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新型電子墨水XR顯示屏

（中國AI網 2025年10月28日）一組位于瑞典的研究人員提出了一種新型電子墨水顯示解決方案，并可能為未來實現超緊湊、視網膜級別的VR頭顯和AR眼鏡鋪平道路。

傳統的發射型顯示器正在不斷縮小，但它們面臨著物理極限；更小的像素往往發射均勻性較差，提供的光線強度也較低，這在虛擬現實和增強現實頭顯等近眼應用中尤其明顯。

在一篇研究論文中，瑞典研究團隊展示了一種“視網膜電子墨水顯示屏”，并希望提供一種與現代VR頭顯中常見的顯示技術截然不同的新解決方案。目前，現代VR頭顯正越來越多地采用Micro OLED來減小尺寸和重量。

盡管傳統電子紙一直難以達到實現逼真、高保真圖像所需的分辨率，但團隊提出了一種新形式的電子紙，其特點是采用了僅約560納米寬的電可調“元像素”。

這有望實現超過25,000 PPI的像素密度，比目前用于三星Galaxy XR或Apple Vision Pro等頭顯的顯示器密度高出一個數量級（PPI大約在4,000左右）。

正如論文所述，每個元像素由三氧化鎢納米盤構成，納米盤在電還原時會經歷可逆的絕緣體到金屬的轉變。這一過程動態地改變了材料的折射率和光學吸收率，從而實現了納米級的亮度和色彩對比度控制。

實際上，在環境光照亮時，這種顯示器可以產生比人類頭發絲細得多的明亮、飽和的色彩，以及深邃的黑色，據報其光學對比度約為50%——相當于反射式的高動態范圍。

團隊表示，這項技術可同時用于AR和VR顯示器。下圖展示了針對這兩種應用的概念性光學堆棧結構，圖A代表VR顯示器，圖B代表AR顯示器。

盡管如此，所述技術存在已知的缺點。除了純粹的分辨率之外，這種顯示器能夠以“超過25 Hz”的刷新率顯示全彩視頻，但這遠低于VR用戶舒適觀看所需的刷新率。除了相對較低的刷新率，研究人員進一步指出，這種視網膜電子紙在色域、操作穩定性和使用壽命方面需要進一步優化。

論文解釋道：“降低工作電壓和探索替代電解質是延長設備耐用性和降低能耗的有前景的工程途徑。另外，其超高分辨率同時要求開發用于獨立像素控制的超高分辨率TFT陣列，這將實現完全可尋址的大面積顯示，因此是未來研究和技術發展的一個關鍵方向。”

盡管這種電子紙顯示器本身功耗極低，但集成能夠驅動這些元像素工作的圖形計算能力同樣將是一個挑戰。這是個值得面對的難題，但終究仍是個難題。

至少根據論文描述，這項底層技術有可能生產出我們前所未見的、接近人眼極限尺寸和像素密度的XR顯示器。達到人類視覺感知的極限，正是我們一直在等待的某個圣杯時刻。

相關論文：Video‐rate tunable colour electronic paper with human resolution

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09642-3

不過，將刷新率顯著提升到遠超25 Hz的水平將是至關重要的。如論文所述，25 Hz對于視頻播放來說尚可，但要驅動一個沉浸式VR環境，至少需要60 Hz的刷新率才能達到基本舒適。72 Hz更好，而90 Hz是當今的標準。