Автор работы: Пользователь скрыл имя, 12 Декабря 2012 в 14:59, реферат
Электронная бумага (англ. e-paper, electronic paper; также электронные чернила, англ. e-ink) — технология отображения информации, разработанная для имитации обычной печати на бумаге и основанная на явлении электрофореза. В отличие от традиционных плоских жидкокристаллических дисплеев, в которых используется просвет матрицы для формирования изображения, электронная бумага формирует изображение в отражённом свете, как обычная бумага, и может хранить изображение текста и графики в течение достаточно длительного времени, не потребляя при этом электрической энергии и затрачивая её только на изменение изображения.
§1. Понятие «электронная бумага» 2
§2. История разработки 3
§3. Технологические аспекты 5
§4. Область применения 7
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 10
Министерство образования и науки Российской Федерации
Омский Государственный Технический Университет
Кафедра «Дизайн и технологии медиаиндустрии»
Реферат
по дисциплине:
«Аудиовизуальные средства и технологии»
На тему:
«Электронная бумага.
Назначение, применение, перспективы развития»
Выполнила: ст-ка гр.ИТМ-518
Бубликова М.Ю.
Проверил: Виктор Сергеич
Омск – 2012
СОДЕРЖАНИЕ
§1. Понятие «электронная бумага» 2
§2. История разработки 3
§3. Технологические аспекты 5
§4. Область применения 7
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 10
§1. Понятие «электронная бумага»
Электронная бумага (англ. e-paper, electronic paper; также электронные чернила, англ. e-ink) — технология отображения информации, разработанная для имитации обычной печати на бумаге и основанная на явлении электрофореза. В отличие от традиционных плоских жидкокристаллических дисплеев, в которых используется просвет матрицы для формирования изображения, электронная бумага формирует изображение в отражённом свете, как обычная бумага, и может хранить изображение текста и графики в течение достаточно длительного времени, не потребляя при этом электрической энергии и затрачивая её только на изменение изображения. В отличие от традиционной бумаги технология позволяет произвольно изменять записанное изображение. Электронную бумагу следует отличать от цифровой бумаги.
Цифровая или интерактивная бумага — бумага с сеткой из точек, используемая в сочетании с цифровым пером для создания рукописных электронных документов. Точки, напечатанные на листе бумаги, предназначены для определения координат рисунка или символа. Световое перо использует сетку из точек для хранения рукописного текста и последующей загрузки его в компьютер. Чернила поглощают инфракрасное излучение ручки, которая содержит приёмник, интерпретирующий отражённый от бумаги рисунок. Чернила другого цвета или не на углеродной основе остаются видимыми для пользователя, но невидимы для устройства.
§2. История разработки
Электронная бумага была разработана в процессе совершенствования устройств отображения информации. ЖК-дисплеи на момент создания электронной бумаги уже были одними из самых экономичных устройств, имеющих в статическом режиме потребление на уровне единиц микроампер и даже менее, и не требовавших затрат энергии на излучение света, так как являлись устройствами светомодулирующего типа. Но, во-первых, они обладали большими световыми потерями в силу наличия в их конструкции двух поляризаторов и сравнительно малой оптической плотности «включённых» ЖК, что приводило к достаточно низким яркости и контрастности получаемого изображения и относительно малому углу обзора. Во-вторых, они не могли хранить отображаемую информацию. Это можно было решить с помощью экономичных в статике КМОП элементов с учётом того, что данный тип дисплея сам имеет малое потребление в статическом режиме. Однако в силу физико-химических особенностей молекул практически используемых ЖК, чтобы избежать разрушения этих молекул, требуется питание переменным напряжением (динамический режим), что из-за ёмкостной природы ЖК-ячейки приводит к заметному росту потребления электроэнергии. А применение специальных ЖК, устойчивых к постоянному току, сильно усложняет схемотехнику устройства для больших дисплеев, что было экономически не оправдано в силу ограничений имевшейся на тот момент технологии.
Создание технологии «электронной бумаги» было призвано преодолеть эти ограничения. Изображение на ней формируется аналогично письму по обычной бумаге карандашом — твёрдыми пигментными частицами, на микроструктурном материале, дисперсно-рассеивающем свет подобно волокнам бумаги. Благодаря этому угол обзора получается практически такой же, как и у обычной бумаги, намного превосходя таковой у плоских жидкокристаллических дисплеев. Электронная бумага также является устройством светомодулирующего типа с присущими ему положительными свойствами и работает в чистом виде в отражённом свете без промежуточных преобразований светового потока — как обычный лист с печатным текстом или изображением, вследствие чего достигается высокая яркость и контрастность получаемого изображения. Эффект памяти обеспечивается удержанием пигментных частиц на поверхности твёрдого тела (подложки) силами Ван-дер-Ваальса.
Технически точный термин — электрофоретический индикатор, так как практически все модификации данной технологии используют явление электрофореза.
§3. Технологические аспекты
Электронная бумага была впервые разработана в Исследовательском Центре компании Xerox в Пало Альто (англ. Xerox’s Palo Alto Research Center) Ником Шеридоном (англ. Nick Sheridon) в 1970-х годах. Первая электронная бумага, названная Гирикон (англ. Gyricon), состояла из полиэтиленовых сфер от 20 до 100 мкм в диаметре. Каждая сфера состояла из отрицательно заряженной чёрной и положительно заряженной белой половины. Все сферы помещались в прозрачный силиконовый лист, который заполнялся маслом, чтобы сферы свободно вращались. Полярность подаваемого напряжения на каждую пару электродов определяла, какой стороной повернется сфера, давая, таким образом, белый или чёрный цвет точки на дисплее.
