? ? ?

Что такое электрическая бумага?

Электрическая бумага (англ. e-paper, electronic paper; также электрические чернила) - это разработка отображения материала, разработанная для имитации обыкновенной печати на бумаге и основанная на явлении электрофореза.

История разработки

Электрическая бумага была разработана в процессе совершенствования устройств отображения материала. Жидкокристаллические мониторы (дальше - ЖК-дисплеи) на момент сотворения электрической бумаги уже были одними из самых эконом устройств, имеющих в статическом режиме потребление на уровне единиц микроампер и даже наименее, и не требовавших издержек энергии на излучение света, потому что являлись устройствами светомодулирующего класса. Однако, во-1-х, они обладали большими световыми потерями в силу наличия в их конструкции 2-ух поляризаторов и сравнимо малой оптической плотности «включённых» ЖК - из чего следуют довольно низкие яркость с контрастностью получаемого изображения и довольно малый угол обзора. Во-2-х, они не имели возможность хранить отображаемую информацию: хотя эту задачку есть возможность было перенести на экономные в статике КМОП элементы с учётом того, что данный класс монитора сам имеет маленькое потребление в статическом режиме, однако в силу физико-химических особенностей молекул фактически применяемых ЖК, чтоб избежать разрушения молекул, требуется питание переменным напряжением (динамический режим), что в силу ёмкостной природы ЖК-ячейки приводит к приметному росту употребления электроэнергии, или же, в случае внедрения особых ЖК устойчивых к неизменному току, приводило к сильному усложнению для огромных мониторов схемотехники устройства - экономически неоправданному в силу ограничений имевшейся тогда технологии.

Создание технологии «электронной бумаги» было призвано преодолеть эти ограничения. Изображение на ней формируется подобно письму по обыкновенной бумаге карандашом - твёрдыми пигментными частичками, на (в) микроструктурном материале, дисперсно-рассеивающем свет подобно волокнам бумаги. Из-за чего угол обзора выходит фактически таковой же, как и обыкновенной бумаги - много превосходя такой у плоских жидкокристаллических мониторов. Электрическая бумага также является устройством светомодулирующего класса с присущими ему положительными качествами и работает в чистом виде в отражённом свете в отсутствие промежных преобразований светового потока - как обыденный лист с печатным текстом либо изображением, вследствие чего достигается высочайшая яркость и контрастность получаемого изображения. Эффект памяти обеспечивается удержанием пигментных частиц на поверхности твёрдого тела (подложки) силами Ван-дер-Ваальса.

На техническом уровне четкий термин - электрофоретический индикатор. Потому что фактически все модификации данной технологии употребляют явление электрофореза.

Электрическая бумага была в первый раз разработана в Исследовательском Центре компании Xerox в Пало Альто (англ. Xerox’s Palo Alto Research Center) Ником Шеридоном (англ. Nick Sheridon) в 1970-х годах. 1-ая электрическая бумага, нареченная Гирикон (англ. Gyricon), состояла из полиэтиленовых сфер от 20 до 100 мкм в поперечнике. Любая сфера состояла из негативно заряженной чёрной и положительно заряженной белоснежной половины. Все сферы помещались в прозрачный силиконовый лист, который наполнялся маслом, чтоб сферы свободно крутились. Полярность подаваемого напряжения на каждую пару электродов определяла, какой стороной оборотится сфера, давая, следовательно, белоснежный либо чёрный цвет точки на экране.

В 1990-х годах Джозеф Якобсон (Joseph Jacobson) изобрел иной класс электрической бумаги. Потом он основал корпорацию E Ink Corporation, которая, вместе с Philips, через два года разработала и вывела эту технологию на рынок. Штаб-квартира компании расположилась в Кембридже, штат Массачусетс. Компанией также был открыт кабинет в Стране восходящего солнца, в Токио. Официальной целью работы вновь сделанной компании, как заявляли ее представители, являлась разработка средств зрительной коммуникации последующего поколения.

Принцип действия был последующий: в нанокапсулы, заполненные окрашенным маслом, помещались электрически заряженные белоснежные частицы. В ранешних версиях проводка контролировала, будут ли белоснежные частицы вверху капсулы (чтоб она была белоснежной для того, кто глядит) либо понизу (смотрящий увидит цвет масла). Это было практически повторное внедрение уже отлично знакомой электрофоретической технологии отображения, однако внедрение капсул позволило сделать экран с внедрением гибких пластмассовых листов заместо стекла.

E-ink & SiPix

E-ink и SiPix - это две различные компании, которые делают экраны на базе электрической бумаги, однако имеют немного разные методы её работы.

В отличие от обычных плоских жидкокристаллических мониторов, в каких употребляется просвет матрицы для формирования изображения, электрическая бумага сформировывает изображение в отражённом свете, как рядовая бумага, и может хранить изображение текста и графики в направление довольно долгого времени, не потребляя при всем этом электронной энергии и затрачивая её лишь на изменение изображения. В отличии от классической бумаги разработка позволяет произвольно изменять записанное изображение.

