Электронная бумага. Теоретические основы и практическое использование

Несмотря на очевидные достоинства, высокий потенциал и более чем солидный возраст электронных чернил (англ. e-ink), устройства на их основе пока так и не стали массовыми. Впрочем, громкие анонсы текущего года позволяют надеяться, что скоро эта неоднозначная технология приобретет настоящую популярность.

Подложка и верхний слой из специального пластика позволяют создавать гибкие экраны

Первые образцы электронной бумаги были разработаны еще в 70-е годы прошлого века в легендарном Исследовательском Центре компании Xerox в Пало Альто (Калифорния, США). Однако до стадии ее коммерческого внедрения пришлось ждать еще долгих 30 лет, ведь только в конце 90-х была основана E Ink Corporation, которая и вывела на рынок первые e-ink-устройства. Именно эта компания внесла наибольший вклад в развитие сегмента подобных устройств, последовательно улучшая характеристики электронной бумаги на протяжении последнего десятилетия. В июне 2009 г. E Ink Corporation была приобретена компанией PVI, специализирующейся на производстве экранов для электронных ридеров. На сегодняшний день собственные разработки электронной бумаги ведут многие технологичные компании, среди которых Philips, Fujitsu, Nemoptic и т. д.

Достоинства

На сегодняшний день E Ink Corporation производит электронную бумагу следующих стандартных типоразмеров: 5" (800×600), 6" (800×600), 8" (1024×768) и 9,7" (1200×825)

Именно на электронной бумаге будут «печатать» газеты будущего – уверены самые продвинутые медиамагнаты

Основным достоинством электронной бумаги является контрастная картинка, которая, как и в случае с обычной бумагой, формируется в отраженном свете, без применения «задней» подсветки. Такое изображение более естественно для зрения человека, чем созданное «просветным» TFT-дисплем, благодаря чему глаза пользователя устают намного меньше даже при длительном чтении. Отсюда же следуют и такие достоинства e-ink-экранов, как широкие углы обзора и отсутствие засветки прямыми солнечными лучами.

Не менее важным свойством e-ink является практически полное отсутствие энергопотребления в режиме чтения – постоянная подсветка не нужна, а энергия используется лишь в момент обновления информации, после чего изображение может оставаться на экране без внешней подпитки. В зависимости от активности чтения, время работы e-ink-ридера может составлять до нескольких недель, что на голову выше компактных устройств на TFT-экранах. Кстати, именно поэтому автономность ридеров на основе e-ink принято выражать не в привычных часах и днях, а в количестве прочитанных страниц.

Недостатки

Как правило, недостатки любой технологии являются продолжением ее достоинств, что справедливо и для e-ink. Так, для обновления элементарной ячейки необходимо время, достаточное для всплытия к верхней части экрана микрочастиц нужного цвета и ухода в невидимую часть капсулы остальных частиц. Этот процесс длится существенно дольше, чем электронное переключение пикселов в TFT-экранах, соответственно, e-ink-экраны отличаются высокой инерционностью и не годятся для воспроизведения видео.

Очевидно, что использование только черных и белых элементов позволяет формировать картинку с несколькими градациями серого, что также существенно ограничивает сферу применения электронной бумаги. Справедливости ради отметим, что уже существуют образцы цветной электронной бумаги и даже первый коммерческий продукт на ее основе – Fujitsu FLEPia по цене $1000, однако по понятным причинам до массовости этим устройствам еще далеко.

Теория

Электронная бумага представляет собой массив из огромного количества микрокапсул (их диаметр не толще человеческого волоса), помещенных между управляющими электродами. Каждая из таких капсул наполнена прозрачной жидкостью, в которой находятся положительно заряженные белые и отрицательно заряженные черные микрочастицы. Управляющий сигнал необходимой полярности притягивает к верхнему прозрачному слою экрана (обращенному к пользователю) белые или черные микрочастицы, формирующие итоговое изображение. Современные разработки в данной области направлены на создание тонких и гибких экранов с минимальной инерционностью, способных полноценно работать с цветом.

Первый действительно карманный ридер с гибким e-ink-экраном

Readius , а именно так назвала свою разработку компания Polymer Vision, умеет сворачивать свой экран в рулон, занимая минимум места в походном состоянии

Практика

На сегодняшний день устройств, использующих электронную бумагу, довольно много – это и мобильные телефоны с e-ink-клавиатурой и e-ink-узорами, и активные рекламные стенды, и разнообразные индикаторы на часах, флешках, интернет-планшетах и т. д. Встречаются даже такие экзотические варианты ее применения, как обложка журнала или рисунок на футболке. Но все же электронная бумага была создана прежде всего для e-book-ридеров – неудивительно, что именно они удерживают пальму первенства по количеству e-ink-устройств.

Устройства для чтения электронных книг

Первым знаковым ридером был Sony Librié (2005 г.), вклад которого в развитие данного сегмента просто невозможно преувеличить – именно появление столь нишевого устройства в портфеле известной японской корпорации и стало для многих доказательством высокого потеницала данной технологии. Отрадно, что компания и по сей день продолжает активно работать в данном направлении, выпустив Sony Reader PRS-500, его обновленную версию PRS-505 (2006 г.), а также первый массовый ридер со встроенной подсветкой и сенсорным экраном – Sony Reader PRS-700 (2009 г.).

Второй крупной компанией, обратившей внимание на возможности e-ink, стал онлайн-гигант Amazon, выпустивший уже три модели ридеров: Kindle (2007 г.), Kindle 2 (2009 г.) и Kindle DX (2009 г.). Последнее устройство получило огромный по меркам класса 10-дюймовый экран, который позволяет комфортно читать электронные версии газет со сложным макетом, а также детализированные .pdf-материалы.

Единичные устройства выпускали также компании iRex Technologies (iLiad, Digital Reader 1000), Samsung (Papyrus), Polymer Vision (Readius) и др. Однако настоящим конвейером по производству e-ink-ридеров стала китайская компания Jinke, которая не только выпустила несколько версий таких устройств под своим брендом (Hanlin V2, V3), но и выступила контрактным производителем для более чем десятка компаний.

Pocketbook 301	Sony Reader PRS-505
Sony Reader PRS-700	LBook eReader V3

Украинские реалии

Отечественный рынок e-ink-ридеров на удивление хорошо развит – у нас можно без проблем приобрести продукцию двух отечественных компаний: LBook eReader V3 («МУК») и Pocketbook 301 («Мост Паблишинг»), а также две модели от японской Sony: Reader PRS-505 и PRS-700. При этом стоимость классических 6-дюймовых моделей составляет порядка $300–350, а вот за продвинутую Sony Reader PRS-700 со встроенной подсветкой и сенсорным экраном у вас попросят $450.

Ну и напоследок отметим, что обе отечественные компании в самом ближайшем будущем планируют порадовать украинского потребителя абсолютно новыми моделями, среди которых будут как более компактные и дешевые 5-дюймовые ридеры, так и топовые высокофункциональные устройства с сенсорным управлением и беспроводными возможностями.