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Des couleurs plus vives pour les écrans de lecture électronique réfléchissants
Le papier électronique qui reflète la lumière, au lieu de la filtrer d'un rétroéclairage, comme le font la plupart des écrans conventionnels, est agréable pour les yeux et économise la durée de vie de la batterie. Mais cette dépendance à la lumière ambiante devient un handicap lorsque vous essayez de créer un écran couleur lumineux et magnifique. Les chercheurs de HP s'attaquent au problème en développant de nouveaux matériaux qui utilisent la lumière ambiante pour créer une couleur plus vive pour les écrans vidéo basse consommation.
Reflets vibrants : Des échantillons de test rouge, jaune et magenta fabriqués à partir de nouveaux matériaux luminescents sont affichés à côté d'un éventail de normes de couleur utilisées pour évaluer la qualité des affichages. Les chercheurs de HP utilisent ces matériaux pour développer des écrans réfléchissants plus dynamiques.
Les écrans conventionnels, y compris les écrans LCD, utilisent un rétroéclairage pour produire de la lumière et des couches d'optiques pour la filtrer afin de créer différentes couleurs. Ce type d'affichage nécessite beaucoup de puissance car la majeure partie de la lumière est perdue lors du filtrage.
Les écrans réfléchissants n'ont pas besoin de rétroéclairage. Par exemple, les pixels des écrans réalisés par E Encre , la société dominante de papier électronique, sont remplies de capsules noires et blanches de charges opposées ; lorsque les pixels sont commutés, les particules blanches ou noires se déplacent vers la surface, réfléchissant ou absorbant la lumière ambiante.
La fabrication de papier électronique couleur est un défi majeur, et les prototypes réalisés jusqu'à présent semblent boueux et sombres par rapport aux écrans conventionnels. L'ajout de filtres de couleur sur des matrices de pixels en noir et blanc - l'approche adoptée par E Ink - introduit les mêmes problèmes de perte de lumière que les écrans LCD. Mais dans un écran LCD, le rétroéclairage peut être augmenté pour maintenir la luminosité. Les écrans réfléchissants sont limités à la lumière ambiante et cette perte ne peut pas être récupérée. Un autre problème est que les sous-pixels colorés utilisés dans les écrans couleur se trouvent généralement côte à côte, un tiers de la surface de chaque pixel étant attribué à chaque couleur : rouge, bleu et vert. Lorsque le pixel réfléchit la lumière rouge, les deux tiers de la lumière incidente sont simplement perdus, quelle que soit la qualité du filtre.
Gary Gibson , un scientifique du laboratoire des surfaces d'information de l'entreprise Palo Alto, en Californie, est impliqué dans un projet visant à résoudre le problème de la pénombre à l'aide de matériaux plus brillants et luminescents. L'entreprise a développé un matériau composite qui convertit la lumière bleue et verte en rouge et un autre qui convertit la lumière bleue en vert. Il n'est pas pratique de faire un pixel luminescent bleu. Un obturateur à cristaux liquides à commutation rapide se trouve au-dessus de chaque pixel et laisse entrer et sortir la lumière ; les miroirs ci-dessous aident également la lumière à s'échapper.
Le développement de matériaux luminescents qui convertissent la couleur de la lumière est un défi majeur de la science des matériaux. Il n'y a pas de matériaux dans la nature qui font tout ce que nous voudrions, dit Gibson. Le groupe a développé des composites pour chaque couleur. Dans le composite rouge, par exemple, la lumière bleue et verte est transmise de molécule de colorant à molécule de colorant, la convertissant progressivement en longueur d'onde rouge avec le moins de perte possible. Le bleu reste un défi car il n'y a pas assez de lumière de longueur d'onde plus élevée au soleil ou dans l'éclairage ambiant de la pièce pour se convertir en bleu. Ainsi, les prototypes de l'entreprise utilisent soit un sous-pixel bleu conventionnel plus grand, soit la lumière bleue dans un sous-pixel blanc pour obtenir une luminosité suffisante.
En théorie, les matériaux HP devraient être plus brillants qu'un réflecteur de couleur parfait, explique Gibson. Jusqu'à présent, dit Gibson, ils ont fabriqué des matériaux stables dans le temps et ont démontré ces matériaux dans des systèmes optiques similaires à ceux qui pourraient être utilisés dans un écran. Alors qu'ils continuent à bricoler les matériaux, les chercheurs de HP développent des systèmes de fabrication pour des écrans complets. Gibson dit qu'ils devraient être compatibles avec les processus de production à haut volume tels que l'impression à jet d'encre.
La popularité de l'iPad montre qu'il existe clairement un appétit pour les gadgets électroniques en couleur pour lire des magazines, des livres et d'autres contenus, dit Nick Colaneri , directeur du Flexible Display Center de l'Arizona State University. Le papier électronique couleur vibrant s'en nourrira et multipliera le marché, prédit-il.
Plus tard, HP pourrait combiner des écrans réfléchissants avec une électronique en plastique flexible et robuste en cours de développement dans le cadre d'un autre projet des laboratoires de Palo Alto. Ce serait vraiment innovant, dit Paul Semenza , analyste senior au sein de la société de recherche industrielle Display Search. Un écran couleur flexible et à faible consommation est le Saint Graal, ajoute-t-il. L'essentiel est de savoir s'ils peuvent identifier et fabriquer tous les matériaux et les faire fonctionner comme il se doit ?
Pendant ce temps, le chef de produit E Ink, Lawrence Schwartz, a déclaré que le papier électronique couleur de l'entreprise serait dans les produits à la fin de l'année. La société compense une partie de la perte de lumière à travers les filtres de couleur en capitalisant sur les améliorations apportées à ses formulations d'encre pour produire un contraste plus élevé entre le blanc et le noir. La société améliore également la vitesse de commutation de ses écrans, ce qui signifiera à terme plus d'animation et de vidéo.