Vraagbaak computers
Electronisch papier
TechTalk
Root server » TechTalk » FAQ Computers » Electronisch papier

Electronisch papier in zijn eenvoudigste vorm bestaat uit pixels die wit of zwart kunnen worden. Ieder pixel is een kleine capsule die microscopische bolletjes bevat, zwart of wit, en die electrisch gepolariseerd zijn. Als er een positieve spanning aangelegd wordt via een doorzichtige electrode, dan worden de negatieve bolletjes (zwart) aangetrokken. De pixel wordt zwart.

Electroforese

Electroforese is een natuurkundig fenomeen waarbij geladen deeltjes door een medium bewegen onder invloed van een electrisch veld. Etymologisch is er een verband met de marktkramers: de foor verplaatst zich namelijk van plaats tot plaats. Electroforese is dus de verplaatsing onder invloed van een electrisch veld.
Er zijn experimenten geweest met variaties op deze technieken, bijvoorbeeld witte bolletjes in zwarte olie: de pixel wordt helder als de witte bolletjes aangetrokken worden door de voorzijde van het "papier".

Het huidig systeem is vergelijkbaar met een LCD scherm (er wordt hier ook een electrische spanning aangelegd tussen een isolator), maar er zijn een aantal verschillen:

  • De gebruikte techniek is veel eenvoudiger: er zijn geen polarisatiefilters en vloeibare kristallen nodig.

  • De tekst is zichtbaar door weerkaatsing van het licht op de witte bolletjes. Het licht moet geen kristal en polarisatiefilters doorlopen (verlies van 50% licht). Wit is witter dan bij een LCD panel zonder backlight. Er is minder nood aan een lichtbron (backlight). Het contrast kan zeer hoog zijn (zoals echt papier) en men heeft een breed kijkhoek. Het lezen in een electronsich boek is minder vermoeiend dan het lezen van een LCD scherm.

  • Electronisch papier is minder temperatuurgevoelig dan LCD panelen.

  • Het systeem is bistabiel: eenmaal dat de geladen bolletjes op hun plaats terechtgekomen zijn blijven ze daar liggen en mag men de voeding onderbreken. Dit is niet het geval met LCD panelen die meermalen per seconde opgefrist moeten worden. Het verbruik is nihil als de inhoud niet gewijzigd moet worden. De batterij van een e-book gaat maanden mee (natuurlijk ladingsverlies) terwijl de batterij van een smartphone het scherm en de backlight slechts gedurende een paar uur van stroom kan voorzien.


    Eén van de technieken om kleur weer te geven.
    Tegenwoordig zijn er ook experimenten met gekleurde bolletjes en subtractieve kleurmenging.
    De verschillende kleurmodellen worden op mijn fotografie-site besproken.


    In plaats van te werken met gekleurde bolletjes, kan men ook andere fysische eigenschappen gebruiken zoals electrowetting (aantrekking en afstoting van een oliefilm naargelang de electrische lading die aangelegd wordt). Met deze technologie zijn meer grijswaarden mogelijk.
  • Men kan kleur weergeven door een gekleurde matrix te gebruiken. Het is mogelijk te werken met een kleurenfilter of gekleurde bolletjes. Men kan het kleurmodel vrij kiezen: het additief kleurmodel (met rode, groene en blauwe bolletjes en omgekeerde zwarte bolletjes) of het subtractief kleurmodel (cyan, magenta en gele bolletjes en tegengestelde witte bolletjes).

    Heeft men een hoog kleurcontrast nodig voor bepaalde toepassingen, dan kan men de koppels rood-cyan, groen-magenta en blauw-geel gebruiken. Men verliest hierbij het zwart-wit contrast, maar men kan alle kleuren van de regenboog bekomen (zeer gesatureerd). In het algemeen gebruikt men de subtractieve kleurmenging zoals bij gewoon papier.

  • Electronisch papier is plooibaar: minder dan gewoon papier, maar meer dan LCD panelen. Een blad is ongeveer 80micron dik, dus ongeveer even dik als twee vellen papier.
Electronisch papier heeft ook enkele nadelen:
  • Er wordt gebruik gemaakt van een mechanisch procédé (electroforese) dat het beeld traag laat verschijnen. Het duurt ongeveer 1 seconde om een blad om te slaan. Electronisch papier kan dus niet gebruikt worden voor snel bewegende beelden (televisies, computerschermen of game-consoles).

  • Grijstonen zijn moeilijk te realiseren (dat was ook het geval voor de eerste LCD schermen: de technologie van het e-paper is nog volop aan het evolueren). Bepaalde e-papers hebben twee reeksen electrondes per pixel. Door slechts één van de electrodes te polariseren bekomt men een grijze pixel. Tegenwoordig kan men kleur weergeven, en de beelden zijn even goed als die van een tijdschrift.

  • De bolletjes moeten losgeschud worden ("flashing") als het panel een tijd niet gebruikt is geweest. Daardoor komen de bolletjes opnieuw los en voorkomt men spookbeelden.
Desondanks deze beperkingen wordt het e-paper meer en meer gebruikt:
  • Daar waar er weinig energie beschikbaar is (bankkaarten die een kode tonen: de batterij heeft noodgedwongen een zeer lage capaciteit of de kaart moet het stellen met draadloze energie)

  • Daar waar het leesconfort en de autonomie belangrijk zijn (e-readers). Een dergelijk scherm is goed leesbaar in het zonlicht en stoort minder (geen backlight waarvan de flikkering sommige mensen kan storen).

  • USB sleutels met indicatie van de capaciteit: de waarde wordt op het e-paper geschreven als de USB stick met de computer verbonden is en blijft nagenoeg onbeperkt zichtbaar zonder stroom.

  • Prijsetiketten waarbij de prijs in gecodeerde vorm doorgestuurd wordt via radiogolven en de opgevangen energie voldoende is om de processor te doen werken en de prijs aan te duiden.

Links to relevant pages - Liens vers d'autres pages au contenu similaire - Links naar gelijkaardige pagina's