Maximale helderheid: Innovatief e-paper bereikt menselijke oogresolutie zonder achtergrondverlichting

Een onderzoeksteam van de Chalmers University of Technology en de Uppsala University in Zweden heeft een baanbrekend beeldscherm ontwikkeld dat de visuele grens van het menselijk oog bereikt - zonder achtergrondverlichting. Gepubliceerd in Naturehet zogenaamde Retina E-Paper maakt gebruik van reflecterende nanostructuren om de fysieke beperkingen van conventionele beeldschermen te overwinnen en biedt uitzonderlijke beeldhelderheid en energie-efficiëntie.

Van OLED tot elektrochroom: een nieuwe benadering van beeldschermtechnologie

Terwijl OLED- en micro-LED-schermen te maken krijgen met fysieke beperkingen wanneer ze extreem worden verkleind - zoals verminderde helderheid, kleurinstabiliteit en hoger energieverbruik - kiest Retina E-Paper voor een andere aanpak. In plaats van licht uit te stralen, maakt het gebruik van omgevingsverlichting. De elektrochrome nanopixels, gemaakt van wolfraamtrioxide (WO₃) gelaagd op een platina-aluminium substraat, reflecteren inkomend licht. Door selectief ionen in te brengen, schakelt het materiaal tussen isolerende en metallische toestanden, waardoor een nauwkeurige elektrische regeling van de kleur mogelijk wordt.

Tot 25.000 PPI

Elke pixel van het Retina E-Paper meet slechts 560 nanometer - kleiner dan veel virussen - wat resulteert in een pixeldichtheid van meer dan 25.000 PPI. Dit overtreft de visuele scherpte van het menselijk oog, waardoor beelden zo scherp lijken als fysiek mogelijk is. Ter vergelijking, standaard OLED-monitoren zoals de ASUS ROG Strix OLED XG27AQDMG(momenteel bij Amazon geprijsd voor ongeveer $690) bieden een pixeldichtheid van slechts 110 PPI bij een resolutie van 2560 × 1440 op een 27-inch scherm.

Kleurregeling in de Retina E-Paper wordt bereikt via Mie-verstrooiing en rastermodi, waardoor zowel additieve (RGB) als subtractieve (CMY) kleurmenging mogelijk is. Het scherm bereikt een contrastratio van ongeveer 50% en reflecteert tot 80% van het omgevingslicht. Bij het testen werd een schakeltijd van 40 milliseconden bereikt, waardoor video's met meer dan 25 frames per seconde konden worden afgespeeld. Het stroomverbruik is uitzonderlijk laag - ongeveer 1,7 mW/cm² tijdens het afspelen van video en slechts 0,5 mW/cm² voor statische beelden.

Op dit moment zijn er nog geen beelden vrijgegeven van een demonstratie-unit of een functioneel prototype met het Retina E-Paper als compleet beeldscherm. De beelden die tot nu toe in Nature zijn gepubliceerd, zijn beperkt tot microscopische weergaven van de nanopixelstructuur en afbeeldingen van laboratoriumtestopstellingen.