Microsoft aktywnie pracuje nad technologią wyświetlaczy mikroLED dla zestawów słuchawkowych typu HoloLens

Wyświetlacz Microsoft HoloLens 2 oparty jest na falowodach i projektorach świetlnych. Użytkownicy patrzą przez falowody – soczewki wewnątrz wizjera i światło lasera służą do oświetlania wyświetlacza. Jednak technologia wyświetlania falowodów ma kilka wad, w tym ich rozmiar i słabą jakość wizualną. Microsoft już od dłuższego czasu bada wyświetlacze micro-LED. W 2020 roku my zgłaszane w sprawie patentu firmy Microsoft, który proponuje system wyświetlaczy oparty na mikro-LED w celu zmniejszenia rozmiaru obudowy HoloLens bez pogarszania jakości wyświetlacza i komfortu użytkowania.

Microsoft złożył nowy wniosek patent na wyświetlacz mikro-LED technologię, którą można wykorzystać w zestawach słuchawkowych rzeczywistości mieszanej, rzeczywistości wirtualnej i rzeczywistości rozszerzonej. Patent ten jest kontynuacją patentu US11688333B1 patent, który został złożony w 2021 r. Intrygujące jest to, że nowy patent został zgłoszony w czerwcu 2023 r. Sugeruje to, że Microsoft aktywnie rozwija technologię wyświetlaczy mikro-LED, która prawdopodobnie zostanie zastosowana w przyszłości w urządzeniu HoloLens nowej generacji.

Wyświetlacz mikroLED zazwyczaj zawiera szereg mikroskopijnych diod elektroluminescencyjnych (mikroLED), które tworzą pojedyncze piksele wyświetlacza. W porównaniu ze zwykłymi wyświetlaczami LCD, wyświetlacze mikro-LED mogą zapewniać wyższą jasność, mniejsze opóźnienia, wyższy współczynnik kontrastu, większe nasycenie kolorów, wewnętrzne samoświecenie i lepszą wydajność.

Podsumowanie technologii wyświetlaczy micro-LED firmy Microsoft opisanej w tym patencie:

• Urządzenie wyświetlające mikro-LED może zawierać podłoże wyświetlacza i podłoże płyty montażowej.
• Podłoże wyświetlacza zawiera szereg mikrodiod LED tworzących pojedyncze piksele.
• Podłoże płyty montażowej zawiera wiele modułów sprzętowych logiki pikselowej. Każdy moduł sprzętowy logiki pikseli zawiera element pamięci lokalnej skonfigurowany do przechowywania wielobitowej wartości intensywności pikseli odpowiedniej mikro-diody LED dla ramki obrazu.
• Podłoże płyty montażowej jest przyklejone do tylnej strony podłoża wyświetlacza w taki sposób, że moduły sprzętowe logiki pikselowej są fizycznie ustawione za układem mikrodiod LED, a każdy moduł sprzętowy logiki pikselowej jest elektrycznie połączony z mikrodiodą LED odpowiedniego piksela.

Zamiast zwykłego układu urządzeń peryferyjnych, nowa technologia firmy Microsoft polega na fizycznym ułożeniu modułów sprzętowych logiki pikselowej za układem mikrodiod LED, co skutkuje zmniejszeniem całkowitego rozmiaru podłoża wyświetlacza i podłoża płyty montażowej.

Ponadto, ponieważ wartości intensywności wielobitowych pikseli są przechowywane lokalnie w elementach pamięci lokalnej znajdujących się w pobliżu mikrodiod LED, odległość, jaką sygnał sterujący pokonuje ze sprzętowego modułu logiki pikseli do mikrodiody LED, jest zmniejszona, co pozwala nam sterowanie za pomocą schematu napędu z modulacją wysokiej częstotliwości. Spowoduje to zmniejszenie efektu migotania i rozmycia oraz zwiększenie rozdzielczości wyświetlacza. Pozwala nam to również zakodować informacje o pikselach w taki sposób, że więcej bitów jest skoncentrowanych w obszarze, w którym oko jest bardziej wrażliwe na zmiany intensywności.

Co ciekawe, rozwój ten jest zgodny z podejściem zastosowanym przez firmę Apple w przypadku urządzenia Vision Pro. Apple Vision Pro wykorzystuje technologię micro-OLED do upakowania 23 milionów pikseli na dwóch wyświetlaczach. Technologia ta zapewnia wyższą jasność, mniejsze opóźnienia, wyższy współczynnik kontrastu, większe nasycenie kolorów, wewnętrzne samoświecenie i lepszą wydajność.

Równoległe postępy w technologii mikro-LED dokonane przez Microsoft i Apple potwierdzają potencjał tej technologii w kształtowaniu przyszłości urządzeń AR/VR/MR. Ekscytujące będzie obserwowanie, jak ci giganci technologiczni wprowadzają dalsze innowacje i przesuwają granice możliwości wyświetlaczy mikro-LED.