e-Ink: semua yang perlu Anda ketahui tentang layar e-reader

Layar memainkan peran penting dalam interaksi kita sehari-hari dengan teknologi, dan layar dapat merusak penglihatan, menyebabkan kelelahan mata, dan masalah lainnya. Agar hal ini tidak terjadi saat Anda sedang menikmati membaca eBook favorit Anda, sebaiknya pilih layar dengan teknologi yang kami ceritakan hari ini. Di antara berbagai teknologi tampilan yang tersedia, layar e-Ink, atau tinta elektronik, telah mendapatkan popularitas karena serangkaian fitur uniknya, meningkatkan pengalaman pembaca dan menjadikannya sedekat mungkin dengan membaca di atas kertas.

Tapi... tahukah kamu apa itu?

Apa itu e-Ink atau ePaper?

Bisa disebut dengan berbagai nama, seperti kertas elektronik atau ePaper, atau disebut juga tinta elektronik atau e-Ink. Apa pun sebutannya, ini adalah jenis panel layar tampilan yang meniru tampilan tinta biasa di atas kertas. Berbeda dengan layar datar konvensional yang memancarkan cahaya, layar e-paper memantulkan cahaya sekitar, sama seperti kertas. Hal ini dapat membuatnya lebih nyaman untuk dibaca dan memberikan sudut pandang yang lebih luas dibandingkan kebanyakan layar yang memancarkan cahaya. Rasio kontras pada tampilan elektronik yang tersedia mendekati rasio kontras pada surat kabar, dan tampilan yang baru dikembangkan sedikit lebih baik. Layar e-paper yang ideal dapat dibaca di bawah sinar matahari langsung tanpa gambar tampak memudar, seperti yang terjadi pada banyak perangkat lain seperti tablet, ponsel cerdas, komputer, dll.

Banyak teknologi e-paper menyimpan teks dan gambar statis tanpa batas waktu tanpa listrik. Hal ini juga menjadikannya ideal untuk perangkat seluler yang bergantung pada baterai, sehingga Anda dapat memperpanjang otonomi selama berhari-hari atau berminggu-minggu, bergantung pada total konsumsi perangkat keras perangkat.

Cara kerja e-Ink atau ePaper

Hal ini tidak dapat digeneralisasikan mengenai hal tersebut cara kerja layar tinta elektronik, atau e-Ink, karena ada banyak teknologi dan masing-masing teknologi bekerja secara berbeda, seperti yang akan kita lihat nanti di bagian jenis. Tapi misalnya, Melalui elektroforesis ketika medan listrik diterapkan pada mikrokapsul, partikel bermuatan bergerak menuju elektroda yang bermuatan berlawanan. Misalnya, jika elektroda bawah positif, partikel hitam akan bergerak ke bawah dan partikel putih akan bergerak ke atas.

• Mikrokapsul: Mereka terdiri dari jutaan mikrokapsul, yang masing-masing berukuran kira-kira sama lebarnya dengan rambut manusia. Setiap mikrokapsul mengandung partikel bermuatan yang tersuspensi dalam cairan bening. Kapsul ini didistribusikan ke seluruh panel atau layar. Di dalam setiap mikrokapsul terdapat partikel berwarna putih yang membawa muatan positif dan partikel hitam yang membawa muatan negatif. Pengoperasian sederhana, mereka terpolarisasi menurut muatan listrik untuk menampilkan teks dan gambar, dalam warna hitam dan putih. Dengan cara ini Anda dapat melihat titik atau piksel hitam atau putih...

Salah satu fitur utama tampilan e-Ink adalah fiturnya kestabilan. Artinya, setelah suatu bayangan terbentuk, tidak diperlukan energi untuk mempertahankannya. Gambar akan tetap ada di layar meskipun catu daya dicabut. Oleh karena itu konsumsinya rendah dibandingkan dengan layar konvensional.

Saat ini teknologi sudah maju, jadi ada juga layar berwarna, lebih canggih, dan dapat menampilkan banyak warna, menampilkan gambar dari buku, komik, dll.

