电子纸简史:演变与前景

电子书正在逐步取代纸质书。 在俄罗斯,数字出版物的销量已比传统出版物高13%。 根据升电子书图书馆总经理谢尔盖·阿努里耶夫 Sergey Anuryev)的估计,到 2019-2020年,电子书市场的规模将翻一番,将占商业书市场规模的12-15%。

尽管所谓的电子纸才刚刚开始在“数字”文学爱好者中广泛传播,但这项技术并不是新技术,它已经存在了40多年。 一切始于黑白副本,但现在有了彩色甚至柔性电子纸。 在本文中,我们将介绍它的开发方法,及其前景和可能的应用。



吉利康-第一本电子纸


Xerox于1974年开发了第一个电子纸样本Gyricon,作为CRT显示器的直接替代品。 这样一来,它们太呆板且对比度很低,以至于必须在黑暗中使用它们才能至少看到一些东西。 Gyricon的“屏幕”在明亮的光线下可读性强,灵活且节能。

吉利康电子纸是带有填充油胶囊的薄塑料片。 在这些胶囊中放置了球,球的半球涂有不同的颜色并具有不同的电荷。 当电流施加到基板上时,球旋转,形成两种颜色的图案。

在第一个Gyricon版本中,由于球旋转不均匀并且彼此作用,因此图像模糊。 第二代设法解决了这个问题,但是仍然存在其他困难-分辨率低和批量生产成本高。 因此,当该技术在2000年代初进入市场(以SmartPaper品牌)时,它仅被成功地用于交互式价格标签。 在那之后,开发商表示吉利康将永远无法变得对消费者友好,并无法替代普通纸。

电子墨水开发和SiPix购买


1996年,E Ink技术出现了 。 它使用的胶囊球充满了漂浮在透明液体中的黑色和白色颗粒。 根据所施加的电荷,所需颜色的颗粒会“浮起”。 为了提高图像的清晰度,该技术使得可以在一个球的“前”表面上同时构建黑白颗粒。

他们从事这项技术已有8年的历史,直到2004年才首次在电子阅读器Sony Librie中使用。 该设备配备了 6英寸的第一代E Ink显示器,显示了4种灰度。 其分辨率为800x600像素。

索尼Librie阅读器由四个AAA电池供电,足以读取1万页。 较长的电池寿命仍然是该技术的主要优势之一,因为主要是在“绘制”图像时才消耗能量。 这样的书价值376美元。

从2004年到2010年,电子书大多装有 E Ink Vizplex电子纸。 在第一个样品中,基材为灰色,图片被重新绘制了很长时间。 还观察到了幻像效果-先前图像的“残余”显示在新图像的顶部。 但是,最新的Vizplex样本得到了显着改进:灰色变为白色,并且渲染速度提高了。

除索尼外,电子墨水阅读器市场上还出现了几家大公司:亚马逊,Kobo,Barns&Noble和ONYX。 上一次是2009年,发布了世界上第一台带有触摸式电子墨水屏的阅读器。 它是ONYX BOOX 60型号。

2010年,第二代电子墨水问世-珍珠。 对比度从7:1增加到10:1,功耗降低了50%。 第一款具有这种显示效果的阅读器亚马逊Kindle DX,新一代产品于2011年随ONYX BOOX A61S哈姆雷特阅读器正式进入俄罗斯。 ONYX 成为仅次于亚马逊和索尼的全球第三家公司,后者开始生产具有此类屏幕的设备。

与上一代机型相比,E Ink Pearl一代屏幕提供了 50%的图像清晰度和更快的重绘速度。 E Ink技术的进一步发展是增加了分辨率和Pearl HD屏幕的外观。 第一家提供Pearl HD触摸屏设备的公司是ONYX。

直到2012年,E Ink都拥有竞争对手-SiPix技术。 它与Gyricon和E Ink的区别在于,只有白色颗粒漂浮在油室中。 油本身是黑色的。 由于此功能,相比之下,SiPix不如E Ink-Vizplex为6:1对比7:1,Pearl为10:1。 同时, 对于用户而言,屏幕本身似乎是灰色而不是白色。 但是为了避免竞争,E Ink 购买了 SiPix,从而有机会说明其在电子纸市场中的状况。

