Електронний папір - технологія відображення інформації, яка імітує звичайні чорнило на папері. На відміну від традиційних рідкокристалічних екранів, в яких використовується підсвічування матриці для формування зображення, електронний папір відбиває світло як звичайний папір. Вона може відображати текст і зображення як завгодно довго, не споживаючи при цьому електроенергію, в той же час, дозволяючи змінювати зображення.
технологія
електрофоретичні дисплеї
Електрофоретичний дисплей формує зображення шляхом перерозміщення заряджених пігментних частинок за допомогою електричного поля.
У простій реалізації електрофоретичного дисплея, є частинки діоксиду титану, з діаметром близько одного мікрометра, дисперговані в мінеральному маслі. Чорна фарба додається в олії, а також сурфактанти і домішки, що регулюють заряд (англ. Charge Control Agent, CCA) в частинках. Ця суміш поміщається між двох провідних пластин, розділених проміжком 10-100 мкм. Коли прикладається напруга уздовж пластин - частинки рухаються електрофоретичної до пластини, що несе протилежний заряд до заряду частинок. Коли частинки знаходяться на передній (лицьовій) панелі дисплея, він виглядає білим, оскільки світло відбивається від титанових частинок з високим показником заломлення. Коли частинки розміщені на задній стороні дисплея, то він виглядає темним, оскільки випадковий світло абсорбується кольоровою фарбою. Якщо задній електрод розділений на ряд маленьких областей (пікселів), то зображення формується шляхом застосування відповідного напруги в кожній області дисплея, щоб створити відповідну послідовність областей відображення і поглинання світла.
Електрофоретичні дисплеї розглядаються як основні приклади технології електронного паперу, за їх схожість зі звичайним папером і мале споживання електроенергії.
Електрофоретичні дисплеї можуть виготовлятися, використовуючи процес Electronics on Plastic by Laser Release (EPLaR), що є розробкою Philips, щоб задіяти існуючі заводи з випуску AM-LCD для виготовлення гнучких пластикових дисплеїв.
Розробка
Рання версія електронного паперу містила лист з дуже маленькими прозорими капсулами розмірами близько 40 мкм. Кожна капсула містила скорозшивач з чорною фарбою (електронне чорнило) з численними частинками діоксиду титану, зануреними в неї.
Мікрокапсули знаходяться в шарі рідкого полімеру, затиснуті між двома масивами електродів, верхній з яких є прозорим. Два масиву розташовані так, що лист складається з точок, і кожного пікселя відповідає пара електродів, розташованих по обидві сторони аркуша. Лист є ламінованим, з прозорого пластика для захисту, в результаті чого загальна товщина є 80 мкм, або вдвічі більше, ніж у звичайного паперу.
Мережі електродів з'єднані зі схемою дисплея, яка «включає» і «вимикає» електронне чорнило для деяких точок, прикладаючи напругу в відповідні пари електродів. Застосування негативного заряду до поверхні електрода відштовхує частинки на дно локальної капсули, викручуючи чорну фарбу на поверхню і даючи пікселю чорний вид. Зміна напруги має протилежний ефект - частинки змушені віддалятися від поверхні, даючи піксель білого кольору. Останнє втілення цієї концепції вимагає тільки одного шару електродів для мікрокапсул.
Електросмачівающійся дисплей
Електросмачівающійся дисплей (англ. Electro-wetting display, EWD) базується на контролі форми закритого водяного / масляного інтерфейсу додатком напруги. При відсутності напруги кольорове масло формує плоску плівку між водою і гідрофобним (водовідштовхувальним) речовиною, ізолюючи покриття електродів, в результаті чого піксель є забарвленим. Коли прикладається напруга між електродом і водою, поверхневий натяг між водою і покриттям змінюється. В результаті отримано стан, яке не є більш стабільним, що є причиною того, що вода витісняє масло в сторону.
В результаті виходить частково прозорий піксель або білий піксель в разі, якщо відображає біла поверхня використовується змінним елементом. Через малий розмір пікселів користувач відчуває лише середнє відображення.
Крім того технологія забезпечує унікальний шлях до повнокольоровим дисплеям високої яскравості, і веде до дисплеїв, в чотири рази більше яскраві, ніж відбивні LCD і в два рази яскравіше інших новітніх технологій.
Замість того, щоб використовувати, червоний, зелений і синій (RGB) фільтри або альтернативні ділянки з трьох основних кольорів, що фактично веде до того, що лише третина дисплея відображає світло в потрібному кольорі, електросмачіванія дозволяє систему, в якій окремий піксель може незалежно перемикати два різних кольори. В результаті виходить те, що дві третину дисплея відображає світло в будь-якому потрібному кольорі. Це досягається шляхом створення точок зі стеком з двох незалежно керованих забарвлених плівок масла плюс кольоровий фільтр.
Використовуються кольору блакитний, пурпурний і жовтий, які є так званої субтрактівной системою, яку можна порівняти з принципом, який використовується в струминного друку. Порівнюючи з LCD, виходить ще один множник два до яскравості, оскільки не потрібно поляризаторів.
Електрофлюідние дисплеї
Основна технологія була винайдена в Novel Devices Laboratory, в університеті Цинциннаті. В даний час технологія вводиться на ринок компанією Gamma Dynamics.
Інші дослідження електронного паперу були пов'язані з використанням органічних транзисторів, вбудованих в гнучкі підкладки, включаючи спроби вбудувати їх в звичайний папір. Проста, кольорова, електронний папір складається з тонких кольорових світлофільтрів, доданих в монохромну технологію, описану вище. Масив пікселів ділиться на тріади, як правило, які складаються зі стандартних блакитного, пурпурного і жовтого, так само як і у моніторів з електронно-променевою трубкою (хоча використовуючи субтрактівниє, основні кольори на противагу до аддитивним основних кольорів). Дисплей тоді контролюється, як і будь-який інший електронний кольоровий дисплей.
застосування
Кілька компаній одночасно розробляють електронний папір і чорнило. Хоча технології, використовувані в кожної компанії, забезпечують в більшості ті ж функції, кожна має свої окремі технологічні переваги. Всі технології електронного паперу стикаються з такими проблемами:
- Метод інкапсуляції.
- Чорнило або активний матеріал для заповнення дисплея.
- Електроніка для активації чорнила.
Електронні чорнило можуть бути застосовані як до гнучких, так і до жорстких матеріалами. У разі гнучких дисплеїв, основа вимагає тонкого гнучкого матеріалу і в той же час досить жорсткого, щоб витримувати значний знос, наприклад, дуже тонкий пластик. Як чорнило заповнюється і потім застосовуються до підкладки, є тим, що відрізняє одну компанію від іншої. Ці процеси є складними і ретельно охороняються як промислові таємниці. Виробництво електронного паперу обіцяє бути менш складним і менш витратним, ніж традиційні LCD-дисплеї.
комерційне застосування
цифрові підручники
Наручний годинник
Електронні книги
Інші області застосування
Інші запропоновані застосування включають цифрові фоторамки та інформаційні щити.