Techniek, toekomst en fantasie liggen dicht bij elkaar. Tenminste, als je met techniek daadwerkelijk fantastische dingen kunt maken. Dat is de uitdaging van de techniekstudent. Op het vorige week gehouden voorjaarssymposium van de technisch natuurkundigen bleek dat deze klassieke studie over een wel erg praktische kant beschikt. Neem de bovengenoemde opties. Ze moeten nog ontwikkeld worden, maar hoe doe je dat? Hoe zit het met de technische achtergronden? Daarover bogen de studenten en medewerkers van Technische Natuurkunde zich vorige week op het symposium.
De onderwerpen van de lezingen varieerden van foto-akoestiek en 3D-radarbeelden tot high-speed versus high-resolution imaging en PolyLED. Dr. Margreet Kok, werkzaam bij het Philips Natlab hield er een interessante lezing over.
Polymeren zijn gigantische moleculen, vaak bestaande uit lange koolstofketens met vertakkingen. Bijna alle plastics zijn gemaakt van polymeren. Begin jaren tachtig ontdekten wetenschappers uit Cambridge de optische eigenschappen van polymeren. Het materiaal zou bijvoorbeeld glas gaan vervangen. Polymeren die gebruikt worden in lichtuitstralende (light-emitting) devices zijn bekend als PolyLEDs. In een PolyLED is een dunne laag van een halfgeleidende polymeer ingesloten tussen een anode en een kathode. Het geheel is op een glassubstraat gezet en omsloten door een dekseltje. Door de injectie van elektronen, door de kathode, gaan de polymeren licht uitzenden, een verschijnsel dat elektroluminiscentie heet. Door het rangschikken van de polymeren in een bepaald patroon kunnen alle kleuren van het spectrum geproduceerd worden. Het is zelfs mogelijk om ieder pixeltje apart aan te sturen. Door de snelle responstijd van de polymeren wordt het mogelijk om een full-colour videobeeld te maken.
Andere voordelen van deze lichtgewicht polyLEDs zijn het lage voltage en dus het lage vermogen dat nodig is, de hoge helderheid en contrast van het beeld en de eigenschap dat het beeld onder alle hoeken even goed te zien is. Samen met de flexible aard van hetmateriaal horen hierdoor ook gekromde beeldschermen tot de mogelijkheden.
Een groot probleem was de levensduur van de eerste polyLEDs, die slechts enkele minuten bedroeg, aldus Kok. De oorzaak was de grote gevoeligheid voor water en zuurstof. Door de devices beter te verpakken zijn nu betere testresultaten verkregen en kunnen de devices zo'n 35.000 uur mee, omgerekend vier jaar.
Om een goede dunne laag te krijgen maakt Philips gebruik van spin-coating, het snel ronddraaien van het substraat waarin de polymeren zijn opgelost. De stap naar full-colour beeldschermen kan met deze techniek niet meer gemaakt worden, aangezien de verschillende polymeren in een bepaalde regelmaat in de verschillende pixels geplaatst moeten worden. Het spin-coaten zou een dergelijke rangschikking van de polymeren nooit kunnen maken. Een techniek waarmee dit wel kan is inktjetprinting, bekend van de printers. Op dit moment wordt onderzocht hoe de kosten van deze techniek zo laag mogelijk kunnen blijven.
Naar verwachting zullen binnenkort de eerste producten van de lopende band rollen. In het begin zal het voornamelijk gaan om de kleine schermpjes van mobiele telefoons. Een film bekijken op je mobieltje is dan niet ondenkbaar. Margreet Kok had zelfs een mobieltje bij zich waarop een filmpje te zien was. Nog niet full-colour, maar wel haarscherp.
Als de kleine schermpjes van gsm's van kleurendisplays kunnen worden voorzien, is de stap naar de grotere televisieschermen niet groot meer, denkt ze. Zeker in het perspectief van de snel voortschrijdende technologie.
