Категорії
Різне

Електронний папір або e-paper

Електронний папір або e-paper і electronic ink (електронне чорнило) – це дисплей-технології, які імітують вигляд звичайної фарби на папері. На відміну від звичайних плоско панельних дисплеїв з підсвічуванням, які випромінюють світло, електронні дисплеї паперу відбивати світло, як папір.

Це робить їх більш зручними для читання, забезпечує більш широкий кут огляду, ніж у більшості світловипромінюючих дисплеїв. Контрастність електронних дисплеїв, доступних на 2008 рік наближається до газети, нещодавно розроблені дисплеї трохи кращі.

Ідеальний дисплей електронного паперу можна прочитати під прямими сонячними променями. Багато технологій e-paper зберігають статичний текст і зображення на невизначений термін без електрики. В гнучкому e-paper для відображення панелі застосовують пластикові підкладки і пластикову електроніку. Серед виробників в боротьбі за повнокольорові властивості спостерігається тривала конкуренція.

Електронний папір або e-paper
Мультимедійні проектори

Застосування електронних візуальних дисплеїв включає в себе електронне ціноутворення етикетки в магазинах роздрібної торгівлі та цифрових вивісок, розклади на автобусних станціях, електронні табло, дисплеї мобільних телефонів і електронних книг, здатних відображати цифрові версії книг і e-paper журнали.

Перший e-paper – Gyricon було розроблено в 1970-х роках Ніком Шерідоном із Xerox’s Palo Alto Research Center. Gyricon складався з поліетиленових сфер розміром в діаметрі від 75 до 106 мікрометрів.

Кожна сфера – це частинка Janus (спеціальний тип наночастки, поверхня якої має дві або більше різних фізичних властивостей) складається з негативно зарядженого чорного пластику з одного боку і позитивно зарядженого білого пластика з іншого. Завдяки унікальній поверхні з наночастинок Janus на кожній диполь-кульці може відбуватися дві різних хімічних реакції.

Електронний папір або e-paper
Технологія SiPix

Сфери вбудовані в прозорий силіконовий лист, кожна сфера суспендується в бульбашці з мастила, так що вони можуть вільно обертатися. Полярність напруги, прикладеної до кожної пари електродів визначає білою чи чорною буде лицьова сторона, в такий спосіб даючи пікселям білий або чорний зовнішній вигляд. На виставці FPD у 2008 році стіну з шпалерою e-paper з використанням цієї технології продемонструвала японська компанія Soken. З 2007 року естонська компанія Visitret Displays розвиває цей вид дисплеїв з використанням PVDF як матеріал для підвищення швидкості відео і для зменшення керуючої напруги.

9 травня 2007 корпорація E-Ink оголосила про вихід наступного покоління електронного паперу. Нова технологія E-Ink дістала назву Vizplex Imaging Film. Вона відрізняється від попередньої великим контрастом, білизною і швидкістю. Це електронне чорнило робиться не у вигляді порошку, а у вигляді тонкої стрічки з клейкою основою.

Електронний папір або e-paper
Простий електронний папір

Тобто, при виробництві екранів, досить просто наклеїти цю плівку на пластикову або скляну TFT-матрицю. Плівкою, тобто Film, екран Vizplex називають не даремно, адже технологічний процес його виробництва нагадує створення сталевого прокату. На стрічці пластика, що рухається по конвеєру, на основі електронного паперу поступово формуються елементи EPD-дисплея (Electronic Paper Display).

Влітку 2010 року компанія E-Ink оголосила про появу нового покоління електронного чорнила – e-ink Pearl (Pearl Imaging Film). Нова технологія дозволила збільшити контрастність на 50%. Зменшилося енергоспоживання такого дисплея, е-бук, обладнаний екраном, зробленим за цією технологією, може витримувати більше перегортань від одного заряду батареї. Зменшилось нанесення шкоди довкіллю, яка трапляється під час виробництва електронного паперу.

Електронний папір або e-paper
E-ink

PaperWhite E-Ink (вдосконалена модифікація E-Ink Perl) – папір E-Ink нового покоління з покращеною білизною, високою роздільною здатністю і більшою контрастністю.

