Elektrooniline paber

Allikas: Vikipeedia

Elektrooniline paber ehk e-paber on polügraafilise trükiga paberi sarnane elektrooniline kuvapind, mida kasutatakse peamiselt e-lugereis, vähemal määral ka muude seadmete näidikuis.

Elektroonilise paberi väljatöötamise katseid alustati juba 1970. aastail firmas Xerox (Gyricon-paber). Elektroforeesil põhineva paberi algvariandi töötas 1990. aastail välja Joseph Jacobson. Tema poolt 1997. aastal asutatud firmas E Ink Corporation ongi välja töötatud peaaegu kõik tänapäeval praktikas kasutatavad lahendused.

Esimesed e-paberist kuvariga lugemisseadmed jõudsid müügile 2006. aastal firmadelt iRex Technologies (iRex iLiad) ja Sony (Sony Reader). 2007. aastal järgnesid Prantsuse firmalt Bookeen Cybook ja sama aasta novembris Amazonilt Kindle. Eriti viimase ilmumine andis otsustava tõuke e-raamatute turu hoogsaks arenguks.

E-Ink-tehnika[muuda | redigeeri lähteteksti]

Next.svg Pikemalt artiklis e-tint
Elektroforeesinähtuse rakendamine kujutise moodustamiseks elektroonilisel paberil

Tänapäeval levinuima elektroonilise paberi tehnika põhineb elektroforeesil (siit ka nimi "E Ink" electrophoretic ink – elektroforeetiline tint).

Kuvari õhukeses (paarisaja mikromeetri paksuses) vedelikukihis ujuvad kuulikesed ‒ mikrokapslid läbimõõduga keskmiselt 4 µm. Nendes läbipaistva kestaga kapslikestes on viskoosne polümeer ning valged ja mustad laetud pigmendiosakesed. Valged peenosakesed kannavad negatiivset, mustad positiivset elektrilaengut. Pildielemendi suuruse määravad pikslielektroodid, kusjuures iga piksli elektroodide vahele jääb suur hulk mikrokapsleid. Elektroodid saavad tüürimpulsse TFT-aktiivmaatriksilt (samamoodi nagu LCD-kuvaris). Piksli pingestamisel eralduvad valged ja mustad osakesed kapslites eri pooltesse. Pildielement, mille alumine elektrood saab positiivse pinge, tõmbab negatiivsed osakesed enda poole ja tõukab positiivsed osakesed eemale, nii et see pildielement paistab mustana. Elektroodipinge vastupidise polaarsuse korral paistab pildielement valgena.

Halltoone saadakse elektroodidele rakendatava pingeimpulsi kestuse muutmisega. Esialgu oli hallskaalal 8 astet, praegustel kuvaritel 16 astet.

Pigmendikuulikestega vedelikukiht asetseb kahe plastkile vahel, kusjuures pealmine kiht on läbipaistev (peegelduste vältimiseks mati pinnaga) ja alumine läbipaistmatu ning välisvalgust tagasipeegeldav. Seega on tekst ja pildid nähtavad ainult välisvalguses, nagu tavalise paberil puhul.

Elektroonilise paberi E-Ink-tehnika edasiarendus on E Ink Pearle (aastast 2010), mis esimesena leidis rakendust Amazoni lugeris Kindle DX. Pearl-kuvareil on tavaliste E-Ink-ekraanidega võrreldes märksa parem kontrastsus ja reageerimiskiirus ning väiksem voolutarve.

E-paberi põhiomadusi[muuda | redigeeri lähteteksti]

Tekst on e-paberist kuvaril niisama terav ja kontrastne kui tavapaberil, ja seda ka eredas päikesevalguses.

Samamoodi nagu pliiatsijälg paberil, moodustavad ka elektroonilisel paberil kujutise tahked peenosakesed valgust hajutaval pinnal. seetõttu ei teki kummalgi juhul vaatenurga probleemi (nagu see võib ilmneda LCD-kuvarite puhul).

Teksti ja piltide kuva püsib ekraanil pikka aega ilma elektrikuluta, sest pigmendiosakesed kleepuvad kapsli kesta sisepinnale molekulidevahelise tõmbejõu mõjul (van der Waalsi jõud). Nõrka vooluimpulssi on vaja ainult elektroodide ümberpingestamiseks, seega käsitsemiskäskude sisestamisel. Sellega seletub niisuguse kuvari üliväike energiatarve: kui energiat kulub ainult lehe pööramiseks, jätkub aku laengust nädalaiks (mõistagi kulutab võrguühenduste jm rakenduste kasutamine akut niisama kiiresti kui nutifon).

Elektroonilise paberi praegusel arenguetapil võib märgatava puudusena nimetada ekraani inertsust, s.t aeglast pildiülesehitust nt lehe pööramisel, teksti kerimisel, kirjasuuruse muutmisel. Ka on kujutise kontrastsus ning halltoonide arv väike ja ka paberi pind pole päris valge.

Värviline e-paber[muuda | redigeeri lähteteksti]

Värvifiltritega e-paberi skeem

Värvilise e-paberi tehnikas E Ink Triton [1] on eri värvusega pildipunktide saamiseks mikrokapslite kihi peal iga piksli jaoks neli filtrit: lisaks kolmele värvifiltrile (R punane, G roheline, B sinine) ka üks värvitu (pole pildil näidatud), mille abil muudetakse ainult piksli heledust. Et igal värvil on 16 heledusastet, saadakse kolme värvi kombinatsioonina 4096 värvi, lisaks hallskaala valgest mustani. Kujutise kontrast on vähemalt 10:1, reaktsiooniaeg 120 ‒ 980 ms.

Seda tüüpi esimene värvilise e-paberiga luger on Ectaco firma Jetbook Color.

Tritoniga konkureerib elektroonilise värvitindi tehnika Mirasol [2], mille väljaarendamine firmas Qualcomm on jõudnud praktilise väljundini: Korea raamatufirmalt Kyobo jõudis 2012. a märtsis müügile luger Kyobo eReader (5,7“, 1024×768 px, puuteekraan), millel on kõik tavalise e-tindi-seadme head omadused, mis aga on seejuures võimeline näitama ka värvilist videot. Niisuguse kuvariga lugerid on väljatöötamisel ka Hiina ja Taivani elektroonikafirmades.

Kujutise tekitamise füüsikaliseks aluseks pole siin elektroforees (nagu E-Ink-tehnikas), vaid mikrosüsteemitehnika (MEMS) rakendus. Piksleid moodustavate IMOD- (interferometric modulator) pildielementide metallekraane liigutatakse elektrivälja mõjul mõne mikromeetri ulatuses selliselt, et nendele langev välisvalgus peegeldudes omandab valguslainete interferentsi tõttu soovitava värvuse (R, G, B).

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]