101 Leitfaden: Was ist E-Ink: Geschichte, Vorteile und Anwendungen  

Vor mehr als zehn Jahren wurden E-Reader als bahnbrechende Erfindung angekündigt, weil sie eine hervorragende Energieeffizienz und einen Bildschirm versprachen, der wie echtes Papier aussah. Stattdessen entschied der Markt, dass multifunktionale Smartphones und Tablets mehr Flexibilität bieten und daher bevorzugt werden. Doch als die E-Ink-Technologie entwickelt wurde, begann sie einzigartige Qualitäten zu bieten, die es wert sind, berücksichtigt zu werden. Im Vergleich zu herkömmlichen Anzeigetechnologien wie LCD und LED haben elektronische Papier- oder E-Ink-Displays viele Vorteile. Daher wird die E-Ink-Display-Technologie in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Allerdings, Was ist E-Ink-Technologie?und wie funktioniert sie?

Die Leser werden in die Lage versetzt, ein gründliches Verständnis zu erlangen für was ist e-ink durch diesen Blog, sowie das Wissen über seine Vorteile und Verwendungsmöglichkeiten.

Geschichte des E-Ink-Displays

E-Ink ist eine kommerzielle Technologie der E-Ink Corporation, auch wenn sie sich zu einem allgemeinen Begriff für Displays entwickelt hat. Sie wurde 1996 von einem Team von Ingenieuren und Wissenschaftlern am Massachusetts Institute of Technology (MIT) Media Lab entwickelt. Diese Wissenschaftler gründeten 1997 das Unternehmen, das das E-Ink-Patent besitzt. 

Aufgrund der Beliebtheit von E-Books, insbesondere bei großen Online-Buchhändlern wie Amazon und Kobo, fand E-Ink später weite Verbreitung. Zusammen mit den digitalen Büchern, die sie verkaufen, haben diese Unternehmen ihre E-Ink-Lesegeräte herausgebracht, die manchmal auch als eReader bezeichnet werden. E-Ink kann auch in digitalen Tablets, Smartphones und Notebooks verwendet werden.

Seit der Einführung des E-Ink Vizplex in seiner ersten Generation im Jahr 2007 hat das Unternehmen zahlreiche Änderungen vorgenommen. Der E-Ink Pearl, der 2010 den Massenmarkt erreichte, war das erste E-Ink-Display, das dies schaffte. Diese Technologie ist in vielen der beliebtesten eReader zu finden. Seitdem wurden mehrere Varianten entwickelt, darunter der E-Ink Kaleido, der einen Farbfilter verwendet, um ein Farbspektrum darzustellen, und der E-Ink Carta, der ein kontrastreiches, hochauflösendes Display verwendet.

Seitdem wurde E-Ink für die Herstellung zahlreicher Produkte verwendet. Beschilderungen, digitale Preisschilder, Tags, kreative Ideen für den Einzelhandelusw., sind verschiedene Arten von Verwendungen für E-Ink-Displays.

Was ist E-Ink?

Ein elektromagnetisches Feld kann eine besondere Art von Tinte, die so genannte elektronische Tinte, dazu bringen, ihren Farbton zu ändern. Sie wird in einem zweistufigen Verfahren hergestellt, bei dem geladene Partikel mit zwei Farben erzeugt und in eine transparente Polymerhülle eingeschlossen werden. Während man darauf wartet, dass die Tinte auf eine Oberfläche aufgebracht wird, werden die erzeugten Nanopartikelhüllen in einem Lösungsmittel suspendiert. 

Elektronische Tinte ist sehr vorteilhaft, da sie bei Bedarf jederzeit von Weiß auf Schwarz oder umgekehrt umgestellt werden kann. Heutzutage können E-Papier-Bildschirme auch andere Farben wie Gelb und Rot anzeigen. Es ist möglich, elektronische Tinte so zu programmieren, dass sie verschiedene Sätze oder Bilder auf einem Buch oder einer anderen Oberfläche anzeigt. E-Ink-Displays strahlen kein Licht aus, sondern reflektieren es, wodurch sie auch bei hellem Sonnenschein sehr angenehm zu lesen sind. Sie haben einen großen Betrachtungswinkel, ein hohes Reflexionsvermögen, einen ausgezeichneten Kontrast, eine gute Lesbarkeit und einen geringen Stromverbrauch, was sie sehr beliebt macht.

Wie funktioniert E Ink?