Sedikit sejarah

Meskipun mungkin terlihat baru, kenyataannya sejarah layar ini sudah ada sejak beberapa dekade yang lalu, khususnya pada tahun 1970an, ketika Nick Sheridon, dari Xerox Palo Alto Research Center, mengembangkan kertas elektronik pertama yang disebut Gyricon. Bahan inovatif ini terdiri dari bola polietilen yang dapat berputar bebas, menampilkan sisi putih atau hitam tergantung pada polaritas tegangan yang diberikan, sehingga menciptakan tampilan piksel hitam atau putih yang dikontrol secara elektrik.

Terlepas dari kemajuan ini, gagasan layar berdaya rendah yang meniru kertas baru terwujud beberapa dekade kemudian. Dulu fisikawan Joseph Jacobson, saat menjadi mahasiswa pascadoktoral di Universitas Stanford, yang membayangkan sebuah buku multi-halaman yang isinya dapat diubah dengan menekan sebuah tombol dan memerlukan sedikit daya untuk mengoperasikannya.

Jacobson direkrut oleh Neil Gershenfeld ke MIT Media Lab pada tahun 1995. Di sana, Jacobson merekrut dua mahasiswa sarjana MIT, Barrett Comiskey dan JD Albert, untuk menciptakan teknologi tampilan yang diperlukan. untuk mewujudkan visi Anda.

Fokus awalnya adalah menciptakan bola kecil yang setengah putih dan setengah hitam, seperti Gyricon Xerox. Namun, pendekatan ini terbukti menjadi tantangan yang cukup besar. Selama eksperimennya, Albert secara tidak sengaja menciptakan beberapa bola yang seluruhnya berwarna putih. Comiskey bereksperimen dengan memasukkan dan merangkum partikel putih ini ke dalam mikrokapsul yang dicampur dengan pewarna gelap. Hasilnya adalah sistem mikrokapsul yang dapat diaplikasikan pada permukaan dan diisi secara independen untuk menghasilkan gambar hitam putih.

En 1996, MIT mengajukan paten pertama untuk tampilan elektroforesis mikroenkapsulasi. Keuntungan dari tampilan elektroforesis mikroenkapsulasi dan potensinya untuk memenuhi persyaratan praktis kertas elektronik dipandang sebagai terobosan besar, antara lain dengan maksud untuk digunakan dalam perangkat membaca. Namun, teknologinya masih primitif saat ini, dan tampilan berwarna seperti ini belum ada.

Pada tahun 1997, Albert, Comiskey dan Jacobson, bersama dengan Russ Wilcox dan Jerome Rubin, mendirikan Perusahaan E-Ink, dua bulan sebelum kelulusan Albert dan Comiskey. Sejak itu, teknologi e-Ink terus berkembang, menemukan aplikasi di berbagai perangkat dan mengubah interaksi kita dengan teknologi digital…

Perusahaan ini Perusahaan Taiwan yang memproduksi dan mendistribusikan layar elektroforesis, memanfaatkan beberapa gerakan untuk menjadi dominan di sektor ini. Misalnya, pada tahun 2005, Philips menjual bisnis e-paper ke Prime View International (PVI), produsen yang berbasis di Hsinchu, Taiwan. Pada tahun 2008, E Ink Corp. mengumumkan perjanjian awal untuk dibeli oleh PVI seharga $215 juta, jumlah yang akhirnya mencapai $450 juta setelah negosiasi. E-Ink resmi diakuisisi pada 24 Desember 2009. Pembelian oleh PVI memperluas skala produksi tampilan e-paper E-Ink. PVI mengganti namanya menjadi E Ink Holdings Inc. setelah pembelian. Pada bulan Desember 2012, ia mengakuisisi SiPix, perusahaan layar elektroforesis saingannya, untuk memperkuat kepemimpinannya saat ini.

