Исследовательская группа из Высшей школы науки и техники Университета Тиба создала новый тип дисплея на базе специальных материалов, в которых управление яркостью и цветом осуществляется с помощью электрохимических реакций, а сами люминесцентные комплексы внедрены в слоистую глиняную матрицу.
Разработанная учеными технология основывается на двухрежимной концепции, когда люминесценция и формирование цвета производятся одновременно в ответ на слабые электрические токи. Применяемый люминесцентный комплекс состоит из европия, обеспечивающего яркое свечение, и производных гептила виологена, способных изменять цвет. Вместе эти материалы формируют гибридное решение, поддерживающее синхронизированную электрохимическую модуляцию света и цвета. Для их стабилизации и повышения производительности используется матрица из слоистого глиняного соединения смектита, которое отличается высокой ионообменной емкостью и сильными адсорбционными свойствами. Межслоевое пространство в нем способствует лучшему движению электронов, обеспечивая более быстрые и эффективные реакции.
Конструкция такого дисплея представляет собой множество электродов и электролитов. Электроды выполнены из оксида индия и олова, покрытых пленками из смектита с европием и производными гептила виологена. Приложение к ним токов низкого напряжения мгновенно вызывает электрохимические реакции, приводя к изменению яркости излучаемого света и его цвета. Объединение люминесцентных и окрашивающих молекул на электродах вместо электролита повышает эффективность и стабильность устройства. Таким образом, подобный дисплей способен выводить хорошо различимое изображение как в условиях слабой освещенности, так и при ярком солнечном свете.
Применение токов низкого напряжения позволяет значительно сократить энергопотребление устройства. Природные глиняные соединения предлагают экологически чистую альтернативу синтетическим материалам, что в полной мере отвечает современным трендам устойчивого развития. Проведенные тестирования показали стабильную работу системы без сбоев в различных условиях окружающей среды. С помощью технологии можно создавать средства отображения достаточно больших размеров, что делает их подходящими для использования в качестве наружных рекламных дисплеев, информационных экранов на объектах транспортной инфраструктуры, цифровых меню для ресторанов или рекламно-информационных поверхностей в розничных магазинах.
Комментирует руководитель исследования профессор Чиба Казуки Накамура:
«Эта технология заполняет пробел между энергоэффективными отражающими дисплеями и высокочувствительными эмиссионными экранами. Адаптивность к различным условиям освещения делает ее оптимальным решением для разнообразных областей применения, от цифровых вывесок до портативных устройств. Наша разработка способна стать основой новых энергоэффективных дисплеев, которые остаются хорошо видимыми при любом освещении».
