CINNO Research产业资讯,近日,由浦项科技大学(POSTECH)电气工程系Su Seok Choi教授与半导体材料与器件研究生课程博士生Inpyo Hong领导的研究团队,成功研发出全球首款基于像素的局部发声OLED技术。这一具有里程碑意义的技术突破,让OLED显示屏的每一个像素都能独立发出不同声音,从本质上将显示屏转变为一个多声道扬声器阵列。该团队在13英寸OLED面板上,对该技术进行了成功验证。相关研究成果不仅被选为封面论文,还发表于国际权威期刊《先进科学》(Advanced Science)上。
▲ a) 当前技术局限:声音串扰 b) 浦项科技大学研究成果:无串扰声场
c) 实际应用的13英寸局部多声道OLED原型(图片来源:浦项科技大学)
视觉与听觉的融合:引领多感官显示新时代
尽管显示技术在分辨率、高动态范围以及色彩准确度等方面取得了长足进步,尤其是OLED和量子点(QD)增强型显示器,但当前行业面临的挑战已不再局限于单纯提升图像质量,而是要进一步增强用户体验的真实感与沉浸感。
随着视觉技术日益成熟,将视觉、听觉、触觉等多感官输入整合至显示器已成为显示技术发展的新前沿领域。如今,显示器早已不再仅仅是用于显示图像的被动面板,而是正逐步演变为能够吸引人类多种感官的沉浸式交互界面。其中,声音在提升用户体验方面扮演着至关重要的角色。研究表明,视听同步在感知沉浸感中所占的比例接近90%。
然而,目前大多数显示器仍依赖外部条形音箱或多声道扬声器来提供音频输出。这种设计不仅增加了设备的体积,还带来了诸多设计难题。特别是在汽车内饰等空间紧凑的环境中,集成多个扬声器更是困难重重。
内置像素级发声功能的OLED:革新行业格局
为解决上述问题,研究人员将目光聚焦于如何为以轻薄、柔性著称的OLED面板直接集成先进的音频功能。尽管已有企业在尝试相关技术,如三星在2024年世界移动通信大会(MWC)上展示的在电视背面加装激励器;LG也推出了OLED面板扬声器(弯曲OLED环绕扬声器)。然而,这些方法仍依赖较为笨重的硬件,且在声音精准定位方面存在明显不足。
传统激励器(一种通过振动发声的设备)由于体积大、重量重,因此很难在不干扰OLED轻薄设计的前提下部署多个单元。此外,多个扬声器之间的声音串扰问题,也使得局部音频的精确控制难以实现。
突破性进展:内置像素级发声功能,无串扰控制
为了攻克上述难题,浦项科技大学的研究团队创新性地提出在OLED显示屏边框内嵌入超薄压电激励器。这些压电激励器以类似像素的方式排列,能够将电信号高效地转换为声音振动,且不会占用额外的外部空间。尤为关键的是,它们与OLED面板的轻薄结构实现了完美兼容。
基于此,每个像素都能作为一个独立的声源,实现了基于像素的局部声音技术。研究团队还开发出了一种能够有效消除声音串扰的方法,确保显示屏不同区域发出的多种声音互不干扰,这是以往多声道系统难以实现的。
▲多扬声器集成 OLED 显示屏的构想(图片来源:POSTECH)
实际应用:多领域展现巨大潜力
这一创新技术为多个领域带来了全新的可能性,实现了真正的局部声音体验。
汽车领域:驾驶员可以清晰地收听导航指令,而乘客可以同时享受音乐,所有声音均来自同一屏幕,极大提升了车内空间的利用效率。
虚拟现实与智能手机:空间声音可动态适应用户的头部或手部动作,进一步增强了真实感与沉浸感。
尤为值得一提的是,该技术已在13英寸OLED面板上成功应用,充分证明了其实际可扩展性和商业可行性。显示屏可直接通过屏幕提供高质量音频,无需依赖外部扬声器,同时保留了OLED的轻薄优势。
Su Seok Choi教授表示:“显示器正从单纯的视觉输出设备演变为融合视觉与听觉的综合界面。这项技术有望成为下一代设备的核心功能,使智能手机、笔记本电脑和汽车显示器在实现时尚轻盈设计的同时,提供沉浸式高保真音频。”
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