Onderzoekers UGent stoppen LCD-scherm in contactlens

Het is nog maar een eerste stap, dat is duidelijk, maar de onderzoekers van het Centrum voor Microsysteemtechnologie van de Universiteit Gent zijn erin geslaagd een probleem op te lossen dat tot vandaag de denkpiste van beeldprojectie in contactlenzen in de weg stond.

Jelle De Smet, onderzoeker van het CMST: "Flexibele LCD-schermen zijn normaal gezien niet geschikt om in een nieuwe vorm gegoten te worden, en al helemaal niet in een sferische vorm. De grootste uitdaging was dus om een zeer dun bolvormig substraat te ontwikkelen met actieve polymeerlagen die de extreme omstandigheden van het modelleerproces aankunnen.”

“Bovendien moest de invloed van de polymeerlagen op de soepelheid van het LCD-scherm in detail bestudeerd worden. Door gebruik van nieuwe soorten van actieve polymeren en door ze te integreren in een soepele gebogen cel, zijn we erin geslaagd deze contactlenzen met ingebouwd LCD-scherm te maken,” aldus De Smet.

Basistechnologie
LED-schermen in contactlenzen bestaan al, maar zijn beperkt tot enkele pixels. Ook het eerste prototype van het CMST heeft een LCD met een zeer eenvoudig patroon – een dollarteken. Maar het punt is dat de basistechnologie er is, en die biedt veel meer mogelijkheden dan LED.

Zo kan het aantal pixels en de schermgrootte eenvoudig "geregeld" worden door het patroon aan te passen in de geleidende laag van het scherm. Een contactlens met slechts één enkele pixel kan dan bijvoorbeeld dienst doen als afstelbare zonnebril, maar evengoed kunnen contactlenzen met zeer veel pixels gemaakt worden.

Prof. Herbert De Smet, hoofd van CMST’s display team: “Nu we erin geslaagd zijn om de basistechnologie te realiseren, kunnen we verder gaan, en concrete toepassingen uitwerken die mogelijks al binnen een paar jaar beschikbaar kunnen zijn."

Behalve het verbeteren van de beeldkwaliteit door het aantal pixels te verhogen, werken de onderzoekers ook aan een volledig autonome elektronische contactlens met ingebouwd beeldscherm. Die zou gebruikt kunnen worden voor medische doeleinden, bijv. als artificiële iris om de lichttransmissie naar de retina te regelen in het geval de eigen iris beschadigd is. Of voor cosmetische toepassingen, bijv. voor een iris waarvan je zelf de kleur kan veranderen.

Head-Up Display
Op lange termijn moet zelfs een Head-Up Display (HUD) mogelijk zijn, waarbij een beeld rechtstreeks wordt geprojecteerd in het gezichtsveld, aldus de onderzoekers. Een concurrent dus voor Google bekende bril, maar dan met een totaal andere technologie die momenteel nog in de kinderschoenen staat.

Het Centrum voor Microsysteemtechnologie is geassocieerd met het bekende onderzoekscentrum Imec.

Het is nog maar een eerste stap, dat is duidelijk, maar de onderzoekers van het Centrum voor Microsysteemtechnologie van de Universiteit Gent zijn erin geslaagd een probleem op te lossen dat tot vandaag de denkpiste van beeldprojectie in contactlenzen in de weg stond.

Jelle De Smet, onderzoeker van het CMST: "Flexibele LCD-schermen zijn normaal gezien niet geschikt om in een nieuwe vorm gegoten te worden, en al helemaal niet in een sferische vorm. De grootste uitdaging was dus om een zeer dun bolvormig substraat te ontwikkelen met actieve polymeerlagen die de extreme omstandigheden van het modelleerproces aankunnen.”

“Bovendien moest de invloed van de polymeerlagen op de soepelheid van het LCD-scherm in detail bestudeerd worden. Door gebruik van nieuwe soorten van actieve polymeren en door ze te integreren in een soepele gebogen cel, zijn we erin geslaagd deze contactlenzen met ingebouwd LCD-scherm te maken,” aldus De Smet.

Basistechnologie
LED-schermen in contactlenzen bestaan al, maar zijn beperkt tot enkele pixels. Ook het eerste prototype van het CMST heeft een LCD met een zeer eenvoudig patroon – een dollarteken. Maar het punt is dat de basistechnologie er is, en die biedt veel meer mogelijkheden dan LED.

Zo kan het aantal pixels en de schermgrootte eenvoudig "geregeld" worden door het patroon aan te passen in de geleidende laag van het scherm. Een contactlens met slechts één enkele pixel kan dan bijvoorbeeld dienst doen als afstelbare zonnebril, maar evengoed kunnen contactlenzen met zeer veel pixels gemaakt worden.

Prof. Herbert De Smet, hoofd van CMST’s display team: “Nu we erin geslaagd zijn om de basistechnologie te realiseren, kunnen we verder gaan, en concrete toepassingen uitwerken die mogelijks al binnen een paar jaar beschikbaar kunnen zijn."

Behalve het verbeteren van de beeldkwaliteit door het aantal pixels te verhogen, werken de onderzoekers ook aan een volledig autonome elektronische contactlens met ingebouwd beeldscherm. Die zou gebruikt kunnen worden voor medische doeleinden, bijv. als artificiële iris om de lichttransmissie naar de retina te regelen in het geval de eigen iris beschadigd is. Of voor cosmetische toepassingen, bijv. voor een iris waarvan je zelf de kleur kan veranderen.

Head-Up Display
Op lange termijn moet zelfs een Head-Up Display (HUD) mogelijk zijn, waarbij een beeld rechtstreeks wordt geprojecteerd in het gezichtsveld, aldus de onderzoekers. Een concurrent dus voor Google bekende bril, maar dan met een totaal andere technologie die momenteel nog in de kinderschoenen staat.

Het Centrum voor Microsysteemtechnologie is geassocieerd met het bekende onderzoekscentrum Imec.