Aplikasi Layar e-Ink

Dengan kemajuan dan pematangan teknologi ini, banyak perusahaan mulai mengembangkan atau memperoleh layar jenis ini dari pemasok mereka untuk digunakan dalam banyak aplikasi, meskipun yang paling terkenal adalah ereader, kenyataannya sudah ada upaya dan aplikasi di sektor lain:

• Layar fleksibel: karena teknologi ini beradaptasi dengan baik pada panel kaku dan juga panel yang dapat ditekuk. Misalnya, dapat digunakan untuk beberapa perangkat seluler atau perangkat yang dapat dikenakan yang fleksibel, seperti Motorola F3 berbiaya rendah, Samsung Alias ​​​​2, YotaPhone, Hisense A5c, yang menggunakan layar e-Ink sebagai pengganti LCD, atau Seiko's Spectrum SVRD001, Kerikil Tajam, dll.
• eReader: seperti yang telah kami sebutkan, seperti yang kami miliki di halaman ini, dari berbagai merk, Sony, Kindle, Kobo, Onyx, dll. Selain itu, sudah terdapat layar konvensional dan layar sentuh, serta layar berwarna atau layar sensitif terhadap pena elektronik.
• Laptop dan monitor PC: Meski tidak umum, ada beberapa model khusus, seperti Lenovo ThinkBook Plus, dengan layar e-Paper. Kami juga melihat banyak tablet Android yang menggunakan layar jenis ini, untuk membuat perangkat 2-in-1 atau hibrida antara eReader dan tablet.
• surat kabar elektronik: Harian Flemish De Tijd juga mendistribusikan versi elektronik dari surat kabar kertasnya dalam versi terbatas, menggunakan versi awal dari iRex iLiad. Beberapa contoh lainnya akan muncul kemudian.
• Kartu Cerdas dan periferal- Beberapa kartu pintar juga dapat menggunakan tampilan e-ink jenis ini untuk konsumsi rendah, seperti yang diproduksi oleh Nagra ID dan pengembangan oleh Innovative Card Technologies dan nCryptone. Mereka juga digunakan untuk beberapa periferal lain, seperti flashdisk USB dengan layar.
• Dasbor publik: Mereka juga dapat digunakan untuk mengurangi konsumsi panel atau layar elektronik yang menampilkan informasi di bandara, stasiun kereta api, panel jalan raya, rambu, dll.
• lain: Kami juga memiliki kemungkinan kegunaan lain, seperti label elektronik dengan layar e-Ink, pakaian pintar, keyboard seperti Dvorak, game, dll.

Teknologi tampilan kertas elektronik

Mengenai teknologi yang ada, kita bisa membedakan antara beberapa, baik pada tingkat fundamental maupun dalam versi e-Ink Corporation:

Jenis panel

Di Antara jenis teknologi yang telah dikembangkan dari waktu ke waktu untuk mengimplementasikan layar e-Ink, kami harus menyoroti:

