Az elektronikus papír ( angol. e-paper, electronic paper ; elektronikus tinta is , eng. e-ink ) egy információmegjelenítési technológia, amelyet a hagyományos papírra történő nyomtatás szimulálására terveztek, és az elektroforézis jelenségén alapul . Ellentétben a transzflexiós LCD -kkel , amelyek egy lumen segítségével képeznek képet egy további visszaverő réteggel, és folyamatos áramellátást igényelnek a pixel átlátszóságának adott szintjének fenntartásához, az elektronikus papír visszavert fényben képet alkot, mint a hagyományos papír, és képes tárolni szöveget és grafikát egy ideig kellően hosszú ideig, anélkül, hogy elektromos energiát fogyasztana, és azt csak a kép megváltoztatására fordítaná. A hagyományos papírtól eltérően a technológia lehetővé teszi a rögzített kép tetszőleges megváltoztatását.
Az elektronikus papírt az információs megjelenítő eszközök fejlesztése során fejlesztették ki. Az LCD-kijelzők az elektronikus papír készítésekor már az egyik leggazdaságosabb eszköznek számítottak, statikus üzemmódban mikroamper egységnyi, de még ennél is kevesebb fogyasztásuk volt, és nem igényeltek energiát a fénykibocsátáshoz, mivel könnyűek voltak. moduláló eszközök. De először is nagy fényveszteségük volt a kialakításukban lévő két polarizátor és a „bekapcsolt” LCD -k viszonylag alacsony optikai sűrűsége miatt - ami meglehetősen alacsony fényerőt eredményez a kapott kép kontrasztjával és meglehetősen kicsi megtekintéssel. szög; másrészt nem tudták tárolni a megjelenített információkat: bár ezt a feladatot át lehetne vinni statikusan gazdaságos CMOS elemekre, tekintettel arra, hogy ez a típusú kijelző önmagában is alacsony fogyasztású statikus módban, a gyakorlatban használt LCD-k molekuláinak fizikai-kémiai tulajdonságai miatt, a molekulák pusztulásának elkerülése érdekében váltakozó feszültségű tápellátásra (dinamikus üzemmód) van szükség, ami az LCD cella kapacitív jellegéből adódóan az energiafogyasztás észrevehető növekedéséhez vezet, illetve speciális, egyenáramnak ellenálló LCD-k esetén , komoly bonyodalomhoz vezetett a nagyméretű kijelzők eszközáramkörei esetében – gazdaságilag indokolatlan az akkori technológia korlátai miatt. [egy]
Az "elektronikus papír" technológia megalkotása ezen korlátok leküzdésére irányult. A rajta lévő kép ugyanúgy keletkezik, mint a hagyományos papírra ceruzával írva - szilárd pigment részecskék (c) egy mikroszerkezeti anyagon, amely papírszálakszerűen szétszórja a fényt, aminek köszönhetően a látószög majdnem megegyezik a normáléval. papír – jóval meghaladja a lapos folyadékkristályos kijelzőkét. Az elektronikus papír a benne rejlő pozitív tulajdonságaival fénymoduláló eszköz is, és tiszta formájában visszavert fényben, a fényáram közbenső átalakulása nélkül működik [2] - mint egy normál lap nyomtatott szöveggel vagy képpel, aminek eredményeként az eredményül kapott kép nagy fényereje és kontrasztja érhető el. A memóriahatást a pigment részecskék szilárd test (szubsztrátum) felületén való visszatartása biztosítja van der Waals erők hatására [3] .
Technikailag a pontos kifejezés egy elektroforetikus indikátor, mivel ennek a technológiának szinte minden módosítása az elektroforézis jelenségét használja [3] .
Az elektronikus papírt először a Xerox Palo Alto Kutatóközpontjában fejlesztette ki Nick Sheridon az 1970 - es években . Az első elektronikus papír, a Gyricon ( eng. Gyricon ), 20-100 mikron átmérőjű polietilén gömbökből állt . Mindegyik gömb egy negatív töltésű fekete feléből és egy pozitív töltésű fehér feléből állt [4] . Minden gömböt átlátszó szilikon lapba helyeztek , amelyet olajjal töltöttek meg, hogy a gömbök szabadon foroghassanak. Az egyes elektródapárokra adott feszültség polaritása határozta meg, hogy a gömb melyik oldalára fordult, így fehér vagy fekete pont jelenik meg a kijelzőn [5] .
