Elektronisk papir ( eng. e-paper, electronic paper ; også elektronisk blæk , eng. e-ink ) er en informationsdisplayteknologi designet til at simulere konventionel udskrivning på papir og baseret på fænomenet elektroforese . I modsætning til transflekterende LCD'er , som bruger et lumen til at danne et billede med et ekstra reflekterende lag og kræver en kontinuerlig forsyning af elektricitet for at opretholde et givet niveau af pixelgennemsigtighed, danner elektronisk papir et billede i reflekteret lys som almindeligt papir og kan gemme et billede af tekst og grafik i en periode i tilstrækkelig lang tid, uden at forbruge elektrisk energi og kun bruge den på at ændre billedet. I modsætning til traditionelt papir giver teknologien dig mulighed for vilkårligt at ændre det optagede billede.
Elektronisk papir blev udviklet i processen med at forbedre informationsdisplayenheder. LCD-skærme på tidspunktet for skabelsen af elektronisk papir var allerede en af de mest økonomiske enheder, der havde et forbrug i statisk tilstand på niveau med enheder af mikroampere og endnu mindre, og krævede ikke energi til at udsende lys, da de var lette- modulerende enheder. Men for det første havde de store lystab på grund af tilstedeværelsen af to polarisatorer i deres design og den relativt lave optiske tæthed af "on" LCD'erne - hvilket resulterer i ret lav lysstyrke med kontrasten i det resulterende billede og en ret lille visning vinkel; for det andet kunne de ikke gemme den viste information: selv om denne opgave kunne overføres til statisk økonomiske CMOS -elementer, givet at denne type skærm i sig selv har lavt forbrug i statisk tilstand, på grund af de fysisk-kemiske egenskaber af molekylerne i praktisk brugte LCD'er, til undgå ødelæggelse af molekyler, er en vekselspændingsforsyning (dynamisk tilstand) påkrævet, hvilket på grund af LCD-cellens kapacitive karakter fører til en mærkbar stigning i strømforbruget, eller i tilfælde af specielle LCD'er, der er modstandsdygtige over for jævnstrøm , førte til en stærk komplikation for store skærme enhedskredsløb - økonomisk uberettiget på grund af begrænsningerne af den teknologi, der var tilgængelig på det tidspunkt. [en]
Skabelsen af "elektronisk papir"-teknologi var beregnet til at overvinde disse begrænsninger. Billedet på det er dannet på samme måde som at skrive på almindeligt papir med en blyant - faste pigmentpartikler på (c) et mikrostrukturelt materiale, der spreder lys som papirfibre, på grund af hvilket synsvinklen er næsten den samme som for alm. papir - meget overgået af flade flydende krystalskærme. Elektronisk papir er også en lysmodulerende enhed med sine iboende positive egenskaber og fungerer i sin rene form i reflekteret lys uden mellemliggende transformationer af lysstrømmen [2] - som et almindeligt ark med trykt tekst eller et billede, som følge heraf høj lysstyrke og kontrast af det resulterende billede opnås. Hukommelseseffekten tilvejebringes af tilbageholdelsen af pigmentpartikler på overfladen af et fast legeme (substrat) af van der Waals-kræfter [3] .
Teknisk set er det nøjagtige udtryk en elektroforetisk indikator, da næsten alle modifikationer af denne teknologi bruger fænomenet elektroforese [3] .
Elektronisk papir blev først udviklet på Xerox ' Palo Alto Research Center af Nick Sheridon i 1970'erne . Det første elektroniske papir, kaldet Gyricon ( eng. Gyricon ), bestod af polyethylenkugler fra 20 til 100 mikrometer i diameter . Hver kugle bestod af en negativt ladet sort halvdel og en positivt ladet hvid halvdel [4] . Alle kugler blev lagt i et gennemsigtigt silikoneark , som var fyldt med olie for at lade kuglerne rotere frit. Polariteten af den spænding, der blev påført hvert par elektroder, bestemte, hvilken side kuglen drejede, hvilket gav en hvid eller sort prik på displayet [5] .
