211service.com
E-papper kommer till liv
Den nya Amazon Kindle e-läsaren, som presenterades i går, är den senaste i raden av ständigt förbättrade svartvita e-pappersskärmar som inte drar mycket ström och är ljusa även i dagsljus; de återger konventionellt papper och bläck närmare än bakgrundsbelysta skärmar. Men större tekniksprång är nära förestående. E-pappers pionjär E Ink -företaget vars teknologi ligger till grund för Amazon-gadgetens display - är prototypversioner av det elektroniska bläcket som är tillräckligt ljusstarka för att stödja filter för livfulla färgskärmar och som har en tillräckligt snabb uppdateringsfrekvens för att återge video.
Färg e-papper: Framsteg i bläckljusstyrka har gjort det möjligt för E Ink, Cambridge, MA, att lägga till filter till sina monokroma e-pappersskärmar och omvandla dem till färgskärmar, som i den här prototypen. Inga kommersialiseringsplaner har tillkännagivits för färgversionen av e-papper.
Lägg ihop allt, och det representerar en framväxande trifekta av färg, video och flexibilitet som förvandlar en skärmteknik som en gång sågs som lämpad endast för stela svart-vita e-läsare som Kindle och Sony Reader , och andra nischapplikationer som tågstationsscheman som inte behöver ändras snabbt. Det här senaste de har gjort med videon är en viktig milstolpe i utvecklingen av e-pappersteknologi, säger Gregory Raupp, chef för Flexible Display Center vid Arizona State University . Fram till denna punkt har du varit begränsad till statiska bildapplikationer.
E Inks grundteknologi använder ett lager av mikrokapslar fyllda med fläckar av submikrometer svarta och vita pigmentchips i en klar vätska. De vita chipsen kan vara positivt laddade, de svarta chipsen negativt laddade. Ovanför detta skikt finns en transparent elektrod; vid basen finns en annan elektrod. En positiv laddning på den nedre elektroden trycker de vita chipsen till ytan, vilket gör skärmen vit. En negativ laddning trycker upp de svarta markerna och återger ord och bilder.
Men den grundläggande tekniken ger bara en svart-vit bild. Så E Ink har förfinat ingredienserna, elektroniken och mekaniken i den processen. Till exempel har företaget under de senaste månaderna utvecklat ultrabright bläck som reflekterar 47 procent av omgivande ljus – en betydande förbättring jämfört med 35 till 40 procent i befintliga E Ink svartvita skärmar. Versioner med högre reflektivitet bör gå in i kommersiella produkter, som Sony Reader, om cirka två år.
Denna högre ljusstyrka gör färgvisningar möjliga. E Ink använder transparenta röda, gröna eller blå filter som är fästa ovanför bildelementen. I huvudsak kontrollerar programvaran grupper av mikrokapslar som sitter under filter av speciella nyanser, och den gör bara mikrokapslarna vita när dessa nyanser söks. E Ink-filtren är skräddarsydda av en partner, Toppan tryckeri från Tokyo, för att fungera bra med de specifika nyanserna, ljusstyrkan och reflektionsförmågan hos E Ink-tekniken. Det första färgexperimentet började för flera år sedan, men det har stadigt förbättrats i ljusstyrka och kontrast, säger Michael McCreary, E Inks vicepresident för forskning och avancerad utveckling. Han erbjöd ingen uppskattning för ett kommersialiseringsdatum.
I en annan uppsättning framsteg har justeringar av E Ink-partiklarna och deras polymerbeläggningar, och till lösningskemin inuti mikrokapslarna, hjälpt till att förbättra hastigheten med vilken partiklarna kan röra sig. McCreary säger att i åratal ansåg konventionell visdom att E Ink-teknik aldrig kunde göras videoklar, eftersom partiklar måste flyttas genom en vätska. Men E Ink har gjort det, tack vare polymerpartikelbeläggningar och specialgrejer i den klara vätskan, säger McCreary.
I företagets huvudkontor i Cambridge, MA, visar två prototyper utdelningen. Den ena är en e-läsare i ljusa, levande färger. Tryck på en knapp så visas en bild av ett knippe blommor; ta med skärmen utanför, så lyser den starkare eftersom den reflekterar omgivande ljus. (Som med svartvitt e-papper, tills en användare ändrar den bilden, förbrukar enheten praktiskt taget ingen ström.) Den andra prototypen, en sex-tumsskärm ansluten till en dator, visade ett videoklipp från den animerade filmen Bilar . Den var lite kornig men bytte bildrutor 30 gånger per sekund. För två år sedan var växlingstiden i produkter med E Ink-teknik bara en bild per sekund.
Även om videoversionen fortfarande är flera år från marknaden, var detta ett landmärke forskningsframsteg i e-pappers historia, säger Russ Wilcox, E Inks VD. Han åberopade den långvariga drömmen för e-papper – att det kan vara en elektronisk ersättning för riktigt tidningspapper – tillade han, Du kan föreställa dig en USA idag väderdiagram där molnen faktiskt rör sig.
E Ink arbetar med flera ledande bildskärmstillverkare för att utveckla flexibla transistorer som kommer att skapa E Ink och andra färgskärmar som är böjbara och till och med rullbara. LG Philips tillkännagav nyligen världens första 14,1-tums flexibla e-pappersskärm i färg med E Ink-teknik. Färgversionen använder ett substrat som arrangerar tunnfilmstransistorer på metallfolie snarare än på glas. Och förra månaden, Samsung använde E Ink-teknik för att sätta ett nytt världsrekord vad gäller upplösningen på en stor flexibel färgskärm. (Samsungs 14,3-tumsskärm har en upplösning på 1 500 x 2 120 pixlar.) Inget kommersialiseringsdatum har meddelats för dessa teknologier.
Andra företag gör också framsteg inom e-papper. En av dem, San Diegos Qualcomm MEMS Technologies , har utvecklat en MEMS-baserad version som kan producera videoklara uppdateringsfrekvenser och kommer att visas i monokroma och tvåfärgade skärmar under det närmaste året eller så. (Se E-Paper Displays Video.) Men E Ink är allmänt erkänt för att ha den bästa tekniken när det gäller att simulera utseendet på papper, säger Raupp, vars forskningslabb har partnerskap med 16 bildskärmstillverkare, inklusive både E Ink och Qualcomm. Lägg de två sida vid sida - vilken ser ut som papper? Det skulle inte bli någon tävling, säger Raupp om E Ink och Qualcomm. Övergången till video och färg utökar applikationsutrymmet och gör E Ink till en ledande kandidat för att bli ett fast inslag i flexibla displayer, tillägger han.