Az 1990-es években JD Albert , Barrett Comiskey, Joseph Jacobson, Jeremy Rubin és Russell Wilcox egy másik típusú elektronikus papírt talált fel. Ezt követően társalapítói voltak az E Ink Corporationnek , amely a Philipsszel együtt kifejlesztette és két évvel később piacra hozta a technológiát.
A működés elve a következő volt: elektromosan töltött fehér részecskéket színes olajjal töltött mikrokapszulákba helyeztük. A korai verziókban az alatta lévő vezetékek szabályozták, hogy a fehér részecskék a kapszula tetején (tehát fehér volt a néző számára) vagy alján (az olaj színét látja a néző) [6] . Valójában a már jól ismert elektroforetikus (elektro- és görög φορέω - átvitelre) megjelenítési technológia újrafelhasználása volt, de a kapszulák használata lehetővé tette, hogy a kijelzőt üveg helyett rugalmas műanyag lapok felhasználásával készítsék el.
A színes elektronikus papír jellemzően vékony színes optikai szűrőkből [7] áll , amelyeket a fent leírt monokróm kijelzőhöz adnak hozzá. A pontok halmaza triádokra oszlik, amelyek általában a három szabványos CMYK színből állnak : cián , bíbor és sárga. Ellentétben a háttérvilágítású kijelzőkkel, ahol RGB -t és színösszeadást használnak, az e-tintában a színeket kivonással alakítják ki, akárcsak a nyomtatásnál.
Az első cég, amelynek sikerült ilyen technológiát piacra vinnie, még mindig ugyanaz az E Ink. Több ezer színárnyalatot produkáló Triton mátrixát már használják az olvasók.
2011 elején jelentették be az első eReadert, amely a Qualcomm régóta várt Mirasol technológiáját használja. A Kyobo book céggel közösen piacra dobtak egy E-olvasót ezzel a technológiával, Kyobo eReader néven. [nyolc]
Az első e-papír technológia, amely belép a tömegpiacra.
A második generációban javult a válaszidő, az energiafogyasztás és a kontraszt.
A harmadik generációban színes kép jelent meg.
Az elektronikus papírtechnológiák hasonlóak az E-Inkhez, de némileg eltérő elveken működnek.
Előnye a hosszabb akkumulátor-élettartam, ami jobb, mint más kijelzős elektronikus eszközöknél. Az e-papír alapú képernyő akkor fogyaszt energiát, amikor a megjelenített információ megváltozik (például lapoznak), míg egy tipikus LCD képernyő folyamatosan fogyaszt.
Jelenleg az e-papír alapú kijelzők nagyon hosszú (2011-ben 200 ms nagyságrendű [9] ) frissítési idővel rendelkeznek az LCD -ekhez képest . Ez megakadályozza, hogy a gyártók bonyolult interaktív felületelemeket (animált menük és egérmutatók, görgetés ) használjanak, amelyeket széles körben használnak a PDA -kon . Ez leginkább azt befolyásolja, hogy az elektronikus papír képes-e egy nagyméretű szöveg vagy kép felnagyított darabját kis képernyőn megjeleníteni.
Ennek a technológiának egy másik hátránya a képernyő érzékenysége a mechanikai sérülésekre [10] , bár ez nem vonatkozik az ilyen képernyők minden módosítására. Valójában az E-ink által E-ink Vizplex, E-ink Pearl technológiákkal készített kijelzők nagyon vékony, törékeny üveghordozón alapulnak, azonban az E-ink Flex technológiában az üveghordozót műanyag helyettesíti, és az ilyen képernyők akár egy kicsit hajlítható . Sokkal kevésbé érzékenyek az ütésekre és deformációkra, mint az E-ink Vizplex, E-ink Pearl [11] .
2013-ban végeztek egy tanulmányt, amely kimutatta, hogy az LCD-képernyőn történő olvasás (a Kindle Fire HD részt vett a vizsgálatban ) jobban elfárad a szemen, mint az e-tinta (a Kindle Paperwhite tanulmányt használva példaként ) vagy a papírkönyvek [12] .
Egy korábbi, 2012-es tanulmány, amely szintén összehasonlította az LCD-t és az E-tintát, nem talált szignifikáns különbséget a látásra és a szem fáradtságára gyakorolt hatásban [13] . A tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy nem maga a technológia, hanem a képminőség volt a fontosabb az olvasás szempontjából.
