Πως λειτουργεί το e-paper και το e-ink;

Συχνές ερωτήσεις, Σεπτέμβριος 2003

Το ηλεκτρονικό χαρτί, e-paper, που υπόσχεται να αλλάξει το πρόσωπο των εκδόσεων, είναι μια εξαιρετικά λεπτή, εύκαμπτη και πανάλαφρη οθόνη χειρός. Πάνω από την εύκαμπτη οθόνη είναι τοποθετημένη μια μεμβράνη με ηλεκτρονικό μελάνι, το e-ink.  Το πάχος της νέας οθόνης είναι ακριβώς 0.3 mm και η συσκευή μπορεί να λυγίσει χωρίς διαστρέβλωση των γραμμάτων. Έτσι ανοίγει το δρόμο για τις ηλεκτρονικές εφημερίδες, τις φορητές οθόνες των υπολογιστών και τις έξυπνες κάρτες ταυτότητας.

Το e-ink, που επινοήθηκε από το MIT το 1997, περιέχει εκατομμύρια μικροσκοπικές φυσαλίδες, τις μικροκάψουλες, με μαύρα και λευκά σωματίδια, που έχουν αντίθετα ηλεκτρικά φορτία και είναι σε υγρή μορφή. Ενεργοποιούνται με αρνητικό και θετικό ρεύμα και γίνονται "γραφή".

Οι μικροκάψουλες αυτές είναι γεμάτες με μαύρο χρώμα και σε κάθε μικροκάψουλα αιωρούνται λευκά θετικά φορτισμένα σωματίδια. Αν εφαρμοστεί ηλεκτρικό πεδίο στο μελάνι, τα λευκά σωματίδια συγκεντρώνονται στο επάνω ή το κάτω ημισφαίριο της μικροκάψουλας, χρωματίζοντας την είτε λευκή είτε μαύρη, αντιστοίχως.

Η ανάλυση της οθόνης η οποία προκύπτει από αυτή την τεχνολογία, εξαρτάται από το πλήθος των μικροσκοπικών σφαιριδίων. Με τα σημερινά δεδομένα σε μία επιφάνεια εμβαδού μίας τετραγωνικής ίντσας βρίσκονται περίπου 100.000 μικροκάψουλες. Έτσι, η τελεία στο τέλος αυτής της πρότασης, εάν εμφανιζόταν σε μία τέτοια οθόνη θα σχηματίζονταν από περίπου 30 μικροκάψουλες.

Οθόνες σαν χαρτί

Η οθόνη, που αναπτύχθηκε με τη συνεργασία της Philips και της εταιρείας Ε Ink, έχει πάχος όσο τρεις ανθρώπινες τρίχες και εμφανίζει μαύρο κείμενο σε άσπρο φόντο, με ανάλυση παρόμοια αυτής των φορητών υπολογιστών. Η οθόνη είναι εύκαμπτη και μπορεί να τυλιχθεί σε ρολό, χωρίς η εικόνα να χάσει την ευκρίνεια της.

Η νέα οθόνη αποτελείται από δύο βασικά μέρη: Ένα λεπτό στρώμα από τρανζίστορ, δημιούργημα της εταιρείας Philips και μία ηλεκτρικά αγώγιμη στρώση γεμάτη με ηλεκτρονικό μελάνι, που κατασκευάζεται από την E Ink. Σε αυτήν βρίσκονται εκατομμύρια μικροκάψουλες, οι οποίες ανταποκρίνονται στο θετικό ή αρνητικό φορτίο που προκύπτει από το στρώμα των τρανζίστορ.

Το περιεχόμενο της οθόνης μπορεί να αλλάζει κάθε 0,25 sec (ένα τέταρτο του δευτερολέπτου), χρόνος ικανοποιητικός όταν πρόκειται για κείμενο ή φωτογραφία, όχι όμως και για βίντεο. Η οθόνη πρόκειται να βελτιωθεί ώστε να γίνει 10 φορές ταχύτερη και, επομένως, να μπορεί να φιλοξενεί και περιεχόμενο κινούμενης εικόνας. Μία άλλη βελτίωση που θα έρθει με τον χρόνο είναι η δυνατότητα απεικόνισης χρωμάτων.

Πλήρως αναπτυγμένο, το e-paper θα εμφανίζει και ασπρόμαυρο και έγχρωμο κείμενο και θα είναι ικανό χάρις στην ασύρματη τεχνολογία του να κάνει update μέσω του διαδικτύου - ένα χαρακτηριστικό γνώρισμα που θα μπορούσε να κάνει την αγορά της καθημερινής εφημερίδας μη απαραίτητη πια.

Η οθόνη αποτελείται από δύο συστατικά. Το μπροστινό μέρος αλλάζει σύμφωνα με τα ηλεκτρονικά σήματα και το πίσω συστατικό είναι ένα κύκλωμα κατασκευασμένο από τρανζίστορ, που ελέγχουν κάθε μεμονωμένο pixel που συνθέτει την οθόνη. Κάθε pixel χρειάζεται ένα κύκλωμα, από τρανζίστορ, πίσω του για να ανάψει ή να σβήσει. Προκειμένου να γίνει το ηλεκτρονικό έγγραφο τα τρανζίστορ πρέπει να γίνουν ένα πολύ λεπτό και εύκαμπτο υπόστρωμα.