Pixeles de color oleosos permitirán ver vídeos en tinta electrónica

Manipulando rápidamente aceites de colores y sobreponiéndolos unos sobre otros, una nueva técnica de electrohumedecimiento (ElectroWetting) podría llevar al desarrollo de dispositivos de tinta electrónica que puedan producir videos en color de alta resolución. Los dispositivosque utilizan el efecto EW podrían tener varias ventajas sobre los e-readers actuales y otros dispositivos de pantalla plana portátiles, la mayoría de los cuales están basados en tecnología electroforética (EPh).

El Dr. Han You y el profesor Andrew Steckl del Laboratorio de Nanoelectrónica de la Universidad de Cincinnati han probado de forma experimental el nuevo dispositivo por primera vez y los resultados se publicaron en un reciente número de la revista Applied Physics Letters.

Las nuevas pantallas EW consisten en pilas verticales de varias capas. Tres capas de aceites rojos, verdes y azules están separadas por dos capas intermedias de agua. Estas capas, junto con otras capas hidrófilas y otras hidrófobas forman una especie de bocadillo con los electrodos. Las capas de aceite coloreado también están divididas en filas alineadas para crear píxeles separados. Los investigadores construyeron dos prototipos de 1000-2000 píxeles, con tamaños de píxel de 200×600 µm2 y 300×900 µm2.

mecanismo

Esquema del mecanismo (ver vídeo). Liquavista.

Para cambiar el color de la pantalla, se aplica una baja tensión a la capa de agua que toca a una de las capas de aceite coloreado, lo que produce el efecto EW. El efecto provoca que el aceite se mueva a un lado y sea reemplazado por agua, lo que permite que el aceite coloreado de debajo pase a ser visible. También se puede crear un fondo blanco aplicando tensión a las tres capas de la pila.

Utilizando una cámara de alta velocidad de 1000 frames por segundo, los investigadores pudieron medir la velocidad de los prototipos. Vieron que se tardaba 10 milisegundos en dejar visible un área de 200×600 µm2. La velocidad de cambio permite que se pueda dar soporte a vídeos, de forma similar a otras pantallas EW y de una forma mucho más rápida que los dispositivos EPh (que tardan 1 segundo). Como Steckl explicó, la pantalla de pila vertical también ofrece una alta resolución y pixeles más pequeños y brillantes en comparación con otros dispositivos.

“Hemos demostrado que la integración vertical (el enfoque de “pila”) de los píxeles EW puede funcionar”, dijo Steckl a Physorg. “Esto ahorra espacio, lo que permite el desarrollo de píxeles más pequeños y una resolución mayor. Por comparación, el enfoque lado a lado convencional utiliza sub-pixeles paralelos para cada color, por tanto el área es tres veces mayor. También, cada pixel necesita un filtro que produzca el color deseado, lo que resulta en una pérdida de brillo y un mayor coste. Sorprendentemente, nuestros resultados iniciales publicados en el artículo también mostraron que los píxeles integrados verticalmente tienen aproximadamente la misma velocidad de cambio que los píxeles EW convencionales”.

Además de las grandes velocidades, las pantallas reflectoras EW son mucho más finos, consumen menos energía y tienen un ángulo más amplio que los EPh. Los investigadores creen que, con estas ventajas y su alta resolución, la estructura de pila vertical ofrece gran potencial para una gran variedad de futuros lectores electrónicos y aplicaciones de panel plano, como comandos táctiles o animaciones.

“Estamos trabajando duro para mejorar el funcionamiento: mejores colores, mayor velocidad, etc.” dijo Steckl. “Creo que los lectores digitales con alta velocidad de vídeo, mucho color y bajo consumo están aún un poco lejos”.

Más información: H. You and A. J. Steckl. “Three-color electrowetting display device for electronic paper.” Applied Physics Letters 97, 023514 (2010).

Vídeo: http://www.liquavista.com/downloads/lqvOverviewPresentation.aspx

Este artículo ha sido traducido de Physorg y publicado bajo licencia CC by-sa

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