Un grupo de investigadores en HP está abordando el problema mediante el desarrollo de nuevos materiales que utilizan la luz ambiental para crear un color más intenso, y que podría utilizarse en pantallas de bajo consumo con las que reproducir video.
Las pantallas convencionales, incluyendo las LCDs, utilizan una luz de fondo para producir luz, así como unas capas de componentes ópticos para filtrarla y crear diferentes colores. Este tipo de pantalla necesita una gran cantidad de energía puesto que la mayoría de la luz se pierde durante la filtración.
Las pantallas reflectantes no necesitan retroiluminación. Por ejemplo, los píxeles de la pantalla creada por E Ink, la empresa de papel electrónico dominante en el mercado, están llenos de cápsulas blancas y negras de cargas opuestas; cuando los píxeles se encienden, las partículas de color blanco o negro se mueven a la superficie, reflejando o absorbiendo la luz ambiente.
La fabricación del papel electrónico en color es un gran desafío, y los prototipos realizados hasta la fecha tienen un aspecto fangoso y tenue en comparación con las pantallas convencionales. La inclusión de filtros de color sobre las matrices de píxeles negros y blancos—el enfoque adoptado por E Ink—presenta los mismos problemas de pérdida de luz que sufren las LCDs. Sin embargo, en una LCD la luz de fondo puede ser aumentada para mantener el brillo. Las pantallas reflectantes se limitan a la luz ambiental, y esa pérdida no se puede recuperar. Otro problema es que los subpíxeles de colores utilizados en las pantallas en color normalmente se colocan juntos, usando un tercio de la superficie de cada píxel a cada color: rojo, azul y verde. Cuando el píxel está reflejando luz roja, dos tercios de la luz incidente simplemente acaba perdiéndose, sin importar lo bueno que sea el filtro.
Gary Gibson, científico en laboratorio de superficies de información de la compañía en Palo Alto, Califo ia, está involucrado en un proyecto destinado a solucionar el problema de la penumbra utilizando materiales más brillantes y luminiscentes. La compañía ha desarrollado un material compuesto que convierte la luz azul y verde en rojo, y otro que convierte la luz azul en verde. No resulta práctico crear píxeles luminiscentes azules. Un obturador de cristal líquido y de conmutación rápida se coloca por encima de cada píxel y permite que la luz entre y salga; unos espejos por debajo también ayudan a que la luz escape.
El desarrollo de materiales luminiscentes capaces de convertir el color de la luz es un gran desafío dentro del campo de las ciencias de los materiales. "No hay ningún material en la naturaleza que realice todas las cosas que nos gustaría", afirma Gibson. El grupo ha desarrollado compuestos para cada color. En el compuesto de color rojo, por ejemplo, la luz azul y verde se pasa a lo largo de varias moléculas colorantes hasta convertirla en la longitud de onda de color rojo, con el mínimo posible de pérdida. El azul sigue siendo un reto, puesto que no hay suficiente luz de mayor longitud de onda en la luz solar o en la iluminación ambiente de las habitaciones para hacer la conversión al azul. Por tanto, los prototipos de la compañía utilizan un subpíxel convencional azul más grande, o dependen de la luz azul contenida en un subpixel blanco para lograr el brillo suficiente.
En teoría, los materiales de HP deberían ser más brillantes que un reflector de color perfecto, afirma Gibson. Hasta ahora, señala Gibson, han creado materiales estables a lo largo del tiempo, y han demostrado dichos materiales en sistemas ópticos similares a los que se podrían utilizar en una pantalla. A medida que continúan la investigación con los materiales, los investigadores de HP están desarrollando sistemas de fabricación para pantallas completas. Gibson afirma que deben ser compatibles con los procesos de producción de alto volumen, como por ejemplo la impresión por chorro de tinta.
La popularidad del iPad muestra que existe "claramente un apetito por el color en los dispositivos electrónicos para la lectura de revistas, libros y otros contenidos", afirma Nick Colaneri, director del Flexible Display Center en la Universidad del Estado de Arizona. "El papel electrónico intenso y en color se alimentará de esa tendencia, y multiplicará el mercado", asegura.
A la larga, HP puede combinar las pantallas reflectantes con los componentes electrónicos en plástico resistente flexible que se están desarrollando como parte de otro proyecto de los laboratorios de Palo Alto. "Eso sería realmente innovador", afirma Paul Semenza, analista de la firma de investigación industrial Display Search. "Una pantalla en color y de bajo consumo es el Santo Grial", añade. "La clave es, ¿pueden identificar y fabricar todos los materiales y hacer que funcionen como deberían?"
Mientras tanto, el director de producto de E Ink, Lawrence Schwartz, afirma que el papel electrónico en color de la compañía se incluirá en varios productos a finales de año. La compañía está compensando parte de la pérdida de luz a través de los filtros de color mediante el aprovechamiento de las mejoras en las formulaciones de la tinta para producir un mayor contraste entre el blanco y negro. La compañía también está mejorando la velocidad de conmutación de sus pantallas, lo que a la larga significará más animaciones y vídeo.