Sie versuchen, Ihr Telefon unter der Sonne zu überprüfen. Du scheiterst. Durch die Blendung wird der Bildschirm ausgewaschen, die Helligkeit erreicht ein verzweifeltes Maximum und der Akku schmilzt. Es ist ärgerlich.
Elektronisches Papier – was wir träge E-Ink nennen – kümmert sich nicht um die Sonne. Tatsächlich gilt: Je heller das Licht, desto klarer wird der Text.
Das ist keine Zauberei. Es ist Physik. Insbesondere ist es die Physik, die Anleihen beim Papier macht, nicht bei LEDs. Wenn Sie sich jemals gefragt haben, warum E-Paper bei Sonnenlicht besser funktioniert oder welche Geräte tatsächlich von dieser Technologie profitieren, liegt die Antwort in einer winzigen, schwebenden Flüssigkeit in Millionen von Mikrokapseln.
So kamen wir von rotierenden Plastikkugeln zu dem Bildschirm, den Sie gerade lesen.
Der Unterschied zwischen E-Paper und E-Ink
Lassen Sie uns zunächst einen Terminologiefehler beheben. E-Paper und E-Ink werden als Synonyme verwendet, sind es aber nicht.
Elektronisches Papier ist die breite Kategorie der Display-Technologie. Betrachten Sie es als „digitales Papier“.
E-Ink ist ein Unternehmen. Und ein Markenzeichen.
Es ist die Kleenex-Situation. Sie sagen „Ich brauche ein Taschentuch“, meinen aber irgendein Taschentuch. In der Display-Technologie sagen Sie „E-Ink“, aber normalerweise meinen Sie jedes elektrophoretische Display der E Ink Corporation, die den Markt dominiert.
Um zu verstehen, warum dies wichtig ist, müssen Sie wissen, was es ersetzt.
Die meisten Bildschirme sind heute LCDs (Liquid Crystal Displays). Sie strahlen Licht durch Kristalle. Sie benötigen konstante Leistung, um das Image aufrechtzuerhalten. Stromausfall, Bildverlust. Sie verbrennen Batterien. Sie blenden dich draußen.
E-Paper bewirkt das Gegenteil. Es gibt kein Licht ab. Es spiegelt es wider. Genau wie Papier.
Die Geschichte: Von rotierenden Kugeln zu Mikrokapseln
Der Traum begann in den 1970er Jahren im Xerox PARC (Palo Alto Research Center). Das Ziel war einfach: ein Bildschirm, der keinen Strom verbraucht, sobald er etwas anzeigt.
Nick Sheridan, ein Forscher bei Xerox, hat Gyricon erfunden.
Stellen Sie sich eine transparente Plastikfolie vor. Im Inneren sind Millionen winziger Kugeln eingebettet. Eine Seite der Kugel ist schwarz. Der andere ist weiß. Sie haben entgegengesetzte elektrische Ladungen. Legen Sie Spannung an und sie drehen sich.
Das ist es.
Wenn sie aufhören, sich zu drehen, bleiben sie an Ort und Stelle. Kein Strom nötig. Das Bild hält. Unbegrenzt.
Es war elegant. Aber Milliarden perfekter Kugeln herstellen? Albtraumtreibstoff. Xerox versuchte, es für Schilder zu kommerzialisieren. Es war zu teuer. Sie haben die Tochtergesellschaft im Jahr 2001 geschlossen (Moment, im Text stand 2005? Lassen Sie mich nachsehen … ah, die Quelle sagt, dass Xerox die Tochtergesellschaft im 2005 geschlossen hat. Okay, ich bleibe bei den Fakten). Sie haben das U-Boot im Jahr 2005 geschlossen.
Aber das Konzept blieb hängen.
Schneller Vorlauf in die 1990er Jahre im MIT Media Lab. Der Physiker Joseph Jacobson wollte keine Kugeln. Er wollte Partikel in einer Flüssigkeit.
Er entwickelte elektrophoretische Tinte.
Stellen Sie sich das so vor: In jeder Mikrokapsel befindet sich klares Öl. Darin schweben geladene Teilchen. Schwarze Partikel sind negativ. Weiße Partikel sind positiv (oder umgekehrt).
Strom anlegen. Die Gegensätze ziehen sich an. Die Schwarzen sinken nach hinten, die Weißen schweben nach vorne. Du siehst Weiß. Umkehren Sie die Gebühr. Schwarze schweben. Du siehst schwarz.
Dies wurde 1998 patentiert und in Nature veröffentlicht. Es funktionierte. Es war langlebig. Es war druckbar.
Jacobson verließ das MIT, um die E Ink Corporation zu gründen. Der Rest ist Einzelhandelsgeschichte.
Wie Bistabilität Ihre Batterie schont
Das Kernkonzept, das diese Technologie nützlich macht, heißt Bistabilität.
Bei LCDs müssen Sie die Pixel tausende Male pro Sekunde aktualisieren, damit das Bild auf dem Bildschirm bleibt. Bei einem Stromausfall wird der Bildschirm schwarz.
Bei E-Ink bleiben die Pigmentpartikel dort, sobald sie sich abgesetzt haben. They have inertia. Sie bewegen sich nicht, es sei denn, Sie schieben sie.
Also schalten Sie Ihren E-Reader ein. You turn a page. Ein Energiestoß bewegt die Teilchen. The page refreshes. You stop. You read. Das Gerät ist im Wesentlichen elektrisch stromlos, aber der Text ist immer noch sichtbar.
Das bedeutet:
1. Der Akku hält Wochen, nicht Stunden.
2. Keine Wärmeentwicklung.
3. Perfekte Sicht bei direkter Sonneneinstrahlung.
Why does it work in sun? Denn Ihre Augen brauchen Kontrast. Die Sonne sorgt für das Licht. Der Bildschirm liefert nur die dunkle Tinte. Ein LCD muss mit seiner Hintergrundbeleuchtung gegen die Sonne ankämpfen. E-Paper nutzt die Sonne als Lichtquelle.
