„Es ist nicht dasselbe wie echtes, duftendes Papier, ich bevorzuge Bücher gegenüber einem Tablet“ – eine ähnliche Aussage war vor etwa einem Dutzend Jahren zu hören, als E-Book-Reader mit E-Paper-Technologie gerade erst in den Köpfen der Verbraucher zu existieren begannen. So wie in der Vergangenheit das Herausnehmen eines solchen Gerätes im öffentlichen Raum faszinierte und Aufmerksamkeit erregte, ist es heute für niemanden mehr sonderlich überraschend, ein Lesegerät mit E-Paper-Display zu haben.
Kalifornien – nicht nur Apple oder die Anfänge des elektronischen Papiers
Ein Versuch, die Geschichte des E-Papers zu erzählen, könnte zumindest mehrere unternommen werden. Dieses umfassendste und erschöpfendste Thema würde wahrscheinlich mit den Anfängen des gewöhnlichen Papiers im alten China beginnen. Glücklicherweise muss man in unserem Fall nicht so weit gehen – die siebziger Jahre des letzten Jahrhunderts reichen aus.
Damals entstand die erste Version der Technologie, die wir heute als „E-Paper“ bezeichnen können. Sein Schöpfer war Nick Sheridon vom Palo Alto Research Center in Kalifornien und wurde unter dem Namen Gyricon patentiert. Die Hauptidee bestand darin, mikroskopisch kleine, zweifarbige – halb weiße und halb schwarze – Polyethylenkugeln, die in einer transparenten Silikonfolie platziert sind, frei rotieren zu lassen und eine bestimmte Farbe freizulegen. Dies wurde erreicht, indem sie in Öl suspendiert und richtig magnetisiert wurden, wobei die weiße Seite der Kugel eine positive Ladung und die schwarze Seite eine negative Ladung hatte. Infolgedessen reagierte jeder von ihnen auf ein elektrisches Feld, das an eine bestimmte Stelle auf dem Blech angelegt wurde. Dies ermöglichte es, die Bewegung der Kugeln zu manipulieren und ein bestimmtes Bild anzuzeigen, indem ihre schwarze Hälfte zur Oberfläche des Bildschirms gedreht wurde.
Jacobson und der Aufstieg der Tinte
Der nächste Schritt in der Entwicklung des E-Papers war die von Joseph Jacobson entwickelte Lösung, einer äußerst wichtigen Figur im Kontext der gesamten Geschichte der EPDs. Dieses als Vizplex bekannte Verfahren wurde im Rahmen der ersten Generation der E-Ink-Technologie implementiert, die unter anderem von Jacobson gegründet wurde und bis heute in Betrieb ist. Der derzeitige Weltmarktführer in der E-Paper-Technologie hat zweifarbige Perlen durch Tausende von Kapseln ersetzt, die mit klarer Flüssigkeit sowie Schwarz- und Weißpigmenten gefüllt sind.
Wie im Fall von Sheridons Lösung waren die farbigen Partikel in den Kapseln elektrisch geladen (wiederum weiß positiv und schwarz negativ), was es ihnen ermöglichte, sich unter dem Einfluss von Elektrizität zu bewegen und so das gewünschte Bild zu erhalten. Der Glasschirm, der in früheren Versionen von Geräten verwendet wurde, wurde durch eine flexible Kunststoffbeschichtung ersetzt – so entstand die erste Iteration der elektronischen Papiertechnologie, wie wir sie heute kennen und die immer noch von E Ink entwickelt wird.
Die Entwicklung des E-Papers
Eine der Richtungen der Forschung zum Thema E-Paper ist unter anderem die ständige Einführung neuer Lösungen, die die Darstellung anderer Farben als nur Schwarz-Weiß ermöglichen, was bereits geschieht – Bildschirme mit drei, vier oder sogar mehr Pigmenten sind bereits verfügbar, was die Einsatzmöglichkeiten dieser Technologie um ein Vielfaches erhöht.
Von elektronischen Etiketten und Preisschildern, über die bereits erwähnten E-Book-Reader – (die Farbe würde vor allem von Comic-Fans herzlich begrüßt werden) bis hin zu Werbeflächen, Werbetafeln oder sogar als architektonisches Dekorationselement. Zu den interessanten Projekten gehören elektronische Büroausweise mit E-Paper-Displays und NFC-Technologie sowie kleine EPD-Displays, die in öffentlichen Verkehrsmitteln an Griffen angebracht sind und potenziellen Werbetreibenden zusätzlichen Platz bieten.
Die Kosten für Projekte mit E-Paper-Displays sinken stetig. Auch im Bereich der reibungslosen Bildaktualisierung werden EPD-Lösungen entwickelt, die das Ghosting, also die Reste von Inhalten von der vorherigen Seite nach dem Aktualisieren des Bildes, deutlich reduziert. So lassen sich sogar einfache Animationen abspielen – auf einer der Messen zeigte Unisystem das Abenteuer von Simon the Cat auf einem der Displays von E Ink:
Im Laufe der Zeit und der Entwicklung der Technologie ergeben sich neue Möglichkeiten für ihre Nutzung, die immer mehr an diejenigen erinnern, die wir eher in der Science-Fiction-Literatur als in der Welt um uns herum erwarten.
Gewöhnliches elektronisches Papier – Science-Fiction oder schon Realität?
Diese literarische Gattung wird hier nicht zufällig erwähnt. Die Art und Weise, wie wir EPD-Lösungen heute einsetzen, deckt sich mit der Vision von Stanisław Lem aus dem Buch mit dem Titel „Return from the Stars“ wurde 1961 veröffentlicht. Der Autor hat die Entstehung von E-Book-Readern überraschenderweise genau vorhergesagt, fast 10 Jahre bevor die erste Version der E-Paper-Technologie entwickelt wurde:
„Bücher waren Kristalle mit festem Inhalt. Sie könnten mit einem Opton gelesen werden. Es war sogar wie ein Buch, nur mit einer Seite zwischen den Buchdeckeln. Mit einer Berührung erschienen weitere Seiten mit Text darauf.“
Lösungen, die auf elektronischem Papier basieren, sehen immer wie ein gewöhnliches Blatt Papier aus, wodurch der Inhalt sowohl bei natürlichem als auch bei künstlichem Licht perfekt sichtbar ist. Nachts ist es notwendig, den Inhalt zu beleuchten, da solche Displays wie OLED- oder LCD-TFT-Displays nicht mit ihrem eigenen Licht leuchten.
E-Paper ist zudem energieeffizient – es benötigt zum Zeitpunkt des Inhaltswechsels nur wenig Strom, der ohne weiteren Stromverbrauch auf dem Display verbleibt. Das Fehlen einer Flüssigkristallmatrix schränkt die Betrachtungswinkel in keiner Weise ein, und die geringe Dicke und das geringe Gewicht der Module begünstigen den Einsatz dieser Art von Lösung in unkonventionelleren und anspruchsvolleren Projekten.
Die EPD-Technologie ist noch nicht so erschwinglich wie LCD, aber es ist nur eine Frage der Zeit. Dank der stetigen Weiterentwicklung von E-Paper-Displays werden sie sicherlich immer öfter zu sehen sein, in immer fortschrittlicheren und damit interessanteren Umsetzungen. Möchten Sie mehr darüber erfahren, wie Sie das Beste aus E-Paper in Ihrem Projekt herausholen können?
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