В экранах E-ink есть миллионы микрокапсул, размер которых сравним с шириной людского волоса и содержит позитивно заряженные белоснежные частицы и плохо заряженные темные. Эти заряженные частицы погружены в прозрачную жидкость, любая в свою нанокапсулу. При перелистывании страничек либо при выборе, электрическое поле повлияет на экран и переорганизовывает темные и белоснежные частицы соответственно совершаемым действиям.

Экраны электрической бумаги на базе технологии SiPix делают изображения в нанокапсулах, методом погружения электрически заряженных белоснежных частиц в черную непроводящую ток жидкость. При воздействии электрического поля (при перелистывании страничек, выборе в меню и т.д.) заряженные белоснежные частицы передвигаются к поверхности темной воды либо погружаются поглубже, зависимо от полярности воздействующего электрического поля.

Применение

Электрическая бумага легка, надёжна, а мониторы на её базе могут быть гибкими (хотя и не так, как рядовая бумага).

Компания E Ink Corporation, вместе с Philips и Sony, занесла больший вклад во внедрение и популяризацию электрической бумаги. В октябре 2005 года она объявила, что будет поставлять комплекты для разработчиков, состоящие из 6-дюймовых мониторов с разрешением 800-600 начиная с 1 ноября 2005 года.

Электрическая бумага применяется в:

  • электрических книжках;
  • электрических газетах;
  • мониторах для телефонов;
  • мониторах смарт-карт;
  • уличных плакатах и объявлениях.
  • Недочеты:

  • имеют очень огромное время обновления по сопоставлению с ЖК-дисплеями. Это не позволяет производителям применять сложные интерактивные элементы интерфейса (анимационные меню и указатели мыши, скроллинг), которые обширно всераспространены на КПК. Посильнее всего это сказывается на возможности электрической бумаги демонстрировать увеличенный кусок огромного текста либо изображения на небольшом экране;
  • замедленная смена изображения - для того, чтоб частички выстроились необходимым образом и появилось новое изображение, нужно время от времени до секунды, отдельно в том случае загружается картина, а не текст. Говоря более строго, таковой экран имеет высшую инерционность (частота смены кадров приблизительно 4 за секунду, что соответствует инерционности в 250 мс. К примеру, у не самых наилучших современных ЖК-дисплеев такая находится на уровне около 25 миллисекунд);
  • яркость, контраст и цветопередача мониторов на электрических чернилах очень зависят от критерий наружного освещения. А поскольку оно для мониторов, отдельно в случае мобильных устройств, нормально далековато не всегда. А об актуальности подсветки экрана в черное время суток либо при работе в критериях плохо освещенных помещений и говорить не приходится.
  • Выгоды:

  • большее время автономной работы (низкое энергопотребление). Состояние пигментных частиц в нанокапсулах очень размеренно. Сделанное на электрической бумаге изображение может стабильно сохраняться очень долгое время, прямо до нескольких недель, не требуя при всем этом каких-то издержек энергии. Мониторы каких угодно других типов на такое просто не способны. Из этого следует, что мониторы на электрических чернилах отличаются очень низким энергопотреблением, а потребляемая такими устройствами мощность почти во всем зависит конкретно от частоты конфигурации рисунки на дисплее. Не считая того мониторы не нуждаются в подсветке, они работают в отраженном свете, потому энергия расходуется только на электродах только для смены изображения;
  • отсутствия мигания и свечения, большой угол обзора (существенно больший, чем у ЖК-дисплеев);
  • при чтении с электрической бумаги глаза устают существенно меньше, чем при чтении с ЖК-дисплеев;
  • упругость электрической бумаги тоже немаловажное выгода - приятно взять с собой большой экран, свернув его в трубочку;
  • так как размеры микрокапсул с пигментом невелики, предельное разрешение электронно-чернильного экрана практически определяется разрешением применяемой управляющей электрической матрицы, а тут способности для улучшения черт очень значительны.
  • Первоисточники:

  • ru.wikipedia.org - Википедия: электрическая бумага;
  • ebook-chitalka.ru - разработка электрических чернил (e-ink);
  • ixbt.com - статья об электрических чернилах: «Почему иссякли электрические чернила либо история одной неперспективной технологии»;
  • reeed.ru - описание технологии E-ink;
  • mobi.ru - статья о E-ink технологии: «Е-бум: что снутри у электрической книжки и где еще E-ink употребляет свои технологии»;
  • globalscience.ru - статья: «Электронный ридер E-ink: в чем выгода электрических чернил?»;
  • blog.ibooki.com.ua - статья: «SiPix против E-ink - сопоставление экранных технологий электрических читалок»;
  • 3dnews.ru - 3DNews: статьи о E-ink технологии.
  • Дополнительно на New-Best.com:

  • Что такое электрическая книжка (устройство)?
  • Что такое электрическая книжка?
  • Источник материала Интернет-сайт www.genon.ru

    Rambler's Top100