Je leest:

Philips stopt oliedruppeltjes in nieuw elektronisch papier

Philips stopt oliedruppeltjes in nieuw elektronisch papier

Auteur: | 29 september 2003

Bij Philips Research in Eindhoven is een nieuwe technologie ontwikkeld die zeer dunne en heldere beeldschermen mogelijk maakt. Het achterliggend principe, ‘electronic wetting’ genoemd, vormt de basis voor een nieuwe generatie elektronisch papier. Naast tekst en plaatjes zullen op dat papier ook snelle videobeelden te zien zijn.

De meeste kranten en tijdschriften zijn ook op internet te lezen. Maar echt handig is dat niet, dat turen naar een beeldscherm. Miljoenen Nederlanders rapen liever een papieren exemplaar van de deurmat dan dat ze de PC aanzetten. De echte doorbraak voor elektronische informatievoorziening laat daarom op zich wachten tot er een veel mensvriendelijker display beschikbaar is. Elektronisch papier bijvoorbeeld, dat de vertrouwde ‘krant’ de functionaliteit van een beeldscherm geeft. Pagina’s omslaan is dan niet meer nodig en in plaats van foto’s heb je dan videobeelden van die spannende voetbalwedstrijd ter beschikking. Met herhalingen!

Bij Philips Research in Eindhoven werken ze hard aan technologie die dergelijk elektronisch papier mogelijk moet maken. Daarbij zijn ze compleet andere wegen ingeslagen dan bij de ontwikkeling van de bestaande beeldschermen. In het wetenschappelijke tijdschrift Nature van vorige week publiceren Philips-onderzoekers het principe van ‘electrowetting’. Het is niet alleen een hele nieuwe maar ook een hele elegante techniek om de beeldpunten (pixels) van een beeldscherm aan- en uit te schakelen.

Het principe van electrowetting: zonder spanning ligt de olie plat op het oppervlak van een elektrode (a), als er wel spanning staat verdringt het water de olie tot een druppel. Illustratie Philips

Electrowetting maakt gebruik van cellen van 250 bij 80 micrometer met daarin gekleurde oliedruppels in een waterige omgeving tegen een witte achtergrond. Onder de druppel bevindt zich een transparante, hydrofobe elektrode die naar believen van spanning kan worden voorzien. Zolang de elektrode niet actief is, ligt de oliedruppel uitgesmeerd over het hydrofobe oppervlak; het beeldpunt is dan ‘aan’. Gaat de spanning erop, dan veranderen de oppervlakte-eigenschappen van de elektrode. Het water verdringt de olie, die in een kleine druppel in een hoekje wordt geperst. Aangezien beeldpunten erg klein zijn, kan de gebruiker het minuscule oliedruppeltje niet waarnemen. Het beeldpunt is ‘uit’; de gebruiker ziet alleen de witte achtergrond.

Electrowetting (EW) heeft verschillende positieve eigenschappen die volgens Philips de ontwikkeling van geavanceerd elektronisch papier mogelijk maken. Zo is het mogelijk door variatie van de spanning op de elektrode de grootte van het oliedruppeltje te beheersen en zo de grijswaarde of kleurverzadiging precies in te stellen. Verder is het een reflectieve technologie, gebaseerd op opvallend licht. Dat maakt op zich al een zeer helder beeldscherm mogelijk. De Philips onderzoekers wisten er via een slimme truc nog eens extra verbetering in te brengen. Voor kleurenweergave zijn altijd drie sub-pixels nodig voor de elementaire kleuren cyaan, magenta, geel. De uiteindelijke kleur ontstaat door ‘menging’ van die kleuren. De EW-technologie maakt het mogelijk om gestapelde EW-cellen te maken waarbij in het sub-pixel zelf de kleurmenging plaatsvindt. Dat verhoogt de ‘kleuropbrengst’ aanzienlijk.

Onderzoek aan electrowetting bij Philips. Foto: Philips Research

Een EW-scherm is vier keer helderder dan een LCD-scherm zoals dat in mobiele computers te vinden is. Belangrijk is ook dat de benodigde spanning zeer laag is (zo’n twintig volt) en dat ook het energieverbruik erg gering is. Tel daar bij op de mogelijkheid voor een zeer dun en vlak beeldscherm, en het is duidelijk dat Philips hoge verwachtingen heeft van mobiele toepassingen van de nieuwe technologie.

Electrowetting is snel en veelzijdig genoeg om full-colour videobeelden te laten zien. Dat is een belangrijk onderscheid met een andere technologie voor elektronisch papier die door het bedrijf E-ink (in samenwerking met Philips) dit najaar op de markt wordt gebracht. Bij deze technologie bestaat de ‘inkt’ uit een oplossing met hele kleine bolletjes wit en zwart pigment, die afzonderlijk door elektrische velden naar voren worden gehaald. De diffusie van de pigmentbolletjes verloopt snel genoeg om de volgende pagina van een elektronische krant te laten zien, maar is veel te langzaam voor videotoepassingen.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 29 september 2003
NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.