Technologia e-papieru

Zastosowanie

e-Papier

e-Papier

Czym jest e-papier?

To rodzaj wyświetlacza, który dąży do imitacji tradycyjnego papieru.
Autorem terminu e- papier, a zarazem wynalazcą e- papieru jest Nicholas Sheridon.

Parę słów o historii:

Pierwotnie technologia e- papieru opierała się na mikroskopijnych kulkach magnetycznych wprasowanych między dwie cienkie folie, z których jedna miała zdolność przewodzenia prądu. Kulki te z jednej strony były białe, a z drugiej czarne, a po przyłożeniu punktowego pola elektrycznego obracały się czarną stroną do powierzchni papieru. Przyłożenie silnego pola elektrycznego do całej powierzchni "kartki"powodowało obrócenie się wszystkich kulek białą stroną do powierzchni papieru i skutkowało "zmazaniem zapisu". Technologia ta została opracowana i opatentowana pod nazwą Gyricon w latach 70-tych XX w.

e- Papier Jacobsona

W latach 90-tych XX w. został opracowany inny rodzaj e- papieru. Jego twórcą jest Joseph Jacobson, a technologia opiera się na mikroskopijnych kapsułkach wypełnionych elektrycznie naładowanymi drobinami o białej barwie, zawieszonymi w kolorowym oleju. Drobiny wypływają na powierzchnię oleju pokrywając ją całkowicie, a pod wpływem słabego pola elektrycznego przyłożonego od dołu papieru zostają ściągnięte na dół kapsułek i odsłaniają kolorowy olej. Na podobnej zasadzie działały wyświetlacze elektroforetyczne, w których kapsułki umieszczano w szklanej płytce. W e-papierze szkło zostało zastąpione giętką folią. Rozwiązanie to jednak miało dość poważne wady - zapis był nietrwały, a samo urządzenie  bardzo wrażliwe na wstrząsy i działanie zewnętrznych źródeł pola elektrycznego.

E-ink

Modyfikacją powyższej technologii jest tzw. cyfrowy atrament, którego twórcą jest także Jacobson. W kapsułce z przeźroczystym płynem znajdują sie białe i czarne drobiny pigmentu naładowane elektrycznie: czarne- ujemnie, białe- dodatnio. Sterowanie potencjałem elektrycznym powoduje przemieszczanie się drobin do odpowiednich miejsc wyświetlacza i generuje powstawanie obrazu.

Inne technologie

Do produkcji e- papieru wykorzystuje się także inne technologie oparte m. in. na ciekłych kryształach, wyświetlaczach elektrochemicznych i plazmowych. Elektroniczny papier ma zastąpić monitory CRT, ekrany LCD i plazmowe, OLED- y oraz inne urządzenia tego typu.

Dzięki temu, że e- papier charakteryzuje się wyjątkową giętkością i elastycznością oraz ma minimalną grubość można go wielokrotnie zwijać i rozwijać, a mimo to nadal zachowuje swoje pierwotne właściwości. W przeciwieństwie do ekranów LCD, obraz na e- papierze nie ulega zniekształceniu przy jego wygięciu lub naciśnięciu. e- Papier, w odróżnieniu od standardowych wyświetlaczy, nie świeci. Tekst widzimy w świetle odbitym, jakbyśmy czytali zwykłą papierową gazetę, dlatego nawet intensywne czytanie nie jest nużące dla oczu.
W technologii e- papieru uzyskano także bardzo wysoki kontrast porównywalny raczej z zadrukowaną kartką papieru niż standardowym wyświetlaczem. Komfort czytania jest porównywalny z papierem, dla przykładu: współczynnik kontrastu publikacji papierowych typu gazeta codzienna wynosi ok.7, dla wyświetlacza E- ink sięga 11,5, a najlepsze ekrany LCD mają współczynnik na poziomie 4,6!
e- Papier jest energooszczędny. Zużywa od 0,01 do 0,001 energii wymaganej do działania konwencjonalnego wyświetlacza. Zasilanie wymagane jest tylko podczas zmiany obrazu, moc baterii zużywana jest tylko podczas "odwracania strony". Istotną cechą, niesłychanie zwiększającą użyteczność e- papieru, jest statyczny obraz - pozostaje on na ekranie pomimo odłączenia zasilania.Wszystkie wynikające z tego zastosowania trudno sobie wyobrazić.

e-Papier zdominuje przede wszystkim rynki wydawnicze. W przyszłości być może zastąpi tradycyjny papier... Zrewolucjonizuje codzienną prasę i magazyny, gdyż możliwym stanie się stworzenie prawdziwych elektronicznych gazet składających się z jednej strony, na której będzie można wyświetlać kolejne artykuły czy zdjęcia, a z czasem także filmy. Obecna konstrukcja jeszcze nie pozwala na prezentację ruchomych obrazów, gdyż wyświetlacze charakteryzują się długim czasem odświeżania, który wynosi aż 1 sekundę. Ponadto nośnik będzie długowieczny - na posiadaną już kartkę za pośrednictwem sieci bezprzewodowej załadujemy treść nowego wydania, bez konieczności kupowania nowej edycji. W tej jednej giętkiej "kartce" będzie można magazynować setki książek, a dzięki dostępowi do internetu dotrzeć do wszystkich książek dotąd wydanych. Nowoczesna technologia pozwoli na wzbogacenie książki o dodatkowe elementy, takie jak dźwięk czy ruchome obrazy, zamiast standardowych ilustracji i fotografii.

Technologia ta znalazła już zastosowanie w telefonii komórkowej nowej generacji. Wykorzystanie e- papieru jako wyświetlacza telefonu komórkowego minimalizuje zużycie energii tak dalece, że żywotność baterii wydłuża się nawet do 12 dni. Umożliwia także zmniejszenie rozmiarów telefonu.

Na rynku są już zegarki wyposażone w supercienkie i elastyczne wyświetlacze, a e-papierowy cyferblat charakteryzuje się bardzo wysokim kontrastem, dzięki czemu przypomina raczej pokrytą drukiem kartkę niż typowy wyświetlacz.

Naukowcy pracują nad udoskonaleniem elastycznego wyświetlacza znaków alfabetu Braille'a.Wynalazek ten potrafi wyświetlać jednocześnie 24 znaki, a docelowo ma to być 576 znaków.Znajduje on zastosowanie w e-bookach czy kartach płatniczych.

Dzięki temu, że obraz na e- papierze jest statyczny może on zostać wykorzystany wszędzie tam, gdzie zmiany obrazu są dokonywane rzadko. Można z niego będzie zrobić bilbordy, plakaty, plansze reklamowe, tablice informacyjne czy plakietki z ceną i nazwą produktu. Aby zmienić treść wystarczy wysłać sygnał drogą radiową wykorzystując sieci komórkowe lub wi-fi. Zaledwie kwestią czasu są e-papierowe tapety, obrazy czy ubrania dostosowujące się do naszego nastroju oraz zupełnie płaskie monitory telewizyjne, które będziemy przyklejać na ścianie zamiast stawiać na półce.

Mówiąc o e- papierze nie można pominąć aspektu ekologicznego. Wprawdzie przy produkcji e- papieru wzrasta zużycie tworzyw sztucznych oraz konieczna staje się utylizacja zniszczonych urządzeń, to jednak znacząco zmniejsza się zużycie papieru.
O tym, że do e-papieru należy przyszłość świadczy zaangażowanie się w prace badawcze nad tą ideą największych światowych potentatów m.in. Philipsa, Sony,Fujitsu,HP.

Chcesz wiedzieć więcej?

• artykuł o technologii e-papieru w magazynie CHIP