Vom Prototyp zur Tasche: Der Kindle-Effekt
Die frühen Demos von E Ink waren keine Bücher. Es waren Zeichen.
Stellen Sie sich ein Autobahnschild vor, das sich elektronisch ändert. Sie aktualisieren den Text, er dreht die Pixel um und verbraucht dann für den Rest des Tages keinen Strom.
Das erste echte Verbrauchergerät war das Sony LIBRIé im Jahr 2004 (nur Japan). Es funktionierte, aber zum Übertragen von Dateien war das Anschließen an einen Computer erforderlich. Es war eine technische Demo, kein Produkt.
Dann kam Amazon.
November 2007. Das Original Kindle.
Es war nicht der erste E-Reader. Es war nicht das erste mit E-Ink. Aber es war das erste, das drei Dinge bündelte:
* Der Bildschirm.
* Die Buchhandlung.
* Drahtlose Lieferung (zunächst über AT&T 3G).
Vor dem Kindle hatten Sie ein physisches Buch bei sich. Es ist schwer. Du hast eins. Vielleicht zwei.
Nach dem Kindle tragen Sie die Bibliothek.
Hier ein praktischer Realitätscheck für Reisende. Sie befinden sich auf St. Helena (einer abgelegenen Insel im Atlantik). Sie gehen an Bord eines Schiffes und haben wochenlang kein WLAN. Du gerätst in Panik.
Du rennst zum Schiffsdeck. Sie fangen 3G. Sie laden die gesamte Game of Thrones -Serie herunter. Sie richten sich für den Monat ein.
Mit Taschenbuchromanen ist das nicht möglich.
Der Kindle verkaufte nicht nur Leser. Es hat das Ökosystem verkauft. Sony, Barnes & Noble (Nook), Kobo – sie alle sprangen ein. Die Volumina stiegen sprunghaft an. Die Herstellung wurde billiger. Die Preise sind gesunken.
Kann E-Ink Farbe zeigen? Oder Video?
E-Ink bedeutete lange Zeit Schwarz, Weiß und einige Grautöne.
Wenn Sie Grau erzeugen möchten, können Sie nicht einfach eine Glühbirne dimmen. Sie verwenden räumliches Dithering. Das Gerät schaltet Partikel in einem Muster ein und aus, das so schnell oder dicht ist, dass Ihr Auge es im Mittel in Grau umwandelt.
Die Farbe hat länger gedauert.
E Ink hat ACeP (Advanced Color ePaper) entwickelt. Anstelle von Schwarz/Weiß haben Sie mehrere Pigmentpartikel: Cyan, Magenta, Gelb und Weiß.
Spannungssequenzen sortieren diese Partikel an die Oberfläche.
Das Ergebnis? Ja, es ist Farbe. Nein, es ist nicht lebendig. Es sieht aus wie gedruckte Tinte. Es ist gedämpft. Es ist papierartig.
Mittlerweile hängen digitale Kunstrahmen in Wohnzimmern. Sie können das „Gemälde“ stündlich über das Internet austauschen. Sie verbrauchen fast keinen Strom. Im Sonnenlicht sehen sie gut aus. Sie brennen einem nicht um 3 Uhr morgens in den Augen.
Ersetzt es Ihren Fernseher? Nein.
Kann man einen E-Ink-Bildschirm hacken, um Videos mit 60 Hz abzuspielen? Einige Hacker haben es versucht. Es kommt zu verschwommenem, geisterhaftem Schwarz-Weiß-Flimmern mit geringer Bildwiederholfrequenz. Es ist schrecklich.
Erwarten Sie nicht, dass ein E-Ink-Telefon Filme anzeigt. Sie werden E-Ink-Telefone zum Lesen von E-Mails bei hellem Sonnenlicht sehen. Das ist es.
Warum Sie es nicht überall sehen werden (und das ist in Ordnung)
E-Paper hat eine Schwäche.
Aktualisierungsrate.
Selbst die schnellsten Modelle hinken im Vergleich zu einem iPad hinterher. Es gibt einen Blitz. Ein leerer Bildschirm. Dann der neue Inhalt. Es lenkt ab, wenn man schnell wischt.
Es ist nicht auf Flüssigkeit ausgelegt. Es ist auf Stille ausgelegt.
Wenn Sie einen Bildschirm benötigen für:
* Statische Daten (Wetter, Aktienkurse, Kalender)
* Lesen
* Außenbeschilderung
E-Ink gewinnt.
Wenn Sie Folgendes benötigen:
* Spielen
* Video
* Schnelles Scrollen
LCD, OLED oder MicroLED gewinnen.
Die Technologie etabliert sich in einer ganz bestimmten Nische. Es ist nicht „die Zukunft aller Bildschirme“. Es ist das bestmögliche digitale Papier.
Schauen Sie sich um. Du fängst an, es zu sehen. In Lebensmittelgeschäften Etiketten, die die Preise aktualisieren, ohne die Regale neu zu verkabeln. Auf elektronischen Regaletiketten. Auf tragbaren Displays für Baustellen, auf denen den Arbeitern den ganzen Tag die Sonne scheint.
Es ist ruhig. Es ist effizient. Und endlich können wir auch bei Tageslicht auf unsere Bildschirme schauen, ohne die Augen zusammenzukneifen.
Das ist schon was wert, oder?
Wahrscheinlich.
Erwarten Sie nur nicht, dass es Ihren Fernseher in absehbarer Zeit ersetzen wird. Dafür ist die Physik des reflektierten Lichts einfach zu ruhig.
