Pojęciem papieru elektronicznego określamy każdy rodzaj wyświetlacza czy też nową odmianę poligrafii, w przypadku których wytworzone obrazy można przy stosunkowo niewielkich wydatkach energetycznych wielokrotnie modyfikować, i które nie wymagają zasilania, by podtrzymać ich widoczność.
Ogólna idea i dostępne technologie
Rozmawiając o nim, myślimy przeważnie o najpopularniejszej technologii E Ink, w ramach której rysunek tworzony jest przez zanurzone w oleju dodatnio naładowane białe kapsułki oraz ujemnie naładowane kapsułki czarne. Ich położenie wewnątrz piksela możemy zmienić, przykładając pole elektryczne, zaś uzyskana zmiana koloru utrzymuje się również po odłączeniu napięcia. Nie jest to jednak jedyne tego typu rozwiązanie. Oprócz rożnych konstrukcji bazujących na zawieszonych w płynnym ośrodku drobinach zbliżonych koncepcyjnie do E Ink, istnieje kilka innych wartych wymienienia systemów.
Historycznie pierwszy Gyricon opracowany jeszcze w latach 70. XX w., wykorzystujący magnetyczne, czarno-białe kulki obracane dzięki punktowemu przyłożeniu pola elektrycznego za pomocą specjalnego pisaka, co powodowało kreślenie konturów, usuwanych następnie przyłożeniem pola elektrycznego do całej powierzchni kartki.
Elektrozwilżanie, w którym manipuluje się kształtem umieszczonej w wodzie kropli oleju i procentowym udziałem przesłanianej przez nią części komórki.
Interferencyjne ekrany ImoD, które światło o różnych długościach fali uzyskują, zmieniając odległość pomiędzy kolejnymi lustrzanymi błonami, co pozwala na wzmocnienie fal o wybranej częstotliwości i wygaszenie innych, tworząc efekt podobny do tego jaki możemy obserwować na cienkich plamach oleju lub piórach niektórych ptaków.
Wyświetlacze ChLCD zbliżone koncepcyjnie do LCD, gdzie pod wpływem napięcia zmianie ulega sama chemiczna struktura kryształów, co zmienia również ich właściwości optyczne.
Zalety i wady
W najpowszechniejszym użytku pozostają obecnie ekrany E Ink – czarno-białe lub oferujące jedynie ograniczoną paletę odcieni szarości cechujące się długim czasem przełączania, co wynika z faktu, iż dominującym zastosowaniem pozostają czytniki książek, w przypadku których e-papier zapewnia wyższy komfort długotrwałego czytania niż wszelkie alternatywy oraz absolutnie bezkonkurencyjny czas pracy. Istnieją jednak również odmiany papierów barwnych oraz oferujących częstotliwość odświeżania wystarczającą nawet do prezentacji materiałów wideo, jednak w tym segmencie, nie mają już one tak znaczących przewag nad konkurencją. Oprócz energetycznej oszczędności czy wręcz praktycznego braku potrzeby zasilania, jeśli prezentowana informacja zmienia się stosunkowo rzadko, wyświetlacze takie mogą być bardzo cienkie i elastyczne. Istnieją nawet rozwiązania, w których komórki takiego displeja wprasowuje się po prostu na zwyczajny papier.
Wadami są tutaj: konieczność wykorzystania zewnętrznego oświetlenia lub wbudowania podświetlenia, długi czas odświeżania, efekt ducha – powidoki wcześniejszych kadrów oraz kilkukrotnie wyższa, niż w przypadku LCD, cena w przeliczeniu na powierzchnię.
Potencjalnie obiecujące ekrany ChLCD, będące o połowę tańsze niż te wykonane w technologii E Ink oraz oferujące kilkukrotnie krótsze czasy odświeżania, mają jednak własne specyficzne wady.
Uzyskanie prawdziwej, czystej bieli okazuje się bardzo trudne, charakterystyczny jest szarozielony lub niebieskawy odcień oraz znacząco niższy kontrast. Jakość widocznych na nich kolorów jest wyraźnie zależna od kąta patrzenia, co ogranicza zakres zastosowań zwłaszcza w odniesieniu do kolorowej grafiki. Specyficzny proces odświeżania powoduje nieprzyjemne dla użytkownika tętnienie obrazu.
Obecne zastosowania
Oprócz czytników książek E-papier wykorzystywany jest do produkcji banerów reklamowych, tablic edukacyjnych, tablic prezentujących rozkłady jazdy, e-znaków drogowych, notatników cyfrowych pozwalających na ręczne pisanie i szkicowanie, zawsze prezentujących informacje telefonów, smartwatchy i opasek elektronicznych oraz elektronicznych etykiet cenowych pozwalających na ich zdalne modyfikowanie.
Spodziewana przyszłość
Dalszy rozwój konceptu dążyć będzie zapewne w kierunku obniżenia ceny i łatwości nanoszenia, czy wręcz drukowania warstwy dynamicznego pigmentu wraz z obsługującą go elektroniką na dowolnym podłożu, czyniąc taki proces równie powszechnym, jak obecnie farbowanie materiałów czy malowanie powierzchni. Pozwoli to na realizowanie zarówno potrzeb informacyjnych, jak i czysto estetycznych. Tak więc obok dynamicznych tablic informacyjnych, reklam, etykiet z cenami, opakowań mogących zmienić kolor po upłynięciu terminu ważności pojawią się zapewne również dynamicznie barwione budynki, wnętrza pomieszczeń, karoserie czy ubrania, zaś w dalszej perspektywie zapewne również kosmetyki czy nawet tatuaże, których wygląd i kolor będzie można zmieniać już po nałożeniu czy osadzeniu pod skórą. I to nawet niekoniecznie dlatego, że zapragniemy nadać nabywanym wyrobom i własnym ciałom możliwości kameleona, ale dlatego, że takie zamienniki statycznych wydruków staną się po prostu bardziej opłacalne, zwłaszcza w obliczu podlegających modom i kapryśnych konsumentów. Papier elektroniczny jest również rozważany jako system aktywnego maskowania wojskowego.
Wyeliminowanie wad obecnych rozwiązań pozwoliłoby im natomiast na zastąpienie technologii LCD zwłaszcza w przypadku elektroniki mobilnej oraz noszalnej.
Mira Żmijewska