211service.com
Helderdere kleuren voor reflecterende e-reading displays
Elektronisch papier dat licht reflecteert, in plaats van het te filteren van een achtergrondverlichting, zoals de meeste conventionele schermen doen, is prettig voor de ogen en spaart de batterijduur. Maar deze afhankelijkheid van omgevingslicht wordt een handicap bij het maken van een helder, mooi kleurenscherm. Onderzoekers van HP pakken het probleem aan door nieuwe materialen te ontwikkelen die omgevingslicht gebruiken om levendigere kleuren te creëren voor video-compatibele, energiezuinige schermen.
Levendige reflecties: Rode, gele en magenta teststalen gemaakt van nieuwe lichtgevende materialen worden weergegeven naast een reeks kleurstandaarden die worden gebruikt om de kwaliteit van displays te evalueren. Onderzoekers van HP gebruiken deze materialen om levendigere reflecterende schermen te ontwikkelen.
Conventionele displays, waaronder LCD's, gebruiken een achtergrondverlichting om licht te produceren en lagen optica om het te filteren om verschillende kleuren te creëren. Dit type display heeft veel stroom nodig omdat tijdens het filteren het meeste licht verloren gaat.
Reflecterende displays hebben geen achtergrondverlichting nodig. Bijvoorbeeld de pixels in de displays gemaakt door E Ink , het dominante elektronische papierbedrijf, zijn gevuld met zwart-witte capsules met tegengestelde ladingen; wanneer de pixels worden verwisseld, bewegen de witte of zwarte deeltjes naar het oppervlak en reflecteren of absorberen omgevingslicht.
Het maken van elektronisch kleurenpapier is een grote uitdaging, en de prototypes die tot nu toe zijn gemaakt, zien er modderig en vaag uit in vergelijking met conventionele displays. Het toevoegen van kleurfilters over zwart-wit pixelarrays - de benadering van E Ink - introduceert dezelfde lichtverliesproblemen waar LCD's last van hebben. Maar in een LCD kan de achtergrondverlichting worden opgepompt om de helderheid te behouden. Reflecterende displays zijn beperkt tot omgevingslicht en dat verlies kan niet worden hersteld. Een ander probleem is dat de gekleurde subpixels die in kleurendisplays worden gebruikt, meestal naast elkaar zitten, waarbij een derde van het gebied van elke pixel aan elke kleur wordt toegewezen: rood, blauw en groen. Wanneer de pixel rood licht weerkaatst, gaat gewoon tweederde van het invallende licht verloren, hoe goed het filter ook is.
Gary Gibson , een wetenschapper in het laboratorium voor informatie-oppervlakken in Palo Alto, CA van het bedrijf, is betrokken bij een project dat gericht is op het aanpakken van het probleem van de schemering met behulp van helderdere, lichtgevende materialen. Het bedrijf heeft een composietmateriaal ontwikkeld dat blauw en groen licht omzet in rood en een ander materiaal dat blauw licht omzet in groen. Het is niet praktisch om een blauwe lichtgevende pixel te maken. Een snel schakelende sluiter met vloeibare kristallen zit boven elke pixel en laat licht binnen en buiten; spiegels eronder helpen ook om licht te ontsnappen.
Het ontwikkelen van lichtgevende materialen die de kleur van licht omzetten, is een grote materiaalwetenschappelijke uitdaging. Er zijn geen materialen in de natuur die alle dingen doen die we zouden willen, zegt Gibson. Voor elke kleur heeft de groep composieten ontwikkeld. In de rode composiet wordt bijvoorbeeld blauw en groen licht van kleurstofmolecuul naar kleurstofmolecuul doorgegeven, waarbij het geleidelijk met zo min mogelijk verlies wordt omgezet in de rode golflengte. Blauw blijft een uitdaging omdat er niet genoeg licht met een hogere golflengte in zonlicht of omgevingsverlichting is om in blauw om te zetten. Dus de prototypes van het bedrijf gebruiken ofwel een conventionele, grotere blauwe subpixel of vertrouwen op blauw licht in een witte subpixel om voldoende helderheid te bereiken.
In theorie zouden de HP-materialen helderder moeten zijn dan een perfecte kleurenreflector, zegt Gibson. Tot dusver, zegt Gibson, hebben ze materialen gemaakt die in de loop van de tijd stabiel zijn en hebben ze deze materialen gedemonstreerd in optische systemen die vergelijkbaar zijn met die welke in een display zouden kunnen worden gebruikt. Terwijl ze aan de materialen blijven sleutelen, ontwikkelen HP-onderzoekers productiesystemen voor complete displays. Gibson zegt dat ze compatibel moeten zijn met productieprocessen met grote volumes, zoals inkjetprinten.
De populariteit van de iPad laat zien dat er duidelijk behoefte is aan elektronische gadgets in kleur voor het lezen van tijdschriften, boeken en andere inhoud, zegt Nick Colaneri , directeur van het Flexible Display Center aan de Arizona State University. Levendig, gekleurd e-paper zal dat voeden en de markt vermenigvuldigen, voorspelt hij.
Later kan HP reflecterende displays combineren met flexibele, robuuste plastic elektronica die wordt ontwikkeld als onderdeel van een ander project van de Palo Alto-labs. Dat zou echt vernieuwend zijn, zegt Paul Semenza , een senior analist bij het brancheonderzoeksbureau Display Search. Een flexibel, energiezuinig kleurendisplay is de heilige graal, voegt hij eraan toe. Het belangrijkste is, kunnen ze alle materialen identificeren en vervaardigen en het laten werken zoals het lijkt?
Ondertussen zegt E Ink-productmanager Lawrence Schwartz dat het elektronische kleurenpapier van het bedrijf tegen het einde van het jaar in producten zal zijn. Het bedrijf compenseert een deel van het lichtverlies door de kleurenfilters door te profiteren van verbeteringen in de inktsamenstellingen om een hoger contrast tussen wit en zwart te produceren. Het bedrijf verbetert ook de schakelsnelheid van zijn beeldschermen, wat uiteindelijk zal leiden tot meer animatie en video.