同样在2012年,具有发光效果的革命性NOOK简单触摸问世了。 其亮点是基于导光层的照明。 但是背光非常不均匀,引起了很多抱怨。

那年的10月,几乎同时,亚马逊和ONYX发布了带有Pearl HD屏幕和PVI背光的阅读器,它们更加统一。 美国的Amazon Kindle Paperwhite和俄罗斯的ONYX BOOX Aurora是阅读器技术的新里程碑,标志着背光阅读器的霸主地位。


照片中: ONYX BOOX Aurora

彩色柔性电子纸


现代黑白阅读器配备的Carta显示器具有比Pearl分辨率(1440x1080像素)和对比度(15:1) 更高的分辨率。 但是,E Ink已经创建了柔性和彩色屏幕。

Mobius E Ink向LG购买了柔性屏幕技术,但尚未得到广泛使用。 具有这种屏幕的第一本电子书 6英寸的WEXLER Flex One。 但是弯曲角度无关紧要,因此此功能并不是特别有用。 此外, 说明完全不建议弯曲设备。 该设备很快被停产。

2016年,ONYX 发行了电子书ONYX BOOX MAX,具有13.3英寸的Mobius屏幕和1200x1600像素的分辨率。 但是该设备在金属盒中交付,因此完全没有弯曲。 但是,事实证明,Mobius的灵活性很有用-因为它的屏幕不如玻璃易碎,并且能够抵抗光冲击。

后来出现了ONYX BOOX MAX Carta,它具有更高对比度的屏幕,分辨率提高到1650 x 2200像素,并支持SNOW Field功能。 她的任务是减少部分重绘期间屏幕上的伪像数量。 这样可以减少阅读简单文档时“黑色闪烁”的频率。

至于彩色电子墨水显示屏,有两种:Triton和ACeP。 E Ink Triton 在屏幕上应用RGB滤镜的情况下显示多达4096种颜色。 保留了E Ink的先前优点:仅在绘制图片时才消耗能量。 单色图像的更新时间保持不变-240毫秒,但是绘制彩色图像大约需要一秒钟。 您可以在此视频中找到该技术的工作原理。

具有这种屏幕的第一个型号是Ectaco JetBook Color。 但是E Ink Triton尚未普及-至少现在还没有。 几家公司发布了由于对比度和分辨率低以及价格高而卖得不好的阅读器。

Good e-Reader的博客和主编迈克尔·科兹洛夫斯基(Michael Kozlowski) 写道 ,制造电子阅读器的公司的代表由于对用户的高度期望而不会推广彩色电子墨水显示器。 LCD面板显示1600万种颜色,而在其背景下,E Ink Triton的4096种颜色看起来并不是最好的。

至于E Ink ACeP(高级彩色ePaper),此技术可显示更多颜色。 球包含八种原色的颜料,这些颜料的组合形成了3.2万种色调的调色板。 在SID 2016上,E Ink甚至展示了 20英寸ACeP显示器,分辨率为2500x1600像素。

未来电子墨水


最清晰的E Ink显示器的像素密度高达300 ppi,而入门级型号的像素密度为167 ppi。 将来,我们应该期望该指标会有所增加。 电子墨水计划与Japan Display E Ink一起发布像素密度为400和600 ppi的电子纸。 开发人员声称,在这样的显示器上,即使以8号字体书写的文字也可以舒适地阅读。

不要忘记电子纸的低功耗。 也许某些制造商将使用E Ink的能源效率并发布由太阳能驱动的阅读器。 Bookeen在2016年已经为带有太阳能电池的电子书设计了一个保护壳,也有类似产品的自我制作说明

期望电子书以外的其他电子墨水的外观。 它们在广告方面具有巨大的潜力:您可以降低纸价标签的成本,制作可重复使用的海报。 德国RoadAds公司开发了安装在货车上的电子墨水屏。 E Ink还用于汽车钥匙扣,而基于日语的Android Experiments Object 引入了E Ink的日历概念,该概念与Google日历同步。

现在,智能手机已经配备了E Ink显示屏,一个引人注目的例子是轰动的YotaPhone,其背后装有电子纸,可作为附加显示屏。 今年9月,该设备第三代产品发布-它具有5.2英寸的E Ink Carta II屏幕,具有高清分辨率。 对于其他智能手机,配件制造商使用E Ink包装。

PS我们的图书馆提供了数百本ONYX BOOX电子书评论。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN408303/


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