I 1990'erne opfandt JD Albert , Barrett Comiskey, Joseph Jacobson, Jeremy Rubin og Russell Wilcox en anden type elektronisk papir. De var efterfølgende med til at stifte E Ink Corporation , som sammen med Philips udviklede og bragte teknologien på markedet to år senere.
Funktionsprincippet var som følger: elektrisk ladede hvide partikler blev anbragt i mikrokapsler fyldt med farvet olie. I de tidlige versioner styrede den underliggende ledning, om de hvide partikler var i toppen af kapslen (så den var hvid for seeren) eller i bunden (beskueren ville se farven på olien) [6] . Det var egentlig en genbrug af den i forvejen velkendte elektroforetiske (fra elektro- og græsk φορέω - at overføre) displayteknologi, men brugen af kapsler gjorde det muligt at lave displayet ved hjælp af fleksible plastikplader i stedet for glas.
Typisk består farvet elektronisk papir af tynde farvede optiske filtre [7] , der føjes til det monokrome display beskrevet ovenfor. Sættet af prikker er opdelt i treklanger, som normalt består af de tre standard CMYK- farver : cyan , magenta og gul. I modsætning til baggrundsbelyste skærme, hvor der bruges RGB og farveaddition, dannes farver i e-blæk ved subtraktion, som ved udskrivning.
Det første firma, der formåede at bringe sådan teknologi til markedet, er stadig den samme E Ink. Dens Triton-matrix, som producerer flere tusinde farvenuancer, bruges allerede i læsere.
I begyndelsen af 2011 blev den første e-læser annonceret ved hjælp af Qualcomms længe ventede Mirasol-teknologi. Sammen med firmaet Kyobo book bragte de en e-læser på markedet med denne teknologi kaldet Kyobo eReader. [otte]
Den første e-papirteknologi, der kommer ind på massemarkedet.
I anden generation blev responstid, strømforbrug og kontrast forbedret.
I tredje generation dukkede et farvebillede op.
Elektroniske papirteknologier, der ligner E-Ink, men fungerer efter lidt andre principper.
Fordelen er en længere batterilevetid, hvilket er bedre end andre elektroniske enheder med skærme. En e-papirbaseret skærm bruger strøm, når den viste information ændres (såsom bladring), mens en typisk LCD-skærm bruger strøm hele tiden.
I øjeblikket har e-papirbaserede skærme meget lange (i størrelsesordenen 200 ms i 2011 [9] ) opdateringstider sammenlignet med LCD- skærme . Dette forhindrer producenter i at bruge komplekse interaktive grænsefladeelementer (animerede menuer og musemarkører, rulning ), som er meget brugt på PDA'er . Mest af alt påvirker dette elektronisk papirs evne til at vise et forstørret stykke stor tekst eller billeder på en lille skærm.
En anden ulempe ved denne teknologi er skærmens modtagelighed for mekaniske skader [10] , selvom dette ikke gælder for alle modifikationer af sådanne skærme. Faktisk er skærme skabt af E-ink ved hjælp af E-ink Vizplex, E-ink Pearl-teknologier baseret på et meget tyndt skrøbeligt glassubstrat, men i E-ink Flex-teknologien er glassubstratet erstattet af et plastik og sådanne skærme kan endda bøjes lidt. De er meget mindre modtagelige for skader fra stød og deformationer end E-ink Vizplex, E-ink Pearl [11] .
I 2013 blev der udført en undersøgelse, der viste, at læsning på en LCD-skærm ( Kindle Fire HD deltog i undersøgelsen ) forårsager mere øjentræthed end E-blæk (ved at bruge Kindle Paperwhite undersøgelsen som eksempel ) eller papirbøger [12] .
En tidligere undersøgelse i 2012, der også sammenlignede LCD og E-ink, fandt ingen signifikant forskel i virkninger på syn og øjentræthed [13] . Undersøgelsen konkluderede, at det ikke var teknologien i sig selv, men derimod billedkvaliteten, der var vigtigere for læsningen.
E-papir er let, holdbart, og skærme baseret på det kan være fleksibelt (selv om det ikke er så fleksibelt som almindeligt papir). Tiltænkte applikationer omfatter e-bøger , som kan gemme digitale versioner af mange litterære værker, elektronisk skiltning, udendørs og indendørs reklamer.
Teknologivirksomheder opfinder nye typer e-papir og leder efter måder at implementere denne teknologi på. For eksempel modifikation af flydende krystalskærme, elektrokrome skærme (smart glas) såvel som den elektroniske ækvivalent til børnelegetøjet " Magic Screen ", hvorpå billedet vises på grund af filmens vedhæftning til underlaget, udviklet af Japanske Universitet i Kyushu. I en eller anden form blev elektronisk papir udviklet af Gyricon (udvundet fra Xerox ), Philips , Kent Displays ( kolesteriske displays ( eng. cholesteric )), Nemoptic (bistabil nematic ( eng. bistabil nematic) - BiNem - technology), NTERA ( elektrokrome NanoChromics-skærme), E Ink og SiPix Imaging ( elektroforetisk ) og mange andre.
Fujitsu fremviste deres e-papir på en udstilling på Tokyo International Forum .
E Ink Corporation har sammen med Philips og Sony ydet det største bidrag til introduktionen og populariseringen af elektronisk papir. I oktober 2005 annoncerede det, at det ville levere udviklersæt bestående af 6-tommer 800x600 skærme fra den 1. november 2005.
Introduktionen af E-ink-teknologien forårsagede en betydelig stigning på e-bogsmarkedet. Allerede i 2006 blev der produceret flere modeller. Et meget større antal prototyper annonceres hvert år.
I februar 2016 annoncerede det belgiske finansblad De Tijd i Antwerpen planer om at sælge en elektronisk version af avisen til udvalgte abonnenter. Det var den første sådan anvendelse af elektronisk papir. I begyndelsen af 2007 begyndte New York Times at teste omkring 300 af sine egne funktionelle e-aviser [14] .
I 2006 introducerede Motorola Motorola F3-telefonen, som bruger en segmentskærm fra E Ink Corporation [15] . YotaDevices udgav også den russiske smartphone Yotafon [16 ] .
I slutningen af 2013 kom Sony DPT-S1 til salg , et bærbart "digitalt papirsystem" til forretningsbrugere med en 13,3-tommer skærm fra E Ink Corporation og muligheden for at tilføje håndskrevne noter ved hjælp af en stylus [17] .
Det japanske firma Toppan Printing tester sammen med indenrigsministeriet og kommunikationsbureauet e-papirplakater . Det elektriske strømforbrug for en plakat på 3,2 x 1,0 meter er rapporteret at være 24 watt [18] .
Siden 2013-2014 har elektroniske papirskærme vundet popularitet som erstatning for traditionelle prisskilte i detailbutikker. Fra februar 2017 er der mere end 15 producenter af elektroniske prisskilte i verden, butikker i en række detailkæder er allerede udstyret med sådanne enheder, især MediaMarkt i Rusland og Kohl's i USA.
På gaderne i Californien begyndte biler med digitale numre at vinde popularitet. Tallene består af et display (som også kan vise anden information), en chip og endda et batteri. Enhederne bruger den samme teknologi, som blev brugt til at skabe Kindle-læsere.
Prisen på sådanne numre er $700, eksklusive omkostninger til installation, og derfor er det usandsynligt, at denne udvikling bliver masseproduceret og vil være i stand til at komme ind på verdensmarkedet i den nærmeste fremtid. [19]
| Displayteknologier _ | |
|---|---|
| Video vises |
|
| Ikke-video |
|
| 3D-skærme |
|
| Statisk | |
| se også |
|
| E-bøger ( enheder og dokumenter ) | |
|---|---|
| Enhedsserie | |
| Filformater | |
| Kataloger | |
| Biblioteker | |
| se også | |