Table of contents
Wir haben bereits viele Male über E-Paper gesprochen. Dies ist ein Thema, das im Laufe der Zeit und der rasanten Entwicklung dieser Technologie immer interessanter wird. Wir haben die interessanteren EPDs (Electronic Paper Display) vorgestellt, aber auch die Geschichte der Anfänge und der Entwicklung solcher Lösungen sowie ihre beispielhaften Anwendungen in ausgewählten Umgebungen. We have mentioned color variants of e-paper almost everywhere – now it’s time to take a closer look at them.
Um zu beschreiben, wie die Farb-EPDs funktionieren, ist es notwendig, sich zunächst die grundlegenden Vertreter dieser Technologie anzusehen – ihre Schwarz-Weiß-Gegenstücke. Heute basieren die meisten E-Paper-Displays auf dem Prototyp von Joseph Jacobson, dem späteren Gründer von E Ink. Seine modifizierten Varianten sind die Basis moderner E-Paper-Lösungen. Ihre Funktionsweise beruht auf dem Phänomen der Elektrophorese, d.h. der Bewegung von dispergierten Teilchen relativ zu einem Fluid unter dem Einfluss eines räumlich gleichmäßigen elektrischen Feldes.
Elektronische Tinte wird aus Mikrokapseln in der Größe eines menschlichen Haares hergestellt. Jedes enthält positiv geladene weiße Partikel und negativ geladene schwarze Partikel, die in einer klaren Flüssigkeit suspendiert sind. Die Kapseln werden ebenfalls in Flüssigkeit gelegt, um „Tinte“ zu bilden, die die elektronische Schaltung bedeckt. Wenn in jeder Zelle eine Spannung angelegt wird, bewegen sich die Pigmentmoleküle nach oben oder unten und erzeugen das gewünschte Bild.
Eine zusätzliche Farbe
Es war nur eine Frage der Zeit, bis reine Graustufenlösungen nicht mehr ausreichen würden. Der Bedarf an EPD-Modulen mit einer breiteren Farbpalette begann sich sowohl in industriellen Anwendungen als auch in der Unterhaltungselektronik abzuzeichnen. Das Unternehmen E Ink – damals ein weltweit führendes Unternehmen in der E-Paper-Technologie, das diesen Titel bis heute trägt – reagierte schnell und brachte Innovationen auf den Markt.
Die ersten Farblösungen im E-Ink-Angebot waren Spectra-Displays, bei denen neben schwarzen und weißen Pigmenten eine dritte eingeführt wurde – eine Auswahl von Gelb oder Rot. Beispiele für solche Lösungen im Angebot von Unisystem sind die USE0154-BWYH-01 (gelb) und USE0154-BWRH-01 (rot). Mit den nächsten Generationen von Spectra EPDs war es möglich, beide der oben genannten Farben gleichzeitig zu verwenden.
Von einem zusätzlichen Pigment bis hin zu 4096 Farben…
Im Jahr 2010 führte E Ink das Triton-Display ein, das in der Lage war, Inhalte in Graustufen und 4096-Farben darzustellen. Die Möglichkeit, eine so große Anzahl solcher im Falle von E-Paper anzuzeigen, war durch den Einsatz eines RGB-Filters im Modul selbst möglich. Das reflektierte Licht nimmt eine rote, grüne oder blaue Farbe an, die in Kombination die oben erwähnte Farbpalette erzeugen kann. Der Grad der Sättigung und des Kontrasts ist bei dieser Technologie jedoch begrenzt. Sowohl der erste Triton als auch seine nächste Generation – Triton 2 – wurden in E-Book-Readern verwendet, fanden aber keine breite Fangemeinde.
2019 wurde mit dem Kaleido-Display der Nachfolger des Triton vorgestellt. Die Basis dieser Lösung war wiederum ein Schwarz-Weiß-E-Paper-Display mit fortschrittlichen Farbfiltern. Diesmal waren sie jedoch aus Kunststoff statt aus Glas. Im Jahr 2021 führte E Ink ein verbessertes Modell ein – Kaleido Plus (auch bekannt als Kaleido 2 oder New Kaleido). Diese Art von EPDs eignen sich perfekt für farbige E-Reader – nicht nur für Bücher, Zeitschriften oder Comics, sondern z.B. auch für Berichte mit Tabellen und Diagrammen.
… bis zu 32 000 verschiedenen Farben.
Die beiden letzten Modelle, die E Ink vorstellte, erwiesen sich als Durchbruch in der Entwicklung dieser Technologie. Das Design des Advanced Color ePaper (ACeP) basierte auf der Verwendung von vier Pigmenten (Cyan, Magenta, Gelb und Weiß) in jeder Kapsel. Die Partikel sind nicht identisch; Sie unterscheiden sich z.B. in Größe, Polarität und Ladung – Spannungsänderungen führen dazu, dass sich die entsprechenden Farben auf die Displayoberfläche verschieben. Dank einer solchen Lösung wurde der Farbfilter auf der Bildschirmoberfläche nicht mehr benötigt. ACeP kann bis zu 32.000 Farben darstellen – dies ist derzeit die perfekteste Lösung, die bisher entwickelt wurde und die gesamte Farbpalette auf E-Paper abbildet.
Farbiges E-Paper – nicht so rosig
Leider ist Advanced Color ePaper keine fehlerfreie Technologie – der relativ langsame Prozess der Aktualisierung von Inhalten ist immer noch einer der Hauptnachteile. Pigmente werden schichtweise aufgetragen, was bedeutet, dass das Bild erst nach ca. 30 Sekunden (abhängig von der Umgebungstemperatur). Dies ist zweifellos ein Bereich, der noch verbesserungswürdig ist.
Eine weitere Entwicklungsrichtung, die eine breite Palette von Möglichkeiten bietet, ist die Schaffung eines flexiblen Bildschirms, der einfach zusammengeklappt und in der Tasche versteckt werden kann. E Ink hat einen Prototyp eines flexiblen E-Papers vorgestellt, das jedoch noch viele Einschränkungen aufweist (einschließlich des Preises).
Wo kann man E-Paper-Displays einsetzen?
E-Paper-Displays wurden lange Zeit nur mit E-Book-Readern in Verbindung gebracht. Aktuell werden sie immer häufiger im breit verstandenen öffentlichen Raum eingesetzt, z.B. in Digital Signage Systemen und Retail-Anwendungen. Sie können nicht nur in Form von Preisschildern, sondern auch als Werbeträger in Erscheinung treten. Schon eine zusätzliche Farbe in dieser Art von Displays macht die angezeigten Informationen attraktiver und erweitert möglicherweise die Fähigkeiten eines solchen Geräts erheblich.
Lösungen, die EPDs verwenden, können erfolgreich als Bildschirme in Kiosken und Totems eingesetzt werden, z. B. an Selbstbedienungskassen, Verkaufsautomaten, Parkuhren und Ticketautomaten. In Büroräumen werden sie als Schlüsselkarten (Badges) für Mitarbeiter sowie als Elemente der Indoor-Navigation oder als Buchungssysteme für Konferenzräume verwendet. Auch in der Logistik und im Transportwesen werden E-Paper-Etiketten immer beliebter – sowohl in Fahrgastinformationssystemen als auch z.B. als Transportetiketten zur Steuerung der Lieferkette.
Wenn Sie weitere Informationen zu E-Paper und seinen Möglichkeiten benötigen – kontaktieren Sie uns.