Технологія PaperWhite E-Ink передбачає використання точкової світлодіодної підсвітки. Розробники стверджують, що така технологія збільшила контрастність екрану на 25% порівняно з екранами, для яких застосовують технологію E-Ink Perl.

Технологія SiPix стала конкурентом E-Ink. Комірки електронного паперу SiPix Microcup: поглиблення розташовані в прозорій пластиковій основі і заповнені непрозорою діелектричною рідиною чорного кольору, в якій знаходяться позитивно заряджені частки білого пігменту. Перемикання режиму комірок здійснюється шляхом подачі напруги на пари керуючих електродів.

Електронний папір або e-paper
Сувій електронного паперу

При дії електромагнітного поля (при перегортанні сторінок, виборі в меню і т. д.) заряджені білі частинки пересуваються до поверхні чорної рідини або занурюються глибше, залежно від полярності вспливаючого електромагнітного поля.

У першому випадку ділянка екрану, що відповідає цьому осередку, забарвлюється у білий колір, а в другому – в чорний. Екрани SiPix Microcup є бістабільними, тобто виведене на екран зображення зберігається і за відсутності живлення. На пари керуючих електродів подача напруги потрібна лише для зміни картинки.

В технології Mirasol, розробкою якої займається компанія Qualcomm, використовують нове покоління мікроелектромеханічних систем (МЕМС) – інтерферометричні модулятори IMOD (електромеханічна мікросхема з комірок шириною від 10 до 100 мкм).

Електронний папір або e-paper
Рідер PocketBook CAD Reader

МЕМС – це система об’єднаних на одному кристалі кремнію, розміром від 20 мкм до 1 мм, мікроскопічних електронних і механічних компонентів. Кожна комірка (піксель) здатна знаходитися в закритому або відкритому стані і складається зі светловідбиваючої мембрани і зі скляної основи з тонким шаром напівпрозорої металевої плівки. Між мембраною і основою є невеликий повітряний проміжок.

У закритому стані комірки мембрана притиснута до плівки і повністю закриває піксель, при цьому він здається чорним. При подачі напруги комірка переходить у відкритий стан, і мембрана переміщається на певну відстань від основи, утворюючи проміжок. Цією відстанню і задається колір пікселя. Найменший проміжок задає синій колір, середній, – зелений, а найбільший – червоний.

Електронний папір або e-paper
Електронний рідер Skiff Reader, з’єднаний з інтернетом

Іншими словами, формування кольору відбувається за рахунок інтерференції світла (інтерференція – взаємне збільшення або зменшення результуючої амплітуди двох або декількох когерентних хвиль при їх накладенні одна на одну). Подібні властивості мають тонкі масляні плівки на поверхні води, а також крила метеликів.

Незважаючи на принципову різницю в способі формування зображення, екрани Mirasol схожі на «електронний папір» відразу по двох параметрах: споживання електричного струму відбувається тільки при створенні картинки, перегляд зображення можливий тільки у відбитому світлі. Поєднання цих якостей призводить до високої економічності, тому такі дисплеї прекрасно підходять для електронних книг. Вони не «сліпнуть» на сонці, а навпаки відображують зображення краще. Відомі прототипи екранів Mirasol здатні відображати відео з частотою 30 кадрів в секунду.

Електронний папір або e-paper
Гнучка електронна книга

Компанія E-Ink в листопаді 2010 року оголосила про розробку нової технології кольорових дисплеїв під назвою Triton. В порівнянні з Mirasol вона виглядає досить блідо: підтримка всього 4096 колірних відтінків і шістнадцяти відтінків сірого, час відгуку від 240 до 980 мс. Контрастність 10:1 і можливість виготовлення панелей з діагоналлю від 2 до 12 дюймів. Технологія Triton доповнює структуру мікрокапсули E-Ink шаром фільтрів з субпікселів. Вони здаються кольоровими, якщо капсули перемкнуті у білий колір.

Залишити відповідь