E-paper en couleur – comment ça marche ?

Nous avons déjà parlé de l’e-paper à de nombreuses reprises. C’est un sujet qui devient de plus en plus intéressant avec le passage du temps et le développement rapide de cette technologie. Nous avons présenté les EPD (Electronic Paper Display) les plus intéressantes mais aussi l’histoire des débuts et de l’évolution de ces solutions, ainsi que leurs applications exemplaires dans des environnements sélectionnés. We have mentioned color variants of e-paper almost everywhere – now it’s time to take a closer look at them.

Pour décrire le fonctionnement des EPD couleur, il est nécessaire d’examiner d’abord les représentants de base de cette technologie – leurs homologues en noir et blanc. Aujourd’hui, la plupart des écrans e-paper sont basés sur le prototype créé par Joseph Jacobson, le futur fondateur d’E Ink. Ses variantes modifiées sont à la base des solutions e-paper modernes. Leur fonctionnement est basé sur le phénomène d’électrophorèse, c’est-à-dire le mouvement de particules dispersées par rapport à un fluide sous l’influence d’un champ électrique spatialement uniforme.

L’encre électronique est composée de microcapsules de la taille d’un cheveu humain. Chacun contient des particules blanches chargées positivement et des particules noires chargées négativement qui sont en suspension dans un liquide clair. Les capsules sont également placées dans un liquide pour former une « encre », qui recouvre le circuit électronique. Lorsqu’une tension est appliquée dans chaque cellule, les molécules de pigment se déplacent vers le haut ou vers le bas, créant l’image souhaitée.

Une couleur supplémentaire

Ce n’était qu’une question de temps avant que les solutions en niveaux de gris ne soient plus suffisantes. Le besoin de modules EPD utilisant une gamme plus large de couleurs a commencé à émerger dans les applications industrielles et l’électronique grand public. La société E Ink, alors leader mondial de la technologie du papier électronique, détenant ce titre encore aujourd’hui, a commencé à réagir rapidement en introduisant des innovations sur le marché.

Les premières solutions de couleur de l’offre E Ink ont été les écrans Spectra, dans lesquels, outre les pigments noir et blanc, un troisième a été introduit – un choix de jaune ou de rouge. Des exemples de telles solutions dans l’offre d’Unisystem sont le USE0154-BWYH-01 (jaune) et le USE0154-BWRH-01 (rouge). Avec les générations suivantes d’EPD Spectra, il était possible d’utiliser les deux couleurs mentionnées ci-dessus en même temps.

D’un pigment supplémentaire à 4096 couleurs…

En 2010, E Ink a lancé l’écran Triton capable de présenter du contenu en utilisant des niveaux de gris et 4096 couleurs. La possibilité d’afficher un si grand nombre de ces éléments dans le cas de l’e-paper a été possible en utilisant un filtre RVB dans le module lui-même. La lumière réfléchie prend une couleur rouge, verte ou bleue, qui, lorsqu’elle est combinée, peut créer la palette de couleurs mentionnée ci-dessus. Cependant, le degré de saturation et de contraste est limité avec cette technologie. Le premier Triton et sa prochaine génération – Triton 2 – ont tous deux été utilisés dans les lecteurs de livres électroniques, mais ils n’ont pas gagné une large base de fans.

L’exposition Kaleido, successeur du Triton, a été présentée en 2019. La base de cette solution était à nouveau un écran e-paper en noir et blanc avec des filtres de couleur avancés appliqués. Cette fois-ci, ils étaient en plastique au lieu de verre. En 2021, E Ink a lancé un modèle amélioré – Kaleido Plus (également connu sous le nom de Kaleido 2 ou New Kaleido). Ces types d’EPD sont parfaits pour les liseuses couleur – non seulement pour les livres, les magazines ou les bandes dessinées, mais aussi, par exemple, les rapports avec des tableaux et des diagrammes.

… à 32 000 couleurs différentes.

Les deux derniers modèles présentés par E Ink se sont avérés être une percée dans le développement de cette technologie. La conception de l’Advanced Color ePaper (ACeP) a été basée sur l’utilisation de quatre pigments (cyan, magenta, jaune et blanc) dans chaque capsule. Les particules ne sont pas identiques ; Ils diffèrent, par exemple, par leur taille, leur polarité et leur charge – les changements de tension entraînent le déplacement des couleurs appropriées vers la surface de l’affichage. Grâce à une telle solution, le filtre de couleur sur la surface de l’écran n’était plus nécessaire. ACeP peut afficher jusqu’à 32 000 couleurs – c’est actuellement la solution la plus parfaite développée à ce jour, reproduisant la gamme complète de couleurs sur e-paper.