• girikon: Kertas elektronik pertama kali dikembangkan pada tahun 1970-an oleh Nick Sheridon di Pusat Penelitian Palo Alto Xerox. Kertas elektronik pertama, yang disebut Gyricon, terdiri dari bola polietilen berukuran antara 75 dan 106 mikrometer. Setiap bola merupakan partikel Janus yang tersusun dari plastik hitam bermuatan negatif di satu sisi dan plastik putih bermuatan positif di sisi lain. Bola-bola tersebut tertanam dalam lembaran silikon transparan, dengan masing-masing bola digantung dalam gelembung minyak sehingga dapat berputar bebas. Polaritas tegangan yang diterapkan pada setiap pasang elektroda menentukan apakah sisi putih atau hitam menghadap ke atas, sehingga memberikan piksel tampilan putih atau hitam. Pada tahun 2007, perusahaan Estonia Visitret Displays mengembangkan jenis layar ini menggunakan polivinilidena fluorida (PVDF) sebagai bahan untuk bola, sehingga secara dramatis meningkatkan kecepatan video dan menurunkan tegangan kontrol yang diperlukan.
• EPD (Tampilan Elektrosfer): Tampilan elektroforesis membentuk gambar dengan mengatur ulang partikel pigmen bermuatan dengan medan listrik yang diterapkan. Dalam penerapan EPD yang paling sederhana, partikel titanium dioksida dengan diameter sekitar satu mikrometer didispersikan dalam minyak hidrokarbon. Pewarna berwarna gelap juga ditambahkan ke dalam minyak, bersama dengan surfaktan dan zat pengisi daya yang menyebabkan partikel memperoleh muatan listrik. Campuran ini ditempatkan di antara dua pelat konduktif paralel yang dipisahkan oleh jarak 10 hingga 100 mikrometer. Ketika tegangan diterapkan pada kedua pelat, partikel-partikel tersebut bermigrasi secara elektroforesis ke pelat yang membawa muatan berlawanan dengan muatan partikel. Bila partikel berada di sisi depan (tampilan) layar, warna putih akan muncul, karena cahaya dihamburkan kembali ke pemirsa oleh partikel titanium indeks tinggi. Jika partikel berada di bagian belakang layar, tampak gelap karena cahaya diserap oleh rona warna. Jika elektroda belakang dibagi menjadi serangkaian elemen gambar kecil (piksel), maka gambar dapat dibentuk dengan menerapkan tegangan yang sesuai ke setiap wilayah layar untuk menciptakan pola daerah reflektif dan menyerap. EPD biasanya ditangani menggunakan teknologi transistor film tipis (TFT) berbasis MOSFET.
• Elektroforesis mikroenkapsulasi: Pada tahun 1990-an, tim mahasiswa sarjana MIT menyusun dan membuat prototipe tinta elektronik jenis baru berdasarkan layar elektroforesis mikroenkapsulasi, yang berasal dari E-Ink Corp dan digunakan oleh Philips Eropa. Teknologi ini menggunakan mikrokapsul yang diisi dengan partikel putih bermuatan listrik yang tersuspensi dalam minyak berwarna. Sirkuit yang mendasarinya mengontrol apakah partikel putih berada di bagian atas kapsul (sehingga terlihat putih bagi orang yang melihatnya) atau di bagian bawah kapsul (sehingga orang yang melihatnya dapat melihat warna minyak). Teknologi ini memungkinkan layar dibuat dari lembaran plastik fleksibel, bukan kaca. Implementasi yang lebih baru dari konsep ini hanya memerlukan lapisan elektroda di bawah mikrokapsul.
• Layar Pembasahan Listrik (EWD): adalah teknologi yang mengontrol bentuk antarmuka air/minyak yang terbatas melalui tegangan yang diberikan. Tanpa tegangan, minyak (berwarna) membentuk lapisan datar antara air dan lapisan isolasi hidrofobik pada elektroda, menghasilkan piksel berwarna. Dengan menerapkan tegangan antara elektroda dan air, tegangan antarmuka antara air dan lapisan berubah, menyebabkan air menggantikan minyak, sehingga menghasilkan piksel transparan atau putih sebagian jika terdapat permukaan reflektif putih di bawah elemen yang dapat dialihkan. Layar berbasis elektrowetting menawarkan beberapa fitur menarik. Beralih antara pantulan putih dan berwarna cukup cepat untuk menampilkan konten video. Ini adalah teknologi berdaya rendah, bertegangan rendah, dan tampilan berdasarkan efeknya bisa datar dan tipis. Reflektifitas dan kontras lebih baik dibandingkan atau sama dengan jenis tampilan reflektif lainnya dan mendekati kualitas visual kertas. Selain