面,靠技术升级达到完美仿真,让主角演员观看时有和自己当时眼看的一样感觉。
    但这只是实地风景的一个表现形式,对应着主角当时以一种独特感应性能的视觉器官、一种行走路线和扭头转眼以及焦距变更的观察方案,对其中一部分风景物的其中一部分展示部位以一种位置距离关系进行观察,产生的观光感受Fi(i=1)。
    观众通过观看这风景影片来感受对应的风景物,在保持不眨眼连续看完的情况下,即使视觉器官的性能和主角完全相同,也最多只能获得F1,如果眨眼节奏不吻合,以及观看过程中跳去看瓜子汽水,等等,甚至只会获得被删剪一部分片段的Fi(i=/=1),更不可能获得假设主角当时以别人性能的视觉器官、以别种观察方案对另一部分风景物进行观察的感受。
    这本来不成问题,但已有的风景展示技术早已培养出多种感受供选择的习惯,允许观众临时随意自定观察方案、以自己性能的眼睛观看,突破主角当时方案的唯一性限制,哪怕一幅静画照片,也可中正看、倒看斜看背光看,获得Fi(i=随便),就令主角当时方案的模拟无论如何仿真都远远不够。
    如果模拟主角以多种方案多种视觉性能的观察,即使不惜制片成本,也不可能以一种画面展示方式来表现,不能代替观众自己去实地自助观光。
    所以VR技术战略需要知道自有局限性,不做无望成功或太花费的超限事,适可而止。

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