Elektronisches Papier

Elektronisches Papier, E-Papier und elektronische Tinte sind Anzeigetechnologien, die entworfen werden, um das Äußere von gewöhnlicher Tinte auf Papier nachzuahmen. Verschieden von herkömmlichen von hinten beleuchteten flachen Tafel-Anzeigen, die leichte, elektronische Papieranzeigen ausstrahlen, widerspiegeln Licht wie gewöhnliches Papier. Viele der Technologien können statischen Text und Images unbestimmt halten, ohne Elektrizität zu verwenden, während sie Images erlauben, später geändert zu werden. Flexibles elektronisches Papier verwendet Plastiksubstrate und Plastikelektronik für den Anzeigeplatineneinschub.

Wie man

häufig betrachtet, ist elektronische Papieranzeige (EPD) bequemer, um zu lesen, als herkömmliche Anzeigen. Das ist wegen des stabilen Images, das kein Bedürfnis hat, ständig erfrischt zu werden, und einen breiteren Betrachtungswinkel hat. Eine ideale E-Papieranzeige kann im direkten Sonnenlicht ohne das Image gelesen werden, das scheint zu verwelken. Das Kontrastverhältnis in verfügbaren Anzeigen bezüglich 2008 könnte als ähnlich dieser der Zeitung beschrieben werden, obwohl kürzlich entwickelte Anzeigen ein bisschen besser sind. Es gibt andauernde Konkurrenz unter Herstellern, um voll-farbige Fähigkeit zur Verfügung zu stellen. Der erste flexible EPD für Verbraucher wird in Europa im April 2012 verfügbar sein.

Anwendungen elektronischer Sehanzeigen schließen elektronische Preiskalkulationsetiketten in Einzelgeschäfte, und Digitalbeschilderung, Stundenpläne an Busbahnhöfen, elektronischen Werbetafeln, Mobiltelefonanzeigen und E-Lesern ein, die fähig sind, Digitalversionen von Büchern und E-Papierzeitschriften zu zeigen. Elektronisches Papier sollte mit Digitalpapier nicht verwirrt sein, das ein Polster ist, um handschriftliche Digitaldokumente mit einem Digitalkugelschreiber zu schaffen.

Technologien

Gyricon

Elektronisches Papier wurde zuerst in den 1970er Jahren von Nick Sheridon am Palo Altstimme-Forschungszentrum von Xerox entwickelt. Das erste elektronische Papier, genannt Gyricon, hat aus Polyäthylen-Bereichen zwischen 75 und 106 Mikrometern darüber bestanden. Jeder Bereich ist eine janus Partikel, die aus negativ beladenem schwarzem Plastik auf einer Seite zusammengesetzt ist, und hat positiv weißen Plastik auf dem anderen beladen (jede Perle ist so ein Dipol). Die Bereiche werden in einer durchsichtigen Silikon-Platte mit jedem in einer Luftblase von Öl aufgehobenen Bereich eingebettet, so dass sie frei rotieren können. Die Widersprüchlichkeit der Stromspannung, die auf jedes Paar von Elektroden dann angewandt ist, bestimmt, ob die weiße oder schwarze Seite Schriftseite nach oben so dem Pixel ein weißes oder schwarzes Äußeres, gibt.

Auf der FPD 2008-Ausstellung japanische Gesellschaft hat Soken eine Wand mit elektronischer Tapete mit dieser Technologie demonstriert.

Electrophoretic

In der einfachsten Durchführung einer Electrophoretic-Anzeige Titan-Dioxyd (titania) Partikeln wird etwa ein Mikrometer im Durchmesser in einem Kohlenwasserstoff-Öl verstreut. Ein dunkles Färbemittel wird auch zum Öl, zusammen mit surfactants und Aufladung von Agenten hinzugefügt, die die Partikeln veranlassen, eine elektrische Anklage zu übernehmen. Diese Mischung wird zwischen zwei parallelen, leitenden durch eine Lücke von 10 bis 100 Mikrometern getrennten Tellern gelegt. Wenn eine Stromspannung über die zwei Teller angewandt wird, werden die Partikeln electrophoretically zum Teller abwandern, der die entgegengesetzte Anklage davon auf den Partikeln trägt. Wenn die Partikeln am Vorder-(Betrachtung) Seite der Anzeige gelegen werden, scheint es weiß, weil Licht zurück dem Zuschauer durch den hohen Index titania Partikeln gestreut wird. Wenn die Partikeln an der Hinterfront der Anzeige gelegen werden, scheint es dunkel, weil das Ereignis-Licht vom farbigen Färbemittel gefesselt ist. Wenn die hintere Elektrode in mehrere kleine Bildelemente (Pixel) geteilt wird, dann kann ein Image durch die Verwendung der passenden Stromspannung auf jedes Gebiet der Anzeige gebildet werden, um ein Muster des Reflektierens und der fesselnden Gebiete zu schaffen.