itu, teknologi ini menawarkan jalur unik menuju tampilan penuh warna dengan kecerahan tinggi, yang menghasilkan tampilan empat kali lebih terang dibandingkan LCD reflektif dan dua kali lebih terang dibandingkan teknologi baru lainnya. Alih-alih menggunakan filter merah, hijau, dan biru (RGB) atau segmen bergantian dari tiga warna primer, yang secara efektif menghasilkan hanya sepertiga tampilan yang memantulkan cahaya dalam warna yang diinginkan, pembasahan listrik memungkinkan sistem di mana sub-piksel dapat mengubah dua warna berbeda secara mandiri. Hal ini menyebabkan dua pertiga area tampilan tersedia untuk memantulkan cahaya dalam warna apa pun yang diinginkan. Hal ini dicapai dengan membangun sebuah piksel dengan tumpukan dua film minyak berwarna yang dapat dikontrol secara independen ditambah filter warna. Warnanya adalah cyan, magenta dan kuning (RGB), yang merupakan sistem subtraktif, sebanding dengan prinsip yang digunakan dalam pencetakan inkjet. Dibandingkan dengan LCD, kecerahan diperoleh karena polarizer tidak diperlukan.
• Elektrofluida: adalah varian tampilan EWD yang menempatkan dispersi pigmen berair di dalam reservoir kecil. Deposit ini mencakup kurang dari 5-10% area piksel yang terlihat dan oleh karena itu pigmennya sebagian besar tersembunyi dari pandangan. Tegangan digunakan untuk mengekstraksi pigmen secara elektromekanis dari reservoir dan menyebarkannya sebagai film tepat di belakang substrat tampilan. Hasilnya, tampilan memperoleh warna dan kecerahan yang mirip dengan pigmen konvensional yang dicetak di atas kertas. Ketika tegangan dihilangkan, tegangan permukaan cairan menyebabkan dispersi pigmen dengan cepat masuk ke dalam reservoir. Teknologi ini berpotensi memberikan lebih dari 85% reflektansi white state untuk e-paper. Teknologi inti ini ditemukan di Laboratorium Perangkat Novel Universitas Cincinnati dan terdapat prototipe yang dikembangkan bekerja sama dengan Sun Chemical, Polymer Vision, dan Gamma Dynamics. Ini memiliki margin lebar dalam aspek penting seperti kecerahan, saturasi warna, dan waktu respons. Karena lapisan aktif optik tebalnya kurang dari 15 mikrometer, terdapat potensi besar untuk tampilan yang dapat digulung.
• Modulator interferometri (Mirasol): Modulator interferometri adalah teknologi yang digunakan dalam tampilan visual elektronik yang dapat menciptakan berbagai warna melalui interferensi cahaya yang dipantulkan. Warna dipilih dengan modulator cahaya yang diaktifkan secara elektrik yang terdiri dari rongga mikroskopis yang dihidupkan dan dimatikan menggunakan IC kontrol yang serupa dengan yang digunakan untuk menggerakkan LCD.
• Tampilan elektronik-plasmonik: adalah teknologi yang menggunakan struktur nano plasmonik dengan polimer konduktif. Teknologi ini menghadirkan rentang warna yang luas, refleksi independen polarisasi yang tinggi (>50%), kontras yang kuat (>30%), waktu respons yang cepat (ratusan ms), dan stabilitas jangka panjang. Selain itu, ia memiliki konsumsi daya yang sangat rendah (<0.5 mW/cm2) dan potensi resolusi tinggi (>10000 dpi). Karena permukaan meta yang sangat tipis bersifat fleksibel dan polimernya lembut, seluruh sistem dapat ditekuk. Peningkatan masa depan yang diinginkan untuk teknologi ini mencakup bistabilitas, material yang lebih murah, dan implementasi dengan matriks TFT. Dan, untuk melakukan hal ini, ini terdiri dari dua elemen atau bagian utama:
  • Yang pertama adalah permukaan meta yang sangat reflektif yang terbuat dari film logam-isolator-logam setebal puluhan nanometer yang mencakup lubang berskala nanometer. Metasurface ini dapat memantulkan warna berbeda tergantung pada ketebalan isolator. Skema warna RGB standar dapat digunakan sebagai piksel untuk tampilan penuh warna.
  • Bagian kedua adalah polimer dengan serapan optik yang dikendalikan oleh potensial elektrokimia. Setelah menumbuhkan polimer pada permukaan meta plasmonik, refleksi permukaan meta dapat dimodulasi oleh tegangan yang diberikan.
• LCD reflektif: Ini adalah teknologi yang mirip dengan LCD konvensional, namun panel lampu latar digantikan oleh permukaan reflektif.