Die E-Ink-Technologie ist auch eine "bistabile" Technologie, da sie auf einer binären Reaktion beruht, die durch verschiedene elektrische Ladungen ausgelöst wird. Dies ist die wesentliche Eigenschaft von E-Ink-Displays, denn Stabilität bedeutet, dass die schwarzen Tintenpartikel, nachdem sie dorthin gebracht wurden, an Ort und Stelle bleiben. Mit anderen Worten: Egal, welche Form sie am Ende haben - Text oder Bild -, sie brauchen keinen Strom mehr, um aufrecht erhalten zu werden. 

Das Display besteht aus einer klaren, mit Flüssigkeit gefüllten Mikrokapsel. Millionen von Kapseln werden in einer Reihe angezeigt. Jede Mikrokapsel enthält zwei Arten von kleinen Tintenpartikeln: weißes und schwarzes Pigment und hat einen Durchmesser vergleichbar mit einer Haarsträhne. Weiße Pigmentteilchen sind positiv geladen, während schwarze Pigmentteilchen negativ geladen sind.

Außerdem haben bistabile E-Ink-Panels keine emittierenden Anzeigen wie herkömmliche LCD- oder OLED-Bildschirme. Statt eine Hintergrundbeleuchtung zu verwenden, die ständig Energie aus einer Stromquelle beziehen muss, um die Anzeige zu erzeugen, sind E-Ink-Displays reflektierend. Aufgrund dieser Fähigkeit sind E-Reader den bestehenden Büchern am ähnlichsten. 

Andererseits sind LCD-Bildschirme bei direkter Sonneneinstrahlung nur selten sichtbar. Da sie reflektieren, sind E-Ink-Bildschirme bei hellem Sonnenlicht leichter zu erkennen, genau wie das Lesen eines Papierbuchs. Da die Möglichkeit, das Gefühl zu simulieren, ein echtes Buch zu lesen, ein großartiges Marketinginstrument ist, ist der Kindle Paperwhite der bekannteste E-Reader von Amazon. Einzelhandelsgeschäfte verwenden auch E-Ink-Displays, die von LCD-Panel-Hersteller für Regale und Warenträger.

Anwendung von elektronischem Papier

"Was ist ein E-Paper-Display?"? E-Ink-Displays sind auch als E-Paper-Displays bekannt. E-Ink-Schilder mit ausgefeilteren Lösungen sind jetzt verfügbar und ermöglichen es den Unternehmen, die moderne Beschilderung in die nächste Ära zu bringen und den Verbrauchern zu helfen, mit einer klaren Vision bessere Entscheidungen zu treffen.

1. Raumschilder und Smart Home Geräte

Echtzeitinformationen, einschließlich Wettervorhersagen, können auf einem E-Ink-Display in einem intelligenten Haus mit Wi-Fi angezeigt werden. Ein Vorteil dieser Technik ist, dass sie ohne Strom auskommt. Auch digitale Raumschilder werden mit E-Ink hergestellt, so dass sich Besucher leicht in einem Raum zurechtfinden.

2. Digitale Innenschilder

Riesige elektronische Tintenbildschirme werden in Innenräumen eingesetzt, um die Ästhetik zu verbessern und den Betrachtern die Möglichkeit zu geben, den Inhalt auch aus größerer Entfernung zu sehen. Sie können auch für digitale Türschilder verwendet werden.

3. Menü-Tafeln

Die Menütafeln in Restaurants, Lebensmittelläden und anderen gastronomischen Betrieben eignen sich hervorragend für den Einsatz von E-Ink. Im Gegensatz zu modernen LCDs, deren glänzendes Frontglas unerwünschte Blendungen und Lichtreflexe erzeugt, was es für die Kunden schwieriger macht, den Text der Beschilderung zu verstehen.

4. Elektronische Preisschilder

Eines der Schlüsselelemente bei der Herstellung von elektronischen Regaletiketten durch Hersteller von elektronischen Regaletiketten ist E-Ink. Sie wird verwendet, um Informationen in lesbaren Schriftarten anzuzeigen und so die Benutzerfreundlichkeit für Kunden und Mitarbeiter zu verbessern. ESL ermöglichen es Händlern, die Informationen auf Regaletiketten drahtlos, schnell und effektiv zu aktualisieren, so dass es nicht mehr notwendig ist, Etiketten in Papierform zu drucken oder Mitarbeiter einzustellen, die die Papieretiketten an den Schaufenstern ersetzen. Beispiele für den Einsatz von ESLs sind digitale Bürobeschilderungen und elektronische Preisschilder in Supermärkten.

