研究者たちは、高解像度の画像とビデオを表示しつつ非常に低いエネルギーを使用するカラー電子ペーパー技術を開発しました。この革新は、将来のスマートフォンやデバイスでより効率的なスクリーンへの道を開く可能性があります。この技術は、タングステン酸化物ナノディスクに依存して、連続した電力なしで鮮やかな色を実現します。
スウェーデンのウプサラ大学でKunli Xiong氏が率いるチームは、リフレッシュレートとエネルギー効率の長年の制限を克服する新しいタイプのカラー電子ペーパーを作成しました。伝統的な電子ペーパースクリーンは、LEDディスプレイのように光を発しないで小さな分子を使って画像を形成するため、以前は白黒に限定されていましたし、色ビデオでは遅いリフレッシュ時間のため苦労していました。
このブレークスルーは、約560ナノメートルのサイズのタングステン酸化物ナノディスクから構築されたピクセルを伴います。この設計は、1インチあたり25,000ピクセル（PPI）の解像度を生成し、スマートフォンで典型的な数百PPIをはるかに上回ります。ナノディスクのサイズと間隔を変化させることで、スクリーンは特定の光のバンドを反射して完全な色の範囲を生成します。短い電気パルスが各ディスクにイオンを導入して明るさを調整し、一度設定されると色は継続的な電力なしで持続し、エネルギー消費を最小限に抑えます。
プロトタイプはわずか1.9ミリメートル×1.4ミリメートル—標準的なスマートフォンディスプレイの面積の約1/4000—で、グスタフ・クリムトの絵画《接吻》の4300×700ピクセルのクロップを正常にレンダリングしました。約40ミリ秒ごとにリフレッシュされ、スムーズなビデオ再生を可能にします。ビデオのエネルギー使用量は1平方センチメートルあたり約1.7ミリワット、静止画像は0.5ミリワットです。
「この仕事の良い点は、ビデオをサポートするのに十分速く、エネルギー使用を最小限に抑えていることです。それは要素が切り替わった後、リフレッシュせずに切り替わったままになるからです」とケンブリッジ大学のJeremy Baumberg氏は述べています。
この研究はNature（DOI: 10.1038/s41586-025-09642-3）に掲載されており、低電力デバイスの潜在的なアプリケーションを強調しています。