В 90-х годах ХХ века Джозеф Якобсон (Joseph Jacobson) изобрел другой тип электронной бумаги. Впоследствии он основал корпорацию E Ink Corporation, которая, совместно с Philips, через два года разработала и вывела эту технологию на рынок.
Принцип действия был следующий: в микрокапсулы, заполненные окрашенным маслом, помещались электрически заряженные белые частички. В ранних версиях низлежащая проводка контролировала, будут ли белые частички вверху капсулы (чтобы она была белой для того, кто смотрит) или внизу (смотрящий увидит цвет масла). Это было фактически повторное использование уже хорошо знакомой электрофоретической (от электро- и греч. φορέω — переносить) технологии отображения, но использование капсул позволило сделать дисплей с использованием гибких пластиковых листов вместо стекла. Яркость и разрешение «электронной бумаги», изготовленной на принципах электрофореза, оказались выше, чем у Gyricon, однако оба метода обеспечивают монохромное изображение.
Для создания цветного дисплея компания E Ink объединила усилия с японской компанией Toppan Printing, которая занимается выпуском цветных фильтров. Основной недостаток электрофорезной бумаги – низкая скорость обновления рисунка. Поэтому такие дисплеи не подходят для демонстрации, скажем, видео: чтобы частицы переместились внутри микрокапсулы, требуется определенное время. Но зато при отсутствии электрического поля изображение сохраняется (как и в случае с Gyricon).
Абсолютно другой принцип положен в основу электронной бумаги такими компаниями, как IBM, Philips, HP и Fujitsu, – последние уже продемонстрировали публике готовые устройства. Это модифицированные холестерические жидкие кристаллы (ChLCD), стабилизированные добавлением полимерных цепочек. Они работают точно так же, как обычные жидкокристаллические дисплеи, но при выключении питания последнее изображение остается видимым. Этот принцип считается одним из фаворитов, так как ЖК-дисплеи производятся массово, а, следовательно, технология эта дешевая и отработанная. Кроме того, дисплеи на основе ChLCD тонкие (0,8 мм), их можно не только скручивать, но даже и складывать, для поддержания картинки не требуется энергии вообще, а для ее смены энергия расходуется в минимальных количествах. Изображение цветное, имеет высокие яркость, контраст, разрешение, а скорость обновления может быть достаточно высока для воспроизведения анимации. Так что вполне вероятно, что в ближайшем будущем возможность увидеть «движущиеся картинки» в книге будет не только у героев книг Джоан Роулинг, но и у обычных людей.
Компания Qualcomm опубликовала свои разработки новой технологии электронной бумаги, построенной на базе новой дисплейной технологии Mirasol, которая использует тот же принцип, что и бабочки. Известно, что бабочки сами по себе не цветные — они просто отражают нужную длину волны благодаря чешуйкам на крыльях.
Mirasol использует тот же принцип. Оптические
«микронеровности» дисплея отражают нужную
волну и картинка оживает. Просто, ярко
и требует энергозатрат еще меньше, чем
традиционная e-Ink бумага.
§4. Область применения
Электронная бумага легка, надёжна, а дисплеи на её основе могут быть гибкими (хотя и не настолько, как обычная бумага). Предполагаемое применение включает электронные книги, которые могут хранить цифровые версии многих литературных произведений, электронные вывески, наружную и внутреннюю рекламу.
Технологические компании изобретают
новые типы электронной бумаги и
ищут пути внедрения данной технологии.
Например, модификация
Электронные книги
Как отдельный класс электронные книги существуют уже около 15 лет, однако относительно широкое распространение они получили лишь недавно. Ситуация изменилась буквально за три года: пришли новые производители, расширился модельный ряд.
Основное
преимущество электронных книг перед
всеми остальными устройствами, поддерживающими
вывод электронных текстов, - это
дисплей, имитирующий обычную бумагу.
В подавляющем большинстве
Электронные газеты
В феврале 2006 года бельгийская финансовая ежедневная газета «De Tijd of Antwerp» анонсировала планы по продаже электронной версии газеты для избранных подписчиков. Это было первое подобное применение электронной бумаги.
В начале 2007 года газета New York Times начала тестирование около 300 собственных функциональных электронных газет.
Дисплеи в смарт-карте
Компания E Ink, крупнейший в мире производитель дисплеев на основе электронной бумаги, продолжает расширять ассортимент продукции. Свои последние новинки тайваньский вендор продемонстрировал на проходящей в Бостоне конференции Society for Information Display (SID).
На выставке SID был показан дисплей E Ink, встроенный в смарт-карту и позволяющий выводить на экран личные данные владельца или другую информацию. Смарт-карта имеет размеры обычной кредитной карточки, даже несмотря на встроенный аккумулятор, обеспечивающий трехлетний период службы.
Кроме того, тайваньский вендор представил еще одну интересную разработку - вспомогательный дисплей для смартфонов. Встроенный в корпус гаджета, дисплей отображает текущее время, заряд батареи и количество поступивших сообщений. Основной ЖК-дисплей смартфона при этом остается неактивным. Вспомогательный дисплей работает даже при выключенном телефоне.
Уличные плакаты и объявления
Японская компания Toppan Printing совместно с министерством внутренних дел и бюро связи проводят испытания плакатов из электронной бумаги. Сообщается, что потребляемая электрическая мощность плаката размером 3,2 x 1,0 метр составляет 24 ватта.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Информация о работе Электронная бумага. Назначение, применение, перспективы развития