5. Tür- und Pflegeschilder für Patienten

E-Ink-Türschilder können jetzt drahtlos mit Krankenhäusern und Gesundheitseinrichtungen verbunden werden, um Patientendaten in Echtzeit zu aktualisieren und zu übertragen. E-Ink-Türschilder können automatisch Patienteninformationen anzeigen, z. B. Vorsichtsmaßnahmen oder Einschränkungen bei Allergien, medizinische Alarme und einschlägige Patientenakten. Gegenseitiges Vertrauen, eine bessere Gesundheitsversorgung und die Effektivität des medizinischen Personals hängen alle von einer effektiven und rechtzeitigen Kommunikation zwischen Arzt und Patient ab.

6. E-Bücher

Die beliebteste E-Paper-Anwendung ist die für E-Books. Die Technologie der elektronischen Papieranzeige wird häufig in E-Readern verwendet, da sie ein hohes Reflexionsvermögen, einen größeren Betrachtungswinkel und einen unglaublich niedrigen Stromverbrauch aufweist.

7. Richtungsschild

Es gibt zahlreiche Orte, an denen wir elektronische Tinte als Wegweiser einsetzen können. Sie wird als Touristeninformation in intelligenten Städten verwendet, aber wir können sie auch innerhalb von Gebäuden anbringen. E-Tinte kann von Museen, Flughäfen, Einkaufszentren usw. als Wegweiser für Touristen verwendet werden. Sie verursacht keine zusätzlichen Gebühren und ist einfach zu warten. Außerdem lässt sich das Bild leicht anpassen, was besonders in Museen hilfreich ist, in denen die Exponate häufig gewechselt werden.

Arten der elektronischen Papieranzeige (E-Paper)

Derzeit sind zwei Arten von E-Paper-Displays bekannt. 

1. Flexible elektronische Papieranzeige: Diese E-Paper-Displays sind biegbar und können wie echtes Papier verwendet werden. Die Dünne und Flexibilität von E-Papier macht es ideal für neuartige Anwendungen in gebogenen und faltbaren Displays.
2. Nicht-flexible elektronische Papieranzeige: Diese E-Paper-Displays sind so steif wie ein Handy-Bildschirm.

Vorteile von E Ink Display

Trotz erheblicher Fortschritte haben herkömmliche Displays wie LCD, LED und andere immer noch einen Vorteil in der Reaktionszeit gegenüber E-Ink-Displays. Es dauert nicht nur ein paar Sekunden, um sie aus dem Ruhezustand zu wecken, sondern die Verbraucher behaupten, dass E-Ink-Displays 10 bis 15 Sekunden brauchen, um vollständig hochzufahren. Hier sind einige Vorteile von E-Ink-Displays.

• Sieht aus wie echtes Papier.

Der Hauptvorteil von E-Ink ist auf jeden Fall dort zu finden. Nutzer können mit einem Gerät wie dem Kindle Paperwhite nichts falsch machen, wenn sie ein Display wünschen, das dem einer Zeitung oder eines echten Papierbuchs sehr ähnlich ist.

• Geringerer Energieverbrauch

E-Ink-Displays verbrauchen aufgrund ihres geringeren Energiebedarfs als andere Bildschirmtypen, wie z. B. LCDs, weniger Energie. Dies wird dadurch erreicht, dass die E-Ink-Anzeige nur dann Energie verbraucht, wenn sich das Bild auf dem Bildschirm ändert. Andererseits benötigen LCDs Strom, um ihre Displays beleuchtet zu halten. Das macht E-Ink-Displays zu einer weitaus kostengünstigeren Wahl, insbesondere für Geräte wie E-Reader, die ständig benutzt werden. Anbieter von LCD-Bildschirmen verwendet auch die E-Ink-Display-Technologie, um es für die Verbraucher attraktiver zu machen.

• Hohe Auflösung

Die meisten aktuellen E-Ink-Displays bieten 171 Pixel pro Zoll, vergleichbar mit den heute auf dem Markt befindlichen LCD-Displays. Im Vergleich zu LCD- oder OLED-Displaymodulen sind diese reflektierenden Displays jedoch bei natürlichem Licht und Sonneneinstrahlung besser zu erkennen.

• Lesbarkeit

E-Ink kann sowohl bei direkter Sonneneinstrahlung als auch bei intensiver Raumbeleuchtung deutlich gesehen werden; bei direkