Oliepixels maken video op e-paper mogelijk

Door een e-paperscherm op te bouwen uit verschillende lagen gekleurde inkt, is videoweergave in hoge resolutie mogelijk. Dat beweren wetenschappers van de universiteit van Cincinnati.

De huidige generatie schermen die is gebaseerd op de e-ink- en e-papertechnologie, kan alleen zwart en wit weergeven en heeft een trage verversingssnelheid. Tegenover die tekortkomingen staan wel enkele troeven: de schermen zijn zichtbaar in de volle zon en verbruiken weinig.

Prototypes
Dr. Han You en professor Andrew Steckl van het Laboratorium voor Nano-elektronica aan de universiteit van Cincinnati zijn er volgens Physorg.com in geslaagd de minpunten weg te werken. Voor hun twee prototypes stapten ze af van de huidige elektroferesetechniek, en experimenteerden ze met elektro-wetting.

Bij elektroferese zorgen minuscule zwarte en witte geladen deeltjes voor de kleurweergave. De deeltjes zitten samen in een afgesloten cel met doorzichtige olie. Elke cel vertegenwoordigt een pixel van het scherm.

Komt een cel aan de onderkant onder spanning te staan, dan trekt deze pool alle zwarte of witte tegengesteld geladen deeltjes aan. Door de spanning te verlagen, en slechts een deel van de deeltjes aan te trekken, kunnen grijswaarden gerealiseerd worden. Maar dat gaat relatief traag.

Elektro-wetting
Elektro-wetting maakt op haar beurt gebruik van gekleurde oliedruppels en werkt volgens hetzelfde principe. De wetenschappers plaatsen echter drie lagen olie (rood, blauw en groen), op elkaar met tussen elke laag olie een laagje water. Dat geheel klemmen ze tussen elektrodes. Drie druppels olie boven elkaar vormen één pixel.

Door een spanning door het water rond een afzonderlijke oliedruppel te jagen, wordt de olie in die pixel aangetrokken en komt er water in de plaats. Hierdoor wordt de onderliggende druppel zichtbaar. Dat gebeurt in ongeveer tien milliseconden, snel genoeg voor de weergave van video.

Dunner en flexibeler
Bovendien zijn de pixels die ze op deze manier hebben ontworpen, net als die bij elektroferese, bi-stabiel. Dat betekent dat er enkel energie verbruikt wordt als er naar een andere kleur geschakeld wordt. Het resultaat is een dunner, flexibel paneel met een brede kijkhoek en hogere verversingssnelheid.

Ondanks deze doorbraak zal het nog enkele jaren duren voordat schermen die zijn gebaseerd op dit principe hun weg vinden naar e-lezers en andere gadgets. De onderzoekers hebben nog veel werk en willen eerst de kleurweergave en de verversingssnelheid verbeteren.