Eindhoven (NL) – Philipsonderzoekers ontwikkelde een nieuwe inkjetdruktechniek. Die brengt goedkoop en uiterst precies de volgende generatie polymere lichtgevende beeldpunten op een groot oppervlak aan.


Beeldschermen met lichtgevende polymeren hebben veel toekomst, zo luidt de verwachting. In plaats van anorganische verbindingen zenden speciale plastics in die displays licht uit als ze onder stroom staan. PolyLEDs (polymer light emitting displays) noemen ze het bij Philips, niet te verwarren met led's, light-emitting diodes. PolyLEDs beloven een laag energieverbruik, lage spanning, hoog contrast, licht gewicht en goede eigenschappen bij bewegend beeld.
Een belangrijke stap in de ontwikkeling is de fabricage van de displays. Bestaande technieken schieten helaas tekort. Philips is al ver met de ontwikkeling van monochrome polymere displays, maar de daarbij gebruikte techniek, spincoating, bedekt een compleet oppervlak met een verbinding. Die is dus ongeschikt voor als je drie kleuren pixels wil aanbrengen. Moleculaire verdamping van de polymeren is evenmin een optie. Daarbij moeten maskers het oppervlak afschermen. Het is zeer moeilijk (en daardoor kostbaar) om met maskers de gewenste hoge beeldresolutie te verkrijgen.

Een soort inkjettechnologie biedt de oplossing. Onderzoekers bij Philips Research ontwikkelden een industrieel toepasbare inkjettechniek waarmee ze polymere lichtgevende verbindingen op een oppervlak kunnen aanbrengen. Een voordeel van deze technologie is dat die goedkoop is, geen vacu├╝mtechniek met complexe maskers vereist en zelfs grote oppervlakken met hoge resolutie van pixels kan voorzien.

In een prototype van een hoge-resolutie polymere passieve-matrixdisplay ontstaan de kleuren, net als bij traditionele displays, door het regelen van de relatieve hoeveelheid licht die de rode, groene en blauwe pixels uitstralen.

Of de techniek daadwerkelijk vanuit het laboratorium de fabriek zal bereiken, is nog de vraag. De Philipsonderzoekers hebben in ieder geval bewezen dat ze met de techniek ook grote polyLED-beeldschermen met hoge resolutie kunnen maken. Met fabrikanten van polymeren, waaronder Bayer en Dow Chemical, zochten ze materialen die het best voldeden. De belangrijkste uitdagingen vormden de bestendigheid van de printkoppen tegen de diverse oplosmiddelen en het ontwikkelen van een proces dat een precieze minuscule hoeveelheid vloeistof op de juiste plek kan deponeren. Bovendien moesten ze uitzoeken welk oppervlak het beste was zodat de aangebrachte vloeistofdruppeltjes niet uitvloeien en er toch een gelijkmatige, vlakke laag met de gewenste dikte ontstaat.
Het onderzoek biedt ook interessante aanknopingspunten voor de fabricage van kleurenfilters, plastic elektronica, decoraties en andere toepassingen waarbij een oplossing van polymere materialen met hoge precisie op een oppervlak moet worden aangebracht.
Philips werkt niet als enige aan polymere kleurendisplays. Ook Toshiba kondigde aan dat het een inkjettechnologie daarvoor heeft ontwikkeld. Vanaf 2002 zal het daarmee kleurenschermpjes voor onder andere gsm's maken.

Erick Vermeulen