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Farbiges E-Paper, das mit der Realität konkurriert
Trotz des Versprechens von Amazon, die Zeitungs- und Zeitschriftenbranche mit seinem neuen elektronischen Kindle DX-Lesegerät mit großem Bildschirm neu zu erfinden, zögern einige Leute möglicherweise, die Technologie anzunehmen, bis Vollfarbdisplays möglich sind. Ein neuer Ansatz von Philips bietet nun neue Hoffnung für farbige E-Paper-Displays, die so hell und klar sind, dass selbst herkömmliche Flüssigkristalldisplays (LCDs) im Vergleich verblassen.
Farbschema: Ein Prototyp eines elektrophoretischen In-Plane-Displays mit 1.000 Pixeln.
Laut Kars-Michiel Lenssen, der die Arbeit bei Philips Forschung , mit Sitz in Eindhoven in den Niederlanden, hat der neue Ansatz das Potenzial, Farbbilder zu erzeugen, die dreimal heller sind als Displays mit Farbfiltern, einschließlich LCDs. Dies sei das nächste Mal, dass eine elektronische Papiertechnologie gedrucktem Papier je näher gekommen sei, sagt er.
Farbdisplays benötigen normalerweise vier Subpixel – Rot, Grün, Blau und Weiß – um jedes Vollfarbpixel zu erzeugen. Das kostet Sie an Auflösung, sagt Pieter van Lieshout, Leiter Produktforschung und -entwicklung bei Polymervision , das vor drei Jahren von Philips Electronics ausgegliedert wurde, um flexible Displays aus elektronischem Papier zu entwickeln.
Die andere Folge der Verwendung eines Farbfilters ist, dass er die Helligkeit eines Displays reduziert, sagt Sri Peruvemba, Vice President of Marketing bei E-Ink , in Cambridge, MA, das 1997 aus der Forschung am MIT hervorgegangen ist. Wenn Sie beispielsweise den gesamten Bildschirm mit Subpixeln rot machen, bedeutet dies, dass nur ein Viertel des Bildschirms tatsächlich rot ist.
Im Gegensatz dazu besteht der Ansatz von Philips Research darin, das traditionelle elektronische Papierpixel buchstäblich auf die Seite zu stellen, um es auf verschiedene Schattierungen des Spektrums abzustimmen.
Eine der gebräuchlichsten E-Paper-Technologien wurde von E-Ink entwickelt und wird für die monochromen Bildschirme in einer Vielzahl von Geräten verwendet, von Sonys Reader und Amazons Kindle bis hin zu Polymer Visions demnächst faltbarem Readius. Die Technologie verwendet Elektrophorese: Farbpartikel, die in einer Flüssigkeit dispergiert sind und durch ein elektrisches Feld gesteuert werden. Jedes Pixel besteht aus einer Mikrokapsel, die mit einer schwarzen öligen Flüssigkeit gefüllt ist, in der sehr kleine weiße Partikel suspendiert sind. Da diese Partikel geladen sind, können sie durch Anlegen eines elektrischen Felds an die Oberseite der Mikrokapsel – die Oberfläche der Seite – bewegt werden. Das Vorhandensein oder Fehlen dieser Partikel an der Oberfläche des Bildschirms wirkt wie Tinte, die die Art und Weise der Lichtreflexion verändert und ihm ein helleres oder dunkleres Aussehen verleiht.
Die Technik von Philips, die als In-Plane-Elektrophoretik bezeichnet wird, unterscheidet sich darin, dass farbige Partikel in einer klaren Flüssigkeit suspendiert und horizontal statt vertikal bewegt werden. Jedes Pixel besteht aus zwei Mikrokapselkammern: eine enthält gelbe und cyanfarbene Partikel, die andere darunter enthält magentafarbene und schwarze Partikel. Innerhalb jeder Mikrokapsel ist ein Satz farbiger Partikel positiv geladen, während der andere negativ geladen ist.
Durch eine sorgfältige Steuerung der Spannungen an Elektroden, die an den Rändern der Pixel positioniert sind, ist es möglich, die farbigen Partikel über das Pixel zu verteilen oder sie vollständig aus dem Blickfeld zu entfernen, indem sie hinter den Elektroden versteckt werden, sagt Lenssen. Dies bedeutet, dass unterschiedliche Farbnuancen erzielt werden können, indem gesteuert wird, wie viele von jeder Gruppe von Farbpartikeln sichtbar sind. Um Weiß zu erzeugen, werden alle Partikel einfach zur Seite verschoben, um das weiße Substrat unter den beiden Mikrokapseln freizugeben.
Es scheint ein guter Ansatz zu sein, sagt van Lieshout von Polymer Vision. Er stellt jedoch fest, dass die Technologie im Vergleich zu traditionelleren Ansätzen wie der Verwendung von Farbfiltern noch in den Kinderschuhen steckt. Aus diesem Grund glaubt er, dass die ersten vollfarbigen E-Paper-Displays Filter verwenden werden.
Peruvemba stimmt zu. E-Ink habe in der Vergangenheit die Verwendung von farbigen Partikeln untersucht, sagt er, aber sie seien schwieriger herzustellen. Filter sind wahrscheinlich der einfachste Weg, um auf den Markt zu kommen – sie werden bereits in LCDs verwendet und sind daher im Vergleich zu anderen Ansätzen eine kostengünstigere Lösung. Vor diesem Hintergrund prognostiziert er, dass es mindestens drei Jahre dauern wird, bis farblose E-Paper-Technologien ohne Filter auf den Markt kommen.
Ein Aspekt, der die In-Plane-Elektrophoretik jedoch attraktiver machen könnte: die Tatsache, dass sie auf billigere und einfachere Elektronik angewiesen ist, um die Pixel zu adressieren. Dies bietet laut Lenssen nicht nur deutliche Vorteile in Bezug auf die einfache Herstellung, sondern macht die Bildschirme auch besser geeignet, um flexible Displays zu erstellen.