Microsoft werkt actief aan micro-LED-displaytechnologie voor HoloLens-achtige headsets

Microsoft HoloLens 2-display is gebaseerd op golfgeleiders en lichtprojectoren. Gebruikers kijken door de golfgeleiders: de lenzen in het vizier en het laserlicht wordt gebruikt om het scherm te verlichten. Maar de weergavetechnologie van golfgeleiders heeft verschillende nadelen, waaronder hun formaat en de slechte visuele kwaliteit. Microsoft is al geruime tijd bezig met het onderzoeken van micro-LED-schermen. In 2020 hebben wij gerapporteerd over een Microsoft-patent dat een op micro-LED gebaseerd weergavesysteem voorstelt om de grootte van de HoloLens-vormfactor te verkleinen zonder de weergavekwaliteit of gebruikerservaring in gevaar te brengen.

Microsoft heeft een nieuwe ingediend patent voor een micro-LED-display technologie die kan worden gebruikt in Mixed Reality-, Virtual Reality- en Augmented Reality-headsets. Dit patent is een vervolg op de US11688333B1 patent, dat in 2021 werd ingediend. Het intrigerende deel is dat dit nieuwe patent in juni 2023 werd ingediend. Dit suggereert dat Microsoft actief bezig is met de ontwikkeling van micro-LED-displaytechnologie, die in de toekomst waarschijnlijk zal worden gebruikt in het volgende generatie HoloLens-apparaat.

Een micro-LED-display omvat doorgaans een reeks microscopische lichtemitterende diodes (micro-LED's) om individuele displaypixels te vormen. In vergelijking met gewone LCD-schermen kunnen micro-LED-schermen een hogere helderheid, lagere latentie, hogere contrastverhouding, grotere kleurverzadiging, intrinsieke zelfverlichting en een betere efficiëntie leveren.

Samenvatting van de micro-LED-displaytechnologie van Microsoft die in dit patent wordt beschreven:

• Een micro-LED-weergaveapparaat kan een weergavesubstraat en een achtervlaksubstraat omvatten.
• Het weergavesubstraat omvat een reeks micro-LED's die individuele pixels vormen.
• Het achtervlaksubstraat omvat een aantal pixellogische hardwaremodules. Elke pixellogische hardwaremodule omvat een lokaal geheugenelement dat is geconfigureerd om een ​​multi-bit pixelintensiteitswaarde van een overeenkomstige micro-LED voor een beeldframe op te slaan.
• Het backplane-substraat is zodanig met een achterkant van het beeldschermsubstraat verbonden dat de logische hardwaremodules voor pixels fysiek zijn uitgelijnd achter de reeks micro-LED's en elke logische hardwaremodule voor pixels elektrisch is verbonden met een micro-LED van de overeenkomstige pixel.

In plaats van een reguliere randopstelling positioneert de nieuwe technologie van Microsoft de pixellogica-hardwaremodules fysiek uitgelijnd achter de reeks micro-LED's, wat resulteert in het verkleinen van de totale grootte van het beeldschermsubstraat en het backplane-substraat.

Omdat de multi-bit pixelintensiteitswaarden lokaal worden opgeslagen in de lokale geheugenelementen die zich dichtbij de micro-LED's bevinden, wordt de afstand die een aandrijfsignaal aflegt van een pixellogische hardwaremodule naar een micro-LED kleiner, waardoor we in staat zijn om regeling met een hoogfrequent modulatie-aandrijfschema. Dit resulteert in minder flikkeringseffecten en onscherpte en een verhoging van de schermresolutie. Dit stelt ons ook in staat pixelinformatie zo te coderen dat meer bits worden geconcentreerd in een gebied waar het oog gevoeliger is voor veranderingen in intensiteit.

Interessant genoeg komt deze ontwikkeling overeen met de aanpak van Apple met zijn Vision Pro-apparaat. Apple's Vision Pro maakt gebruik van micro-OLED-technologie om 23 miljoen pixels in twee beeldschermen te verwerken. Deze technologie biedt hogere helderheid, lagere latentie, hogere contrastverhouding, grotere kleurverzadiging, intrinsieke zelfverlichting en betere efficiëntie.

De parallelle vooruitgang op het gebied van micro-LED-technologie door zowel Microsoft als Apple bevestigt het potentieel van deze technologie bij het vormgeven van de toekomst van AR/VR/MR-apparaten. Het zal spannend zijn om te zien hoe deze technologiegiganten verder innoveren en de grenzen verleggen van wat mogelijk is met micro-LED-schermen.