/Voorpagina /Nieuws /Mensen /Achtergrond /Academie /Onderzoek /Opinie /Reportage /Bestuur /Cultuur /Studentenleven /Ruis /Harmpje /Colofon

/Vacatures /Mensa /Oude cursors /pdf formaat /Faculteits Berichten /Zoeken /TUE

jaargang 42, 4 november 1999 Onderzoek

Televisie met miljoen gaatjes Poederstraling/Door Dieter Wouters Philips wilde een nieuw type beeldscherm en daarvoor was een nieuwe techniek nodig. Dr. ir. Peter Jan Slikkerveer, Philips-medewerker, ging aan de slag met poederstraling. “Wij zijn de eerste die het erosieproces op een positieve manier gebruiken.” Je hoeft je televisie maar aan te zetten en je ziet de reclame van de nieuwe ‘Flat tv’ van Philips voorbij komen. Overal kun je hem bevestigen, zo compact is hij. En daar gaat het Philips nou net om. Het is een feit dat praktisch elk West-Europees gezin een televisie heeft. Dus waarom dan toch nog reclame maken voor die speciale platte beeldbuizen? Omdat mensen moeten weten dat het gewone model volgens Philips beter kan. Als je dat toestel bij jou thuis even in profiel bekijkt, zul je zien dat het groot, diep en zwaar is. Je hebt nogal wat ruimte nodig om de ‘normale’ televisie kwijt te kunnen. ‘Let’s make those things better’ moet men toen bij Philips gedacht hebben. Onderzoek werd gestart naar een plattere, lichtere versie. Eén van de methoden om een dergelijk plat display te maken vereiste een nieuwe techniek: poederstralen. Slikkerveer stond aan de basis van dit onderzoek en schreef er zijn proefschrift ‘Mechanical Etching of Glass by Powder Blasting’ over, waarop hij op 27 oktober aan de TUE promoveerde. Bombastischer Slikkerveer: “In de huidige beeldbuizen worden elektronen in een vacuüm versneld en afgebogen naar een oppervlak van fosforen, die hierdoor licht beginnen te geven. Die televisies zijn zo groot omdat de afgebogen elektronenstraal de gehele fosforenoppervlakte moet beschrijven. Zouden we grotere beeldschermen willen, dan zou het geheel nog dieper en bombastischer worden. Toch is die combinatie van fosforen en elektronen kwalitatief gezien de beste. Het levert een goede kwaliteit beeld en contrast op.” Dus was het zaak de elektronen&fosforentechniek compact te maken. Door gebruik te maken van secundaire electronen emissie en ondersteuningen aan te brengen, ontstaat een display waar de electronen langs de wand lopen. Tegenover hen is een plaat met gaatjes die negatief geladen zijn en er zo voor zorgen dat de elektronen tegen de wand blijven. Op een gegeven moment wordt één van de gaatjes positief geladen en trekt dus de elektronen naar zich toe om vervolgens een beeld weer te geven op het scherm. Dat dit razendsnel gaat, spreekt voor zich. Tien tot honderduizend maal per seconde worden er elektronen in het toestel gebracht en er op een bepaalde, positief geladen, plek weer uitgehaald. “Het probleem was de dunne glasplaten waarin gaatjes gemaakt moesten worden: tot een miljoen per plaat. Als je goed naar een televisiescherm kijkt, zie je allemaal puntjes. Nu zijn dat allemaal dotjes, maar in het nieuwe type moeten dat gaatjes zijn. Aangezien het industrialiseerbaar moet zijn, spreken we hier over vierkant e kilometers”, vertelt Slikkerveer. “Als je die gaatjes stuk voor stuk moet gaan boren...daar word je niet gelukkig van.” Positieve erosie Het poederstralingsproces is heel simpel. Je gooit brokken steen met hoge snelheid op een bros oppervlak (glas, keramiek, harde plastic,...) Op die manier ontstaat hetzelfde effect als wanneer je een steen op ijs gooit. Je krijgt beschadigingen en daar gaat het om. De delen die je niet wilt beschadigen, scherm je af met een masker. Zo lijkt het een botte techniek, maar er wordt wel met een hoge nauwkeurigheid gewerkt. Steentjes van dertig micron worden met een snelheid van 200 m/sec op het glas afgevuurd. De diepte van de gaatjes is tot op drie micron nauwkeurig te bepalen en de plaats van de gaten op een meter afstand is nauwkeurig tot op dertig micron. Het resultaat is een glasplaat met een miljoen gaatjes. Waarom voor glas is gekozen, heeft meerdere redenen: er is geen uitzettingsprobleem aangezien het hele beeldscherm van hetzelfde glas wordt gemaakt, het is transparant en goedkoop. Wat niet voor de hand ligt, is het feit dat erosie hier op een positieve manier wordt gebruikt. Peter merkt op conferenties dat wetenschappers niets van erosie willen weten. Voor hen is erosie een beschadigingsvorm: het tast ondermeer vliegtuigruiten aan en vernietigt infraroodraampjes van raketten. “Het is echt een negatief geladen woord en dan kom ik en zeg dat ik liefst zoveel mogelijk erosie wil.” Concurrentie Werken bij Philips houdt ook in dat er rekening gehouden moet worden met commerciële druk. “Je moet wel weten waar je het voor doet. Je wilt de eerste zijn. Als je te laat bent, heeft het geen zin meer”, aldus Slikkerveer. Zoals bij zoveel technische ontwikkelingen is ook in de wereld van televisies de concurrentie met Japan sterk aanwezig. Hier in Eindhoven waren ze het eerst met het poederstralen van glas maar werd besloten het niet te industrialiseren. Ten eerste waren de kosten te hoog voor Philips en ten tweede hadden andere types display zoals het plasmadisplay zo’n enorme ontwikkeling doorgemaakt dat die waarschijnlijk toch zouden winnen. “Als het industrialiseren enige tijd later in Japan wel blijkt te kunnen, stelt dat natuurlijk teleur, hoewel daaruit wel blijkt dat je gelijk had. Maar dat hoort er gewoon bij: die inschatting moet gemaakt worden en soms gaat dat dan fout”, zegt de promovendus. Maar dit wil niet zeggen dat de jaren werk van Slikkerveer verloren gaan. “Het ontwerpen van een beter display was de aanleiding om een betere techniek te ontwerpen en dat hebben we gedaan.” Het poederstraalproces wordt nu ondermeer in sensoren en in de micromechanica toegepast. Alles wat enigszins bros is, kan ermee ge-etst worden. Voor Peter zit het onderzoek naar deze techniek erop en gaat hij verder met een ander onderzoek binnen Philips. “Ik blijf de hele evolutie wel van nabij volgen. Door al die jaren werk, draag ik het wel een warm hart toe. /.