Ada teknologi lain yang dikembangkan atau sedang dikembangkan, meskipun teknologi di atas adalah yang paling penting. Misalnya, para peneliti berupaya keras untuk menggunakan transistor organik yang tertanam dalam substrat fleksibel, menyederhanakan tampilan warna menggunakan optik, dll.

versi e-Tinta

Saya selalu menyarankan untuk memilih e-reader dengan layar e-Ink daripada layar LCD. Alasannya adalah e-ink tidak hanya tidak terlalu melelahkan mata Anda, tetapi juga memberi Anda pengalaman membaca yang mirip dengan kertas asli, selain mengonsumsi energi jauh lebih sedikit dibandingkan layar tradisional. Saat memilih layar e-Ink atau e-paper, Anda harus tahu bahwa ada berbagai versi teknologi tersedia saat ini dipatenkan oleh e-Ink Holdings, seperti:

• Vizplex: Ini adalah tampilan e-ink generasi pertama, yang digunakan oleh beberapa merek terkenal pada tahun 2007.
• Mutiara: Peningkatan ini diperkenalkan tiga tahun kemudian dan digunakan oleh Amazon untuk Kindle-nya, serta model lain seperti Kobo, Onyx, dan Pocketbook.
• Mobius: Mirip dengan yang sebelumnya, tetapi dilengkapi lapisan plastik transparan dan fleksibel di layar agar lebih tahan terhadap guncangan. Onyx, perusahaan China, adalah salah satu yang menggunakan layar ini.
• Triton: Ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 2010, meskipun versi perbaikan kedua dirilis pada tahun 2013. Teknologi ini untuk pertama kalinya menyertakan warna dalam tampilan tinta elektronik, dengan 16 corak abu-abu dan 4096 warna. Pocketbook adalah salah satu yang pertama menggunakannya.
• Surat dan Surat HD: Mereka dirilis pada tahun 2013, dan ada dua versi berbeda. E-Ink Carta memiliki resolusi 768×1024 px, berukuran 6″ dan kerapatan piksel 212 ppi. Sedangkan untuk versi e-Ink Carta HD ditingkatkan menjadi resolusi 1080x1440 px dan 300 ppi, mempertahankan 6 inci. Format ini sangat populer, digunakan oleh model e-reader terbaik saat ini.
• Kaleido: Teknologi ini hadir pada tahun 2019, dengan versi Plus pada tahun 2021 dan versi Kaleido 3 pada tahun 2022. Ini merupakan penyempurnaan pada layar warna, berdasarkan panel skala abu-abu dengan menambahkan lapisan dengan filter warna. Versi Plus meningkatkan tekstur dan warna untuk gambar yang lebih jernih, dan Kaleido 3 menawarkan warna yang jauh lebih jelas, dengan saturasi warna 30% lebih tinggi dibandingkan generasi sebelumnya, 16 tingkat skala abu-abu, dan 4096 warna.
• Galeri 3: Ini adalah model terbaru, dan baru hadir pada tahun 2023, model ini didasarkan pada ACeP (Advanced Color ePaper) untuk menghasilkan warna yang lebih lengkap dan dengan satu lapisan cairan elektroforesis yang dikontrol oleh voltase yang kompatibel dengan bidang belakang TFT komersial. Ini adalah teknologi e-Ink warna yang meningkatkan waktu respons, yaitu waktu yang diperlukan untuk mengubah dari satu warna ke warna lainnya. Misalnya, dari putih ke hitam hanya dalam 350 mdtk, dan antar warna, tergantung kualitasnya, dapat berpindah dari 500 mdtk hingga 1500 mdtk. Selain itu, perangkat ini dilengkapi dengan lampu depan ComfortGaze yang mengurangi jumlah cahaya biru yang dipantulkan pada permukaan layar sehingga Anda dapat tertidur lebih nyenyak dan tidak terlalu menyebabkan ketegangan mata.

Masa depan

Plastic Logic Germany adalah perusahaan (pengembang + pabrik) yang berawal dari proyek spin-off dari Laboratorium Cavendish di Universitas Cambridge. Didirikan pada tahun 2000 oleh Richard Friend, Henning Sirringhaus dan Stuart Evans. Perusahaan ini mengkhususkan diri dalam pengembangan dan pembuatan layar elektroforesis (EPD), berdasarkan teknologi transistor film tipis organik (OTFT), di Dresden, Jerman. Berkat mereka, informasi dapat disajikan baik pada layar konvensional maupun pada panel fleksibel. Memberikan kontribusi besar pada bidang layar fleksibel saat ini, dan tampaknya itu akan menjadi masa depan seperti yang kita lihat dalam banyak kasus. Menggabungkan teknologi ini dengan ePaper atau e-Ink akan menghasilkan elemen yang bobot dan fleksibilitasnya sangat mirip dengan lembaran kertas, dengan segala aplikasi dan keunggulannya...