Anzeigen von Electrophoretic werden als Hauptbeispiele der elektronischen Papierkategorie, wegen ihres papierähnlichen Äußeren und niedrigen Macht-Verbrauchs betrachtet.

Beispiele von kommerziellen Electrophoretic-Anzeigen schließen die hochauflösenden aktiven Matrixanzeigen ein, die in Amazon Kindle, Barnes & Noble Nook, Sony Librie, Leser von Sony und iRex Ilias-E-Leser verwendet sind. Diese Anzeigen werden von einem electrophoretic Bildaufbereitung des von E Ink Corporation verfertigten Films gebaut.

Die EPD Technologie ist auch von Sipix und Bridgestone/Delta entwickelt worden.

SiPix Imaging Inc. ist jetzt ein Teil von AU Optronics Corp., einer der drei größten Hersteller der FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE-TAFEL in der Welt. Anders als die 0.04mm-Diameter-Mikrokapselstruktur von E-Tinte ist Sipix 0.15mm-Diameter-Mikrotasse.

Auf der anderen Seite hat die Fortgeschrittene Material-Abteilung von Bridgestone Corp. mit Delta Optoelectronics Inc. im Entwickeln der Schnellen Ansprechflüssigkeitspuder-Anzeige (QR-LPD) Technologie zusammengearbeitet. Der Motorola MOTOFONE F3 war das erste Mobiltelefon, um die Technologie zu verwenden, um zu helfen, grellen Schein vom direkten Sonnenlicht während des Außengebrauches zu beseitigen.

Anzeigen von Electrophoretic können mit der Elektronik auf Plastik durch die Laserausgabe (EPLaR) von Philips Research entwickelter Prozess verfertigt werden, um vorhandenen Produktionsanlagen der FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE AM zu ermöglichen, flexible Plastikanzeigen zu schaffen.

Anzeige von Electrophoretic

Eine Electrophoretic-Anzeige bildet sichtbare Images durch das Umordnen von beladenen Pigment-Partikeln mit einem angewandten elektrischen Feld

In den 1990er Jahren wurde ein anderer Typ von elektronischem Papier von Joseph Jacobson erfunden, wer später co-founded E Ink Corporation, die eine Partnerschaft mit Philips Components zwei Jahre später gebildet hat, um die Technologie zu entwickeln und auf den Markt zu bringen. 2005 hat Philips das elektronische Papiergeschäft sowie seine zusammenhängenden Patente zu Prime View International verkauft. Das hat winzige Mikrokapseln verwendet, die mit elektrisch beladenen weißen in einem farbigen Öl aufgehobenen Partikeln gefüllt sind. In frühen Versionen hat das zu Grunde liegende Schaltsystem kontrolliert, ob die weißen Partikeln an der Oberseite von der Kapsel waren (so hat es weiß dem Zuschauer ausgesehen), oder an der Unterseite von der Kapsel (so hat der Zuschauer die Farbe des Öls gesehen). Das war im Wesentlichen eine Wiedereinführung der wohl bekannten Electrophoretic-Anzeigetechnologie, aber der Gebrauch von Mikrokapseln hat der Anzeige erlaubt, auf flexiblen Plastikplatten statt des Glases verwendet zu werden.

Eine frühe Version von elektronischem Papier besteht aus einer Platte von sehr kleinen durchsichtigen Kapseln, jeder ungefähr 40 Mikrometer darüber. Jede Kapsel enthält eine ölige Lösung, die schwarzes Färbemittel (die elektronische Tinte) mit zahlreichen weißen Titan-Dioxyd-Partikeln enthält, die innerhalb aufgehoben sind. Die Partikeln werden ein bisschen negativ beladen, und jeder ist natürlich weiß.

