Grote digitale kleurendisplays groeien al jaren in populariteit, maar ze kennen allemaal één groot nadeel: ze vreten stroom. Een Nederlands bedrijf heeft nu een alternatief ontwikkeld, dat nauwelijks stroom verbruikt.


Etulipa, gevestigd op de High Tech Campus Eindhoven, maakt gebruikt van een zelfontwikkelde techniek. Het display is daarbij opgebouwd uit bijna vierkante 'tegels': drie glazen plaatjes op elkaar met daartussen honderden cellen met vloeistof in de kleuren cyaan, magenta en geel.


Elektrische spanning

Onder elektrische spanning vormt deze vloeistof een geconcentreerde druppel en is enkel de witte achtergrond zichtbaar. Wordt de spanning eraf gehaald, dan vloeit de druppel uit en worden de cellen gevuld: er ontstaat een gekleurd vlakje.

Omdat elke tegel (45 x 43,5 centimeter groot) bestaat uit talrijke afzonderlijk aan te sturen pixels, zijn met die drie basiskleuren het hele kleuren­palet te vormen. Worden meerdere tegels gecombineerd, dan ontstaat er een groot scherm. 


Electrowetting

Deze techniek heet electrowetting en is extreem energiezuinig omdat het geen licht uitzendt. Het nieuwe display verbruikt tientallen malen minder energie dan de gebruikelijke led en lcd-schermen: slechts zeven watt per vierkante meter display. 

Het scherm is standaard verbonden met een zonnepaneel dat ruimschoots voldoende stroom opwekt op om op te draaien. Daardoor is het systeem, bedoeld voor buiten, eenvoudig overal neer te zetten. 

Het functioneert bij alle mogelijke temperaturen: van 65 graden Celsius tot 30 graden onder het vriespunt. . 
 


Zwart-witversie

De zwart-witversie van het scherm was eind 2018 al af, maar de kleurenversie die bovendien ook voor videobeelden geschikt moest worden gemaakt, was een stuk lastiger te realiseren. 'De zwartwit-tegels waren vrij klein en er zaten dikke naden tussen, zegt ceo Hans Feil van Etulipa. 'Voor de kleurenversie wilden we grotere tegels en om video goed weer te geven moesten de naden tussen de tegels veel smaller worden gemaakt.'

De voormalige spinout van Philips zocht voor de productie van de hightech tegels zijn heil in Taiwan. Een partnerbedrijf daar maakt onder meer de machine om olie in de tegels te krijgen. Afgezien van een eerste afspraak in januari 2020 verliep het contact vervolgens vrijwel uitsluitend online, zegt Feil. 'Wonder boven wonder is het allemaal gelukt: we hebben zo een hele productielijn voor grotere tegels aan de praat gekregen.'


 


Elke tegel kent drie glaasjes met vloeistofcellen: cyaan, magenta en geel. Elke laag bestaat bovendien uit pixels die aan of uit kunnen worden gezet. Zo kan de kleur die de tegel reflecteert voortdurend worden aangepast,  zo snel dat het vertonen van bewegende animaties mogelijk is. 


Geen lichtvervuiling

Behalve z'n energiezuinigheid heeft het systeem nog een groot voordeel: het veroorzaakt geen lichtvervuiling. Het display is reflectief en in die zin vergelijkbaar met een e-boek. Het maakt gebruik van het licht dat op het display valt en kaatst dat terug naar de gebruiker.

'Bij led- en lcd-schermen komt het beeld op je af: die zenden immers licht uit', legt Feil het verschil uit, 'terwijl je naar ons scherm echt moet kijken.'

Alleen in complete duisternis - een nachtelijke omgeving zonder straatverlichting - is een lampje aan de achterzijde van het scherm noodzakelijk om de kleurenbeelden zichtbaar te maken - net als in een e-reader. 'Met deze backlight aan loopt het energieverbruik op met hooguit tien watt per vierkante meter', zegt Feil. 'Nog altijd een fractie van andere schermen in de markt.'


Philips NatLab

De electrowettingtechniek werd ontwikkeld bij het NatLab van Philips. Feil nam de kennis mee en begon in 2006 een bedrijf om autospiegels te maken op basis van electrowetting.

De technologie bleek lastiger dan we dachten', zei Feil daar al in 2018 over tegen De Ingenieur. 'Toen we eenmaal klaar waren, had de klant geen interesse meer. Maar wij hadden een werkende displaytechnologie.’ 


Commerciële kansen

Het scherm van Etulipa blijft vanuit elke hoek goed leesbaar, ook in de felle zon. Juist het feit dat Etulipaschermen geen lichtvervuiling veroorzaken, biedt commer­ciële kansen, denkt het bedrijf, met name ook in de Verenigde Staten.

Daar is het in stedelijk gebied het zelden toegestaan om flikkerende led-displays in te zetten en in sommige staten is het gebruik van digitale borden zelfs helemaal verboden.


Beeld: Etulipa