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Colore più brillante per display di lettura elettronica riflettenti
La carta elettronica che riflette la luce, invece di filtrarla da una retroilluminazione, come fa la maggior parte dei display convenzionali, è piacevole per gli occhi e consente di risparmiare sulla durata della batteria. Ma questa dipendenza dalla luce ambientale diventa un handicap quando si cerca di realizzare un display a colori luminoso e bello. I ricercatori di HP stanno affrontando il problema sviluppando nuovi materiali che utilizzano la luce ambientale per creare un colore più vibrante per schermi a bassa potenza con capacità video.
Riflessi vibranti: I campioni di test rosso, giallo e magenta realizzati con nuovi materiali luminescenti sono mostrati accanto a una serie di standard di colore utilizzati per valutare la qualità dei display. I ricercatori di HP stanno utilizzando questi materiali per sviluppare display riflettenti più vivaci.
I display convenzionali, inclusi gli LCD, utilizzano una retroilluminazione per produrre luce e strati di ottiche per filtrarla per creare colori diversi. Questo tipo di display richiede molta potenza perché la maggior parte della luce viene persa durante il filtraggio.
I display riflettenti non necessitano di retroilluminazione. Ad esempio, i pixel nei display realizzati da E inchiostro , la principale azienda di carta elettronica, sono pieni di capsule in bianco e nero di cariche opposte; quando i pixel vengono commutati, le particelle bianche o nere si spostano sulla superficie, riflettendo o assorbendo la luce ambientale.
La produzione di carta elettronica a colori è una sfida importante e i prototipi realizzati finora sembrano fangosi e opachi rispetto ai display convenzionali. L'aggiunta di filtri colorati su array di pixel in bianco e nero, l'approccio adottato da E Ink, introduce gli stessi problemi di perdita di luce di cui soffrono gli LCD. Ma in un LCD, la retroilluminazione può essere aumentata per mantenere la luminosità. I display riflettenti sono limitati alla luce ambientale e tale perdita non può essere recuperata. Un altro problema è che i subpixel colorati utilizzati nei display a colori in genere siedono uno accanto all'altro, con un terzo dell'area di ciascun pixel assegnato a ciascun colore: rosso, blu e verde. Quando il pixel riflette la luce rossa, i due terzi della luce incidente vengono semplicemente persi, indipendentemente dalla qualità del filtro.
Gary Gibson , uno scienziato nel laboratorio delle superfici informative presso l'azienda di Palo Alto, in California, è coinvolto in un progetto volto ad affrontare il problema dell'oscurità utilizzando materiali più luminosi e luminescenti. L'azienda ha sviluppato un materiale composito che converte la luce blu e verde in rosso e un altro che converte la luce blu in verde. Non è pratico creare un pixel luminescente blu. Un otturatore a cristalli liquidi a commutazione rapida si trova sopra ogni pixel e lascia entrare e uscire la luce; gli specchi sottostanti aiutano anche a far uscire la luce.
Lo sviluppo di materiali luminescenti che convertono il colore della luce è una delle principali sfide della scienza dei materiali. Non ci sono materiali in natura che fanno tutte le cose che vorremmo, dice Gibson. Il gruppo ha sviluppato compositi per ogni colore. Nel composto rosso, ad esempio, la luce blu e verde viene fatta passare da una molecola di colorante a una molecola di colorante, convertendola gradualmente nella lunghezza d'onda rossa con la minor perdita possibile. Il blu rimane una sfida perché non c'è abbastanza luce a lunghezza d'onda più alta alla luce del sole o all'illuminazione ambientale della stanza per convertirsi al blu. Quindi i prototipi dell'azienda utilizzano un subpixel blu convenzionale e più grande o si affidano alla luce blu in un subpixel bianco per ottenere una luminosità sufficiente.
In teoria, i materiali HP dovrebbero essere più luminosi di un riflettore di colore perfetto, afferma Gibson. Finora, afferma Gibson, hanno realizzato materiali stabili nel tempo e hanno dimostrato questi materiali in sistemi ottici simili a quelli che potrebbero essere utilizzati in un display. Mentre continuano ad armeggiare con i materiali, i ricercatori HP stanno sviluppando sistemi di produzione per display completi. Gibson afferma che dovrebbero essere compatibili con i processi di produzione ad alto volume come la stampa a getto d'inchiostro.
La popolarità dell'iPad mostra che c'è chiaramente un appetito per gli aggeggi elettronici a colori per leggere riviste, libri e altri contenuti, afferma Nick Colaneri , direttore del Flexible Display Center dell'Arizona State University. La carta elettronica vibrante e a colori si nutrirà di questo e moltiplicherà il mercato, prevede.
Lungo la strada, HP potrebbe combinare display riflettenti con elettronica in plastica flessibile e robusta sviluppata come parte di un altro progetto dei laboratori di Palo Alto. Sarebbe davvero innovativo, dice Paolo Semenza , analista senior presso la società di ricerche di settore Display Search. Un display a colori flessibile e a bassa potenza è il Santo Graal, aggiunge. La cosa fondamentale è che possono identificare e produrre tutti i materiali e farlo funzionare come dovrebbe?
Nel frattempo, Lawrence Schwartz, product manager di E Ink, afferma che la carta elettronica a colori dell'azienda sarà nei prodotti alla fine dell'anno. L'azienda sta compensando parte della perdita di luce attraverso i filtri colorati sfruttando i miglioramenti nelle formulazioni degli inchiostri per produrre un contrasto più elevato tra bianco e nero. La società sta anche migliorando la velocità di commutazione dei suoi display, il che alla fine significherà più animazioni e video.