Kolejna rewolucja w ekranach? Ten E-ink jest inny niż dotychczasowe

Zasadniczo w świecie technologii doszło do klarownego podziału. E-ink jest tani i trafia do specyficznych rozwiązań, a na szeroką implementację mogą liczyć ekrany LCD i OLED. Badacze z Uniwersytetu w Uppsali i Göteborgu są na dobrym tropie, by zmienić tę równowagę sił i dać ekranom z tuszem cechy, dzięki którym zachowają swoje zalety przy skróceniu dystansu względem konkurencji.
Huawei MatePad Paper

(fot. Andrzej Libiszewski, Chip.pl)

E-Ink ma niepodważalne przewagi względem ekranów LCD czy OLED. To mniejsze zużycie energii oraz lepsze właściwości antyrefleksyjne. Producenci konsekwentnie próbują radzić sobie z czytelnością ekranów, czy to stawiając na powłoki antyrefleksyjne, jak w iPhone Duo, czy też podbijając parametry jasności szczytowej. To drugie rozwiązanie negatywnie przekłada się na czas pracy na baterii.

Mimo tego to właśnie ekrany OLED są wybierane przez wiodących graczy w branży chociażby urządzeń mobilnych. Możliwości reprodukcji kolorów przy dużej płynności są w ich przypadku znacznie większe, a do tego zagęszczenie pikseli na cal zdecydowanie przemawia na ich korzyść. Nie wszystkie niedostatki da się uzupełnić jednocześnie, ale w Szwecji udało się opracować rozwiązanie, które zdecydowanie może poprawić czytelność treści na ekranach E-Ink i jego płynność.

E-papier jak wyświetlacze Retina. Jak to działa?

W tym przypadku uczeni z Uppsali i Göteborgu poszli ze swoim rozwiązaniem tak mocno do przodu, że w teorii udałoby im się zmieścić ekran o rozdzielczości większej niż 4K na powierzchni porównywalnej do soczewki kontaktowej.

Metoda produkcji, nazwana „Retina E-paper”, polega na poddaniu nanodysków z trójtlenku wolframu odwracalnej przemianie izolatora w metal podczas redukcji elektrycznej, co umożliwia precyzyjną kontrolę odbicia i kontrastu w nanoskali. Uzyskane piksele w e-papierze mogą mieć zaledwie 560 nanometrów, czyli być mniejsze niż niektóre bakterie lub podobne rozmiarem do wirusów, przekraczając tym samym zagęszczenie 25 000 pikseli na cal (PPI).

e-ink na soczewce
Szczegółowość ekranu uczonych ze Szwecji przybliżałaby go do ludzkiego oka

Dla porównania, obecne zagęszczenie pikseli na cal w smartfonach wynosi około 400, a w ekranach komputerów – do 200 PPI.

Rozwiązanie w dalszym ciągu miałoby pozostać energooszczędne. Przybliżony rezultat zakłada, że na centymetr kwadratowy rozwiązanie miałoby pobrać 0,5 miliwata podczas wyświetlania statycznego obrazu i 1,7 miliwata na cm² w sytuacji wyświetlania wideo. Zastąpienie elektroforezy metapikselami elektrochromowymi sprawia, że poprzez utlenianie się trójtlenku wolframu zużywamy nawet 9-krotnie mniej energii przy ruchomych obrazach niż tradycyjny e-ink i od 30 do 150 razy mniej energii niż panel OLED.

Obraz osiągnięty przez ekran naukowców nie jest jeszcze idealny

To wszystko przy zachowaniu wysokiej czytelności powyżej 80%. Jest jednak pewien minus. Taki ekran musi pobierać energię także wtedy, gdy obraz jest statyczny, czego nie wymagają panele E-ink. Powolny upływ jonowy wymaga niewielkich doładowań energią, by zachować określony stan barwny.

Czytaj także: Tanie myszki mogą zniknąć z rynku? Unia Europejska stawia producentom nowe wymagania

Ekran rozwiązuje jeszcze jeden problem. Zdaniem uczonych Retina E-paper może wyświetlać obraz z częstotliwością 25 Hz. Nie podano maksymalnego parametru, a minimum dla przyjemnego odbioru treści przez masy jest 60 Hz, ale i ten rezultat byłby o wiele lepszy niż obecne osiągnięcia współczesnych paneli E-ink z czasem reakcji 450 ms i nawet 1000 ms w przypadku kolorowych paneli. Wtedy zniknąłby problem z ghostingiem.

Wysokie zagęszczenie może przydać się w mniejszych ekranach

W teorii ekran o tak dużym zagęszczeniu mógłby przyczynić się do zwiększenia czytelności podczas lektury książek. Istnieje też jeszcze jedna droga: ekrany zapewniające znakomitą czytelność przy rozmiarze zbliżonym do soczewki, które mogłyby rozwiązać wady obecnych okularów, a więc niewielkie pole widzenia, które jest stosowane po to, by zachować duże zagęszczenie pikseli bez konieczności rozciągania ich na większe pole.

Oczywiście i teraz da się stworzyć ekrany ze stosunkowo dużym zagęszczeniem, ale te potrzebują sporo energii, a do tego nie są transparentne. Obecnie popularniejszym rozwiązaniem staje się zatem projekcja, ale ta ze względu na bliską odległość nie jest w stanie dostarczyć obrazu obejmującego większość pola widzenia. Uczeni ze Szwecji mogą przybliżyć nas do ekranów niczym z science fiction, wchodzących w interakcję ze światem przy zachowaniu szczegółowości godnej ludzkiego oka.

Napisane przez

Michał Mielnik

Redaktor