Die Mikrokapseln werden in einer Schicht des flüssigen Polymers gehalten, das zwischen zwei Reihe von Elektroden eingeschoben ist, von denen die obere durchsichtig gemacht wird. Die zwei Reihe wird ausgerichtet, so dass die Platte in Pixel, der jedes Pixel entsprechend einem Paar von Elektroden gelegen jede Seite der Platte geteilt wird. Die Platte ist mit durchsichtigem Plastik für den Schutz lamelliert, auf eine gesamte Dicke von 80 Mikrometern, oder zweimal mehr als das von gewöhnlichem Papier hinauslaufend.

Das Netz von Elektroden wird verbunden, um Schaltsystem zu zeigen, das die elektronische Tinte und 'von' an spezifischen Pixeln durch die Verwendung einer Stromspannung auf spezifische Paare von Elektroden einschaltet. Die Verwendung einer negativen Anklage zur Oberflächenelektrode treibt die Partikeln zum Boden von lokalen Kapseln zurück, das schwarze Färbemittel zur Oberfläche zwingend und dem Pixel ein schwarzes Äußeres gebend. Das Umkehren der Stromspannung hat die entgegengesetzte Wirkung - die Partikeln werden zur Oberfläche gezwungen, dem Pixel ein weißes Äußeres gebend. Eine neuere Verkörperung dieses Konzepts verlangt nur eine Schicht von Elektroden unter den Mikrokapseln.

Electrowetting

Electro-anfeuchtende Anzeige (EWD) basiert auf dem Steuern der Gestalt einer beschränkten Wassers/Öls Schnittstelle durch eine angewandte Stromspannung. Ohne angewandte Stromspannung bildet das (farbige) Öl einen flachen Film zwischen dem Wasser und einem hydrophoben (wasserabstoßenden) Isolieren-Überzug einer Elektrode, auf ein farbiges Pixel hinauslaufend.

Wenn eine Stromspannung zwischen der Elektrode und dem Wasser, der Grenzflächenspannung zwischen dem Wasser und den Überzug-Änderungen angewandt wird. Infolgedessen ist der aufgeschoberte Staat nicht mehr stabil, das Wasser veranlassend, das Öl beiseite zu bewegen.

Das läuft auf ein teilweise durchsichtiges Pixel hinaus, oder, wenn eine reflektierende weiße Oberfläche unter dem schaltbaren Element, einem weißen Pixel verwendet wird. Wegen der kleinen Größe des Pixels erfährt der Benutzer nur das durchschnittliche Nachdenken, was bedeutet, dass eine hohe Helligkeit, schaltbares Hoch-Kontrastelement erhalten wird, der die Basis der reflektierenden Anzeige bildet.

Auf der Electro-Befeuchtung gestützte Anzeigen haben mehrere attraktive Eigenschaften. Die Schaltung zwischen dem weißen und farbigen Nachdenken ist schnell genug, um Videoinhalt zu zeigen.

Es ist eine niedrige Macht und Technologie der niedrigen Stromspannung, und zeigt gestützt auf der Wirkung kann flach und dünn gemacht werden. Das Reflexionsvermögen und die Unähnlichkeit sind besser als oder denjenigen anderer reflektierender Anzeigetypen gleich und nähern sich denjenigen von Papier.

Außerdem bietet die Technologie einen einzigartigen Pfad zur hohen Helligkeit voll-farbige Anzeigen an, zu Anzeigen führend, die viermal heller als reflektierender LCDs und zweimal so hell sind wie andere erscheinende Technologien.

Anstatt rote, grüne und blaue (RGB) Filter zu verwenden oder Segmente der drei primären Farben abwechseln zu lassen, die effektiv auf nur ein Drittel des Anzeigereflektieren-Lichtes in der gewünschten Farbe hinauslaufen, berücksichtigt Electro-Befeuchtung ein System, in dem ein Subpixel im Stande ist, zwei verschiedene Farben unabhängig zu schalten.

