头和靠近眼显现器,首要目的地为航空电子设备和军用商场或许终究成为一个可行的出题得益于LED和OLED技能。在商业世界中,产品的高调推出,如谷歌玻璃是平视显现器(的HUD)以及头盔显现器的概念给予更多的信赖。前期的测验本钱效益的,可穿戴的HUD现已失利,首要或许是因为设备太粗笨而不实用,或显现是不行亮在阳光下运转。两种办法正在开发以处理显现照明应战。榜首,来自美国,是LED背光源的传统,但小的液晶屏。第二,来自欧洲,运用OLED(有机LED)显现技能,该技能避免了需求运用LED背光。本文将扼要介绍这两种办法的开展方向,无论是去往穿戴式显现器运用。然后,将侧重于先进设备,最先进的OLED显现屏,解说怎么发生光而这种做法的长处。可用NHD字母数字和图形的OLED显现单元从纽黑文显现世界电流规模将供给一个参阅点。尽管还没有在所需的HUD和眼镜的外形,所述纽黑文显现器显现技能的用于这种类型的运用的潜力。的演示板(NHDEV)也可让规划人员能够评价该产品。
商场时机
据通明商场Research¹在可穿戴技能的最新陈述,该商场到2018年估计将添加到$ 5.8十亿,给予40.8%的年均复合添加率令人形象深入。关于显现器,尤其是柔性显现器,在可穿戴商场时机首要会集在信息文娱和军事/航空航天范畴看到。跟着技能,如智能手表和智能眼镜的出现,TMR估计信息文娱部分接纳的可穿戴技能商场的抢先收入来历由2018年的可穿戴技能取得成功的根本规范包含紧凑性,便携性,灵敏性和低电量。快速经过这样的技能在年青顾客在信息文娱范畴特别强的驱动程序,而健康监测的清楚明了的长处将持续影响经济添加,在医疗和福利范畴。
通用航空
得克萨斯,美国的草创公司,Aerocross体系,行将挨近推出一个低本钱的昂首显现器的通用航空业。所谓的亮眼睛里,这种近乎于眼头戴式显现器是针对轻型飞机飞行员,显现传统的“六包”的信息:海拔高度,航向,空速,笔直速度,水平方向和磁罗盘。
图1:Aircross体系公司的榜首台样机,亮眼睛里的数据的眼镜架轻型飞机飞行员,选用了LED背光液晶。跟着为军事规划显现器为根底的产品的技能布景下,开发商们熟知现有产品的缺陷。阿帕奇直升机飞行员,例如,运用一个适当粗笨头盔单片眼镜规划用于显现定向数据,并且本钱过高。由谷歌和它的竞争对手,开发能够安装到规范的眼镜小,五颜六色液晶屏,以及面向消费商场满足廉价的启示,Aerocross坚信,它能够树立一个可行的平视显现器。关键是要战胜构建轻量级的东西,能够很简单磨损的膂力检测。第二个应战是低本钱光学的规划,使终究产品实惠。榜首个原型,采取了单眼办法,设有一个小型LCD与LED背光源,现已证明了在平板电视的规划。从图画的光跋涉经过将光聚集在无限远处的光学模块,并将其注入到光波导内置于眼镜的玻璃或聚碳酸酯镜片。实验现已标明,大多数人都能够看到的图画明晰。但是,开发商说,总会有飞行员人口的一小部分谁是无法调整到近于眼显现器,或谁将会遭受厌恶和/或眼睛疲惫。终究产品将包含经过对长途传感器或数字设备的无线链路接纳的数据的图画处理器。尽管样机展现作业在充溢阳光,该公司正在经过进步背光液晶显现屏添加亮度。
微型显现器
另一种办法,正在开发的弗劳恩霍夫中心在德国德累斯顿,是运用OLED资料,出产出高亮度(5000坎德拉/平方米)微型显现器进行数据的眼镜。正交光刻工艺用于以200毫米的CMOS背板图画构成OLED资料应使群众商场,低本钱出产。高亮度是满足的,开发者权利要求,为增强实际运用中,虚拟图画具有滑润地交融在一起,日光环境。所想象的数据眼镜运用包含手术,这种手术要求拜访参阅定时数据其它医学或科学程序。