Az e-papír könnyű, tartós, az erre épülő kijelzők pedig rugalmasak lehetnek (bár nem olyan rugalmasak, mint a hagyományos papír). A tervezett alkalmazások közé tartoznak az e-könyvek , amelyek számos irodalmi mű digitális változatát tárolhatják, az elektronikus jelzések, a kültéri és beltéri reklámok.
A technológiai cégek új típusú e-papírokat találnak ki, és keresik a technológia megvalósításának módjait. Például folyadékkristályos kijelzők, elektrokróm kijelzők (okosüveg) módosítása, valamint a „ Mágikus Képernyő ” gyermekjáték elektronikus megfelelője , amelyen a kép a filmnek a hordozóhoz való tapadása miatt jelenik meg, amelyet a Japán Kyushu Egyetem. Az elektronikus papírt ilyen vagy olyan formában fejlesztette ki a Gyricon (a Xeroxtól bontva ) , a Philips , a Kent Displays ( koleszterikus kijelzők ( eng. cholesteric )), a Nemoptic (bistabil nematic ( eng. bistabil nematic) - BiNem - technológia), az NTERA ( elektrokróm NanoChromics kijelzők), E Ink és SiPix Imaging ( elektroforetikus ) és még sok más.
A Fujitsu a Tokiói Nemzetközi Fórumon egy kiállításon mutatta be e-papírját .
Az E Ink Corporation a Philips -szel és a Sony - val együtt járult hozzá a legnagyobb mértékben az elektronikus papír bevezetéséhez és népszerűsítéséhez. 2005 októberében bejelentette, hogy 2005. november 1-jétől 6 hüvelykes 800x600-as kijelzőkből álló fejlesztői készleteket fog szállítani.
Az E-ink technológia bevezetése jelentős fellendülést okozott az e-könyvek piacán. Már 2006-ban számos modellt gyártottak. Évente sokkal nagyobb számú prototípus kerül bejelentésre.
2016 februárjában az antwerpeni De Tijd belga pénzügyi napilap bejelentette, hogy eladja a lap elektronikus változatát egyes előfizetőknek. Ez volt az elektronikus papír első ilyen alkalmazása. 2007 elején a New York Times mintegy 300 saját működőképes e-újság tesztelését kezdte el [14] .
2006-ban a Motorola bemutatta a Motorola F3 telefont, amely az E Ink Corporation szegmensképernyőjét használja [15] . A YotaDevices kiadta az orosz Yotafon okostelefont is [16 ] .
2013 végén került forgalomba a Sony DPT-S1 , amely egy hordozható "digitális papírrendszer" üzleti felhasználók számára, az E Ink Corporation 13,3 hüvelykes képernyőjével és kézzel írott jegyzetek tollal történő hozzáadásának lehetőségével [17] .
A japán Toppan Printing cég a Belügyminisztériummal és a Kommunikációs Irodával közösen teszteli az e-papír plakátokat . Egy 3,2 x 1,0 méteres poszter elektromos energiafogyasztása a jelentések szerint 24 watt [18] .
2013-2014 óta az elektronikus papírképernyők egyre népszerűbbek a hagyományos árcédulák helyettesítéseként a kiskereskedelmi üzletekben. 2017 februárjában több mint 15 elektronikus árcédula gyártója van a világon, számos kiskereskedelmi lánc üzlete már fel van szerelve ilyen eszközökkel, különösen az oroszországi MediaMarkt és az amerikai Kohl's .
Kalifornia utcáin népszerűvé váltak a digitális számokkal ellátott autók. A számok egy kijelzőből (ami más információkat is megjeleníthet), chipből, sőt akkumulátorból is állnak. Az eszközök ugyanazt a technológiát használják, mint a Kindle olvasók létrehozásához.
Az ilyen számok ára 700 dollár a telepítési költség nélkül, ezért ez a fejlesztés valószínűleg nem válik tömeggyártásba, és a közeljövőben bekerülhet a világpiacra. [19]
| Megjelenítési technológiák | |
|---|---|
| Videó jelenik meg |
|
| Nem videó |
|
| 3D kijelzők |
|
| Statikus |
|
| Lásd még |
|
| E-könyvek ( eszközök és dokumentumok ) | |
|---|---|
| Készülék sorozat | |
| Fájlformátumok | |
| Katalógusok | |
| Könyvtárak | |
| Lásd még | |