Das läuft auf die Verfügbarkeit von zwei Dritteln des Anzeigegebiets hinaus, um Licht in jeder gewünschten Farbe zu widerspiegeln. Das wird durch das Aufbauen eines Pixels mit einem Stapel von zwei unabhängig kontrollierbaren farbigen Ölfilmen plus ein Farbenfilter erreicht.

Die verwendeten Farben, sind Purpurrot zyan und gelb, der ein so genanntes abziehendes System ist, das mit dem Grundsatz vergleichbar ist, der in inkjet verwendet ist, der zum Beispiel druckt. Im Vergleich zur FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE wird ein anderer Faktor zwei in der Helligkeit gewonnen, weil keine Polarisatoren erforderlich sind.

Beispiele von kommerziellen Electrowetting-Anzeigen schließen Liquavista, ITRI, PVI und ADT ein.

Electrofluidic

Anzeigen von Electrofluidic sind eine Schwankung einer Electrowetting-Anzeige. Anzeigen von Electrofluidic legen eine wässrige Pigment-Streuung innerhalb eines winzigen Reservoirs. Das Reservoir umfasst Stromspannung wird verwendet, um das Pigment aus dem Reservoir elektromechanisch zu ziehen und es als ein Film direkt hinter dem Betrachtungssubstrat auszubreiten. Infolgedessen übernimmt die Anzeige Farbe und Helligkeit, die diesem von herkömmlichen auf Papier gedruckten Pigmenten ähnlich ist. Wenn Stromspannung flüssige Oberflächenspannungsursachen die Pigment-Streuung entfernt wird, um ins Reservoir schnell zurückzuschrecken. Wie berichtet, im Problem im Mai 2009 der Natur Photonics kann die Technologie> weißer 85-%-Staat reflectance für elektronisches Papier potenziell zur Verfügung stellen.

Die Kerntechnologie wurde am Neuartigen Gerät-Laboratorium an der Universität von Cincinnati erfunden. Die Technologie wird zurzeit durch die Gammadynamik kommerzialisiert.

Modulator von Interferometric

Andere Bistable-Anzeigen

  • Qualcomm, der Hersteller des Modulators "von Mirasol" interferometric zeigt
  • Kent Displays, Hersteller der cholesteric flüssigen Kristallanzeige (ChLCD)
  • Nemoptic, nematische Materialien
  • TRED

Andere Technologien

Andere Forschungsanstrengungen in E-Papier haben verwendende organische Transistoren eingeschlossen, die in flexible Substrate einschließlich Versuche eingebettet sind, sie in herkömmliches Papier einzubauen.

Einfaches FarbenE-Papier besteht aus einem dünnen farbigen optischen Filter, der zur monochromen Technologie hinzugefügt ist, die oben beschrieben ist. Die Reihe von Pixeln wird in Triaden geteilt, normalerweise aus dem Standardzyan, Purpurrot und gelb, ebenso als CRT Monitore (obwohl mit abziehenden primären Farben im Vergleich mit zusätzlichen primären Farben) bestehend. Die Anzeige wird dann wie jede andere elektronische Farbenanzeige kontrolliert.

Beispiele von Electrochromic-Anzeigen schließen Acreo, Ajjer, Aveso und Ntera ein.

Nachteile

Elektronische Papiertechnologien haben einen sehr niedrigen erfrischen Rate im Vergleich zu anderen Anzeigetechnologien der niedrigen Macht wie FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE. Das hält Erzeuger davon ab, hoch entwickelte interaktive Anwendungen durchzuführen (schnell bewegende Menüs, Maus-Zeigestöcke verwendend oder scrollend), wie diejenigen, die auf beweglichen Geräten möglich sind. Ein Beispiel dieser Grenze ist, dass ein Dokument entweder ohne das äußerste Verschmieren während des Übergangs oder ohne einen sehr langsamen Zoom nicht glatt gesurrt werden kann.

Eine andere Grenze ist, dass ein Schatten eines Images nach erfrischenden Teilen des Schirms sichtbar sein kann. Solche Schatten werden "Geisterimages" genannt, und die Wirkung wird "Bildeinbrennen" genannt. Diese Wirkung ist an die Schirm-Brandwunde - in, aber, verschieden davon erinnernd, wird gelöst, nachdem der Schirm mehrere Male erfrischt wird. Das Drehen jedes Pixels weiß, dann schwarz, dann weiß, hilft, die Unähnlichkeit der Pixel zu normalisieren. Das ist, warum mehrere Geräte mit dieser Technologie den kompletten Schirm "aufblitzen" lassen", der weiß und schwarz ist, wenn er ein neues Image lädt.