图2:选用OLED微型显现器弗劳恩霍夫的互动双眼数据的眼镜。弗劳恩霍夫COMEDD已开发运用其OLED微型(见图2)双目交互数据的眼镜。用户感知他的环境是正常的,但更多的信息出现在微型显现器。该设备能够显现,并在同一时刻拍照的图画,以使得内容相关的信息能够不断地出现在显现器上,一起辨认用户交互。这种相互作用能够是由眼球运动或表情。
OLED的潜力
甲较近期的技能,有机发光二极管显现器具有它们无需背光操作的首要长处,使他们能够比传统的LCD更薄更轻。最近OLED的开展发生在设备的两边通明或半通明的触摸能够极大地进步对比度,使之更简单检查显现在亮堂的阳光下。其它长处包含更快的呼应时刻,更宽的视角和改进的色彩外观,包含显现真实的黑色的才能。经过引进可弹性大规模出产办法,出产本钱,这是一次一个屏障,有或许会比传统的LCD低。此外,OLED显现器一般耗费,其间显现首要为黑色的图画的LCD的不到一半的功率。关于大多数其他显现器运用,有机发光二极管耗费的LCD的6080%的功率。在施工中,OLED显现器是由一层有机资料置于两个导体之间的。这两个导体(阳极和阴极),然后在玻璃顶板(密封)和一个玻璃底板(基板)之间夹(参见图3)。
图3:怎么有机发光二极管发光。资料来历:纽黑文显现世界。
当电流被施加到两个导体中,有机资料发生了一个亮堂,电致发光的光。当能量传递从带负电荷的层(阴极),以经过该有机资料的阳极层,电子移动到从导电层的发射层。的“洞”保留在导电层“跳”到在发射层和复合带电子。其结果是,额定的能量被开释作为光即透过玻璃的最外层可见。为了使有机发光二极管来显现色彩,电流是需求的影响有关的像素的OLED显现器上。的阴极和阳极被安置互相笔直,以构成像素矩阵。施加到阳极和阴极的挑选条电流确认哪些像素被激活,并且其间像素保持在关断状况。每个像素被划分为赤色,绿色和蓝色子像素。经过调理电流的强度中的每个子像素的不同色彩和突变的能够被创立。每个像素的亮度正比于施加的电流的量。
液晶屏替换
纽黑文显现世界供给一系列的字符和图形运用的OLED显现模块。尽管还没有合适于行将到来的可穿戴的运用,如数据眼镜或头戴式显现器,纽黑文的显现现已显现出OLED技能的潜力。该NHD-0216KZW是在公司规模内的最小规范尺度的字符显现的一个,尺度仅为80×36毫米,仅为10毫米的深度。规划是一个兼容的代替LCD或VFD模块,它有三种类型可供挑选,蓝色,黄色或绿色的双行16字符显现屏。他们运用串行或并行MPU接口,装备液晶兼容的指令,包含四个内置的字体表。全五颜六色有机发光二极管也可供给。该NHD-1.27-12896UGC3办法45×45×5毫米,128×96像素显现262 k种色彩。这些18位五颜六色无源矩阵显现器,具有160o的视角,宣称出现更明晰,更明晰的图画时比较,液晶显现器,更快,更流通的图形动画,因为快10微秒呼应时刻。全功用于一身的低功耗规划,其间包含一切必要的逻辑模块,包含控制器,内置睡觉形式。该设备只需求一个接口电源(3或5 V)。开发板,NHDev,也可用于评价和原型纽黑文的字符和图形OLED显现器。董事会已预编程,支撑规模内的显现器。依据该STM332F103的Cortex-M3微控制器,主板包含一个SD卡预装的图画和文本文件。
定论
假如没有背光源的需求,OLED显现器能够制成十分薄,终究,灵敏,使它们十分合适耐磨运用。低功耗,高对比度,快速呼应时刻和白日观看额定可取的功用,如数据的眼镜,头戴式显现器设备。最终,低本钱,大批量制作工艺将使OLED的商业化不只用于消费和汽车信息文娱运用的可穿戴式设备,并且在医疗和航空电子范畴。