'Wij werken aan een wereldprimeur voor AR-brillen'

Terwijl wij dagelijks aan allerlei schermen gekluisterd zijn, wordt de achterliggende schermtechnologie constant veranderd en verbeterd. Na de lcd-schermen kwam oled, en nu zijn microleds een van de nieuwste ontwikkelingen. Dat zijn bijzonder kleine varianten van de leds die we kennen van de zuinige verlichting.

‘Traditionele leds zijn zowat 1 millimeter groot. Maar wij rekenen in micrometers. (een duizendste van een millimeter, red.) De maat van de schermpixels waarmee we werken, is 3 micrometer’, zegt Alexander Mityashin, medeoprichter van het Leuvense Micledi Microdisplays. ‘Als je denkt aan de ring rond het stadscentrum van Leuven als de pixelgrootte in de bestaande technologie, dan werken wij op de schaal van de tafel in onze vergaderzaal in Leuven.’

Micledi legt zich toe op kleine schermen gebaseerd op microleds. De spin-off van het wereldvermaarde Leuvense onderzoekscentrum Imec doet dat in het bijzonder voor AR-brillen (augmented reality), brillen die via het scherm een digitale laag toevoegen aan de reële wereld. Het aantal toepassingen, professioneel of voor de vrije tijd, is vrijwel eindeloos.

Maar de brillen zoals de Microsoft HoloLens zitten nog in een vroege fase, en zijn nu nog eerder headsets. ‘Je kan ze vergelijken met de eerste, baksteenachtige mobiele telefoons van ruim twintig jaar geleden’, zegt Mityashin. ‘De schermmodules nemen heel wat ruimte in. Ook de beeldkwaliteit en het stroomverbruik zijn verre van ideaal. Onze microledtechnologie kan daarin verbetering brengen en de volgende generatie brillen mogelijk maken.’

Blauw, rood en groen

Voor de beeldkwaliteit is een goed kleurenpalet belangrijk. De combinatie van microleds die blauw licht uitstralen met speciaal kleurconversiemateriaal voor rood en groen - rood, groen en blauw zijn de basiskleuren van licht - blijkt efficiënte, veelkleurige schermen op te leveren. Enter de quantumdots, de conversietechnologie van QustomDot, een spin-off van de Universiteit Gent.

Miniatuur is ook hier de kern van het verhaal. Quantumdots zijn, net als (micro)leds gebaseerd op halfgeleiders, partikels op nanoschaal. ‘We spreken over ontzettend kleine stippen van 4 tot 8 nanometer. (een miljardste van een meter, red.)’, zegt Kim De Nolf, CEO en oprichter van QustomDot, terwijl ze twee tubes met ‘hightechinkt’ toont. Ze heeft het over een verbazende technologie die in combinatie met microleds schermen sterk opwaardeert in kleurrijkdom, contrast, helderheid en energie-efficiëntie.

Beide spin-offs zijn niet de enige spelers in hun segment. Samsung en Sony brachten zelfs al tv’s met quantumdots op de markt. Waar kan de Vlaamse combinatie dan het verschil maken? Micledi kan met zijn 15 eigen werknemers, zowat evenveel als QustomDot, en enkele tientallen bij Imec terugvallen op het feit dat Imec een van de weinige centra is in de wereld waar uitgebreid met de technologie kan worden gewerkt en getest.

‘We zijn ook het enige bedrijf ter wereld dat microleds maakt op een platform van een wafer (siliciumschijf waaruit chips worden gehaald, red.) van 300 millimeter’, preciseert Mityashin. 'Dat is belangrijk, omdat dat het recentste en beste platform voor de productie van microprocessoren is. We kunnen de microleds zo maken dat ze goed te combineren zijn met de quantumdots. Zoals wij het doen, gaat het om een wereldprimeur.’

Zonder schadelijke stoffen

Ook De Nolf heeft het over een combinatie van twee unieke technologieën. De Gentse quantumdots, gebaseerd op een uitvinding aan de universiteit, verschillen van de concurrentie. Ze worden zonder de schadelijke stoffen cadmium, lood of kwik gemaakt, worden efficiënter geproduceerd, blijven langer goed werken en zijn op maat gemaakt voor elke klant. ‘Daarom heten we QustomDot.’

De Nolf ziet in de combinatie de schermtechnologie van de toekomst. Vanwaar dan de focus op AR-brillen? ‘Je kan de technologieën in theorie combineren voor elk soort scherm: van AR- of VR-brillen (virtual reality, red.) tot de grote reclameschermen op Times Square in New York. Maar ik denk dat AR-brillen bij de eerste toestellen zullen zijn. We zien daar het grootste potentieel en een goede toegang tot de markt. Daarom willen we dat partnerschap met Micledi zo sterk.’

‘We zien ze als een consumentenproduct dat veel mensen uiteindelijk zullen gebruiken zoals ze nu een smartphone gebruiken’, zegt Mityashin. ‘Alle grote spelers, zoals Facebook, Apple en Microsoft, zijn bezig met AR-brillen. Ze zien ze als een nieuwe golf van consumentenelektronica. Onze inschatting is dat er nog zowat vijf jaar nodig is om tot een breder consumentenproduct te komen: compacte brillen met goede schermen, een lange batterijduur en een relatief lage prijs.’

Maar daar wachten de twee bedrijven, die voor hun samenwerking 1,7 miljoen euro steun van de Vlaamse overheid krijgen, niet op. Later dit jaar willen ze uitpakken met de eerste eenvoudige prototypes. Die zullen worden gevolgd door almaar complexere die dichter bij een eindproduct staan. Micledi en QustomDot mikken voor een echt proefproject op midden 2024.

Er zijn nog wel wat hindernissen. ‘We werken met bijzonder kleine chips, waarop je dus ook maar een heel dunne laag quantumdots kan aanbrengen. Kleurconversie in zo’n dunne laag is moeilijk’, zegt De Nolf. ‘Rode microleds zijn het minst efficiënt. Het is een van de meest besproken topics in de sector. Maar daar beginnen we mee, als statement dat we het aan kunnen’, zegt Mityashin.

In de sector bestaat alvast interesse voor de Vlaamse innovaties. 'Er wordt ons altijd gevraagd of we dit sneller kunnen doen. We proberen, maar het moet technologisch mogelijk zijn', zegt De Nolf.