Elektronisches Papier ist noch ein Thema in R&D Gemeinschaft und bleibt unter der Entwicklung für manufacturability, Marktfähigkeit und Zuverlässigkeitsrücksichten.

Anwendungen

Mehrere Gesellschaften entwickeln gleichzeitig elektronisches Papier und Tinte. Während die von jeder Gesellschaft verwendeten Technologien viele derselben Eigenschaften zur Verfügung stellen, hat jeder seine eigenen verschiedenen technologischen Vorteile. Alle elektronischen Papiertechnologien stehen den folgenden allgemeinen Herausforderungen gegenüber:

  • Eine Methode für encapsulation
  • Eine Tinte oder aktives Material, um den encapsulation zu füllen
  • Elektronik, um die Tinte zu aktivieren

Elektronische Tinte kann auf flexible oder starre Materialien angewandt werden. Für flexible Anzeigen verlangt die Basis, dass ein dünnes, flexibles Material, das zäh genug ist beträchtlichem Tragen wie äußerst dünner Plastik widersteht. Die Methode, wie die Tinten kurz zusammengefasst und dann auf das Substrat angewandt werden, ist, was jede Gesellschaft von anderen unterscheidet. Diese Prozesse sind kompliziert und sind sorgfältig geschützte Industriegeheimnisse. Dennoch verspricht das Bilden elektronischen Papiers, weniger kompliziert und kostspielig zu sein, als das Bilden traditionellen LCDs.

Es gibt viele Annäherungen an elektronisches Papier mit vielen Gesellschaften, die Technologie in diesem Gebiet entwickeln. Andere Technologien, die auf elektronisches Papier anwenden werden, schließen Modifizierungen von flüssigen Kristallanzeigen, electrochromic Anzeigen und die elektronische Entsprechung von einem Ätzen Einer Skizze an der Kyushu Universität ein. Vorteile von elektronischem Papier schließen niedrigen Macht-Gebrauch ein (Macht wird nur gezogen, wenn die Anzeige aktualisiert wird), Flexibilität und bessere Lesbarkeit als die meisten Anzeigen. Elektronische Tinte kann auf jeder Oberfläche, einschließlich Wände, Werbetafeln, Produktetiketten und T-Shirts gedruckt werden. Die Flexibilität von Tinte würde es auch möglich machen, Rollable-Anzeigen für elektronische Geräte zu entwickeln.

Armbanduhren

  • Im Dezember 2005 hat Seiko die erste elektronische Tinte veröffentlicht gestützte Bewachung hat das Spektrum SVRD001 Armbanduhr genannt, die eine flexible Electrophoretic-Anzeige hat und im März 2010 Seiko eine zweite Generation dieser berühmten E-Tintenbewachung mit einer aktiven Matrixanzeige befreit hat.

E-Bücher

  • 2004 hat Sony Librié EBR-1000EP in Japan, dem ersten E-Buchleser mit einer elektronischen Papieranzeige veröffentlicht. Im September 2006 hat Sony den PRS-500 Leser-E-Buchleser von Sony in den USA befreit. Am 2. Oktober 2007 hat Sony den PRS-505, eine aktualisierte Version des Lesers bekannt gegeben. Im November 2008 hat Sony den PRS-700BC veröffentlicht, der einen backlight und einen touchscreen vereinigt hat.
  • Gegen Ende 2007 hat der Amazonas begonnen zu erzeugen und Marketing, das der Amazonas, ein E-Buchleser mit einer E-Papieranzeige Entzündet. Im Februar 2009 hat der Amazonas das Entzünden 2 veröffentlicht, und im Mai 2009 Flammen die größeren Auf DX wurde bekannt gegeben. Im Juli 2010 Flammt die dritte Generation Auf wurde bekannt gegeben.
  • Im November 2009 hat Barnes und Edel Barnes & Noble Nook gestartet, einen Androiden Betriebssystem führend. Es unterscheidet sich von anderen Lesern des berühmten Namens, indem es eine ersetzbare Batterie hat, und ein getrennter Sensorbildschirm färbt FLÜSSIGKRISTALLANZEIGE unter dem elektronischen Hauptpapierlesen-Schirm.

