Eindhoven (NL) – Onderzoekers in de laboratoria van Philips Research hebben een beeldscherm gemaakt met polymere halfgeleiders.


Achter iedere pixel in het nieuwe beeldscherm steekt een uit plastic halfgeleiders vervaardigde transistor die de aansturing verzorgt. Al meet het Eindhovense minibeeldscherm slechts 64 bij 64 pixels, toch zien de onderzoekers het als een grote stap naar de ontwikkeling van volledig polymere beeldschermen.

Tot nog toe draait het in de beeldschermtechnologie om silicium, de basisingrediënt van de meeste halfgeleiderschakelingen. Dat geldt met name voor beeldschermen waarin een actieve matrix de afzonderlijke pixels aanstuurt. Zo’n matrix bevat voor iedere pixel een transistor. Voor beeldschermen vormt dergelijke elektronica de belangrijkste kostenpost.


Het prototype van het lcd-scherm met polymere actieve matrix bevat 64 x 64 pixels.

De Philips-onderzoekers gingen uit van een zogenaamd ‘polymer dispersion liquid crystal display’. Daarin wordt in de pixels het licht of verstrooid door niet gerichte moleculen in vloeibaarkristallijne domeinen of zijn de vloeibaarkristallijne regio’s doorzichtig omdat de moleculen dankzij een elektrisch veld netjes allemaal in dezelfde richting staan. Vanwege de relatie tussen aangelegd voltage en het resulterende contrast, moet in dergelijke beeldschermen iedere pixel afzonderlijk worden aangestuurd. Daar zorgt de actieve matrix voor, die voor elke pixel een dunne-filmtransistor bevat.

De Eindhovense uitvinders pasten nu polymere elektronica toe in de actieve matrix. Alle 4096 polymere dunne-filmtransistoren zitten op een vast ondergrond. Twee jaar geleden bewezen de onderzoekers al dat ze polymere transistoren ook op een flexibele ondergrond kunnen aanbrengen. Ze werken nu aan een volgend prototype beeldscherm, dat je dankzij een kunststof ondergrond van de polymere actieve matrix kunt buigen.
De goedkope productiemethode vormt het belangrijkste voordeel van de op polymeren gebaseerde actieve matrix. Deze bevat beduidend minder productiestappen. Het is zelfs mogelijk om de transistoren op een plastic folie te drukken. Daarnaast stelt de productie minder stringente eisen aan de hygiëne van de productieruimte.

Erick Vermeulen