Microsoft arbetar aktivt med mikro-LED-skärmteknik för HoloLens-liknande headset

Microsoft HoloLens 2-skärm är baserad på vågledare och ljusprojektorer. Användare tittar genom vågledarna - linserna inuti visiret och laserljuset används för att lysa upp skärmen. Men vågledares skärmteknik har flera nackdelar, inklusive deras storlek och den dåliga visuella kvaliteten. Microsoft har undersökt mikro-LED-skärmar ganska länge nu. Tillbaka 2020, vi rapporterade om ett Microsoft-patent som föreslår ett mikro-LED-baserat displaysystem för att minska storleken på HoloLens formfaktor utan att kompromissa med bildkvaliteten eller användarupplevelsen.

Microsoft har lämnat in en ny patent för en mikro-LED-skärm teknologi som kan användas i Mixed Reality, Virtual Reality och Augmented Reality headset. Detta patent är en uppföljning av US11688333B1 patent, som lämnades in 2021. Det intressanta är att det här nya patentet lämnades in i juni 2023. Detta tyder på att Microsoft aktivt utvecklar mikro-LED-skärmteknik, som sannolikt kommer att finnas med i nästa generations HoloLens-enhet i framtiden.

En mikro-LED-skärm inkluderar i allmänhet en uppsättning mikroskopiska lysdioder (mikro-LED) för att bilda individuella bildpixlar. Jämfört med vanliga LCD-skärmar kan mikro-LED-skärmar leverera högre ljusstyrka, lägre latens, högre kontrastförhållande, större färgmättnad, inbyggd självbelysning och bättre effektivitet.

Sammanfattning av Microsofts mikro-LED-skärmteknik som beskrivs i detta patent:

• En mikro-LED-displayanordning kan innefatta ett displaysubstrat och ett bakplanssubstrat.
• Displaysubstratet inkluderar en uppsättning mikro-LEDs som bildar individuella pixlar.
• Bakplanssubstratet inkluderar ett flertal pixellogikhårdvarumoduler. Varje pixellogikhårdvarumodul inkluderar ett lokalt minneselement konfigurerat att lagra ett flerbitars pixelintensitetsvärde för en motsvarande mikro-LED för en bildram.
• Bakplanssubstratet är förbundet med en baksida av displaysubstratet så att pixellogikhårdvarumodulerna är fysiskt inriktade bakom arrayen av mikro-LED:er och varje pixellogikhårdvarumodul är elektriskt ansluten till en mikro-LED för motsvarande pixel.

Istället för vanliga perifera arrangemang, positionerar Microsofts nya teknik pixellogikhårdvarumodulerna i fysisk anpassning bakom arrayen av mikro-LED, vilket resulterar i att den totala storleken på displaysubstratet och bakplanssubstratet minskar.

Eftersom flerbitars pixelintensitetsvärden lagras lokalt i de lokala minneselementen som är nära mikro-LED:erna, reduceras avståndet som en drivsignal färdas från en pixellogikhårdvarumodul till en mikro-LED, vilket tillåter oss att styrning med ett drivsystem för högfrekvensmodulering. Detta kommer att resultera i minskade flimmereffekter och oskärpa och en ökning av skärmupplösningen. Detta tillåter oss också att koda pixelinformation så att fler bitar koncentreras till ett område där ögat är mer känsligt för förändringar i intensitet.

Intressant nog är den här utvecklingen i linje med det tillvägagångssätt som Apple tog med sin Vision Pro-enhet. Apples Vision Pro använder mikro-OLED-teknik för att packa 23 miljoner pixlar i två skärmar. Denna teknik erbjuder högre ljusstyrka, lägre latens, högre kontrastförhållande, större färgmättnad, inbyggd självbelysning och bättre effektivitet.

De parallella framstegen inom mikro-LED-teknik från både Microsoft och Apple bekräftar potentialen hos denna teknik för att forma framtiden för AR/VR/MR-enheter. Det ska bli spännande att se hur dessa tekniska jättar förnyar sig ytterligare och tänjer på gränserna för vad som är möjligt med mikro-LED-skärmar.