Zeitungen

  • Im Februar 2006 hat der flämische tägliche De Tijd eine elektronische Version des Papiers verteilt, um Unterzeichnete in einer beschränkten Marktstudie mit einer Vor-Vorführungsversion der iRex Ilias auszuwählen. Das war die erste registrierte Anwendung elektronischer Tinte zum Zeitungsveröffentlichen.
  • Im September 2007 hat die französische Tageszeitung Les Échos den offiziellen Start einer elektronischen Version des Papiers auf einer Abonnement-Basis bekannt gegeben. Zwei Angebote sind verfügbar, ein Jahr-Abonnement und ein Lesegerät verbindend. Ein interessanter Punkt des Angebots ist die Wahl eines Lichtes (176g) Lesegerät (angepasst an Les Echos durch Ganaxa) oder die iRex Ilias. Zwei verschiedene in einer Prozession gehende Plattformen werden verwendet, um lesbare Information der Tageszeitung, des eines gestützten auf der kürzlich entwickelten GPP elektronischen Tintenplattform von Ganaxa und der anderen entwickelt innerlich durch Les Echos zu liefern.

Anzeigen in klugen Karten eingebettet

  • Flexible Anzeigekarten ermöglichen Finanzzahlungskartenbesitzern, ein ehemaliges Kennwort zu erzeugen, um Online-Bankwesen und Transaktionsschwindel zu reduzieren. Elektronisches Papier konnte eine flache und dünne Alternative zu vorhandenen Schlüsseluhrkette-Jetons für die Datensicherheit anbieten. Die erste ISO entgegenkommende kluge Karte in der Welt mit einer eingebetteten Anzeige wurde von Innovative Card Technologies und nCryptone 2005 entwickelt. Die Karten wurden durch den Nagra Personalausweis verfertigt.

Status-Anzeigen

  • Einige Geräte, wie USB-Blitz-Laufwerke, haben elektronisches Papier verwendet, um Zustandsinformation wie verfügbarer Abstellraum zu zeigen. Das neigt dazu, besser zu sein, als eine GEFÜHRTE Anzeige zum Beispiel, weil sobald das Image auf dem elektronischen Papier gesetzt worden ist, verlangt es keiner Macht aufrechtzuerhalten, so kann die Ausgabe gesehen werden, selbst wenn der Blitz-Laufwerk nicht eingesteckt wird.

Mobiltelefone

  • Das preisgünstige Mobiltelefon von Motorola, Motorola F3, verwendet auch eine alphanumerische schwarze/weiße Electrophoretic-Anzeige.
  • Der Deckname von Samsung 2 Mobiltelefon vereinigt elektronische Tinte von E Tinte in die Tastatur, die der Tastatur erlaubt, Codierungen und Orientierung während in verschiedenen Anzeigeweisen zu ändern.

Elektronische Bord-Etiketten

  • Gestützte elektronische Bord-Etiketten (ESL) von E-Papier werden verwendet, um die Preise an Einzelhandelsgeschäften digital zu zeigen. Gestützte Etiketten der elektronischen Papiers werden über die Zweiwege-Infrarot- oder Radiotechnologie aktualisiert. Die Reihe von DotMatrix von Etiketten von Pricer verwendet E-Papiertechnologie. Etiketten von MariSense verwenden E-Tintenanzeigetechnologie.

Anderer

Andere vorgeschlagene Anwendungen schließen Kleidung, Digitalfoto-Rahmen, Informationsausschüsse und einfach Tastaturen (nützlich für weniger vertretene Sprachen oder speziell nicht alphabetische Anwendungen wie das Videoredigieren oder die Spiele) ein.

Anzeigehersteller

  • Delta-Elektronik
  • LG
  • NEC
  • Plastiklogik
  • E Ink Holdings, flexibler EPLaR
  • Samsung
  • Seiko Epson

Siehe auch

  • E-Buch
  • E Tinte
  • Electrofluidic
  • Flexible Elektronik
  • Liste von E-Buchlesern
  • Anzeigebeispiele

Weiterführende Literatur

Links


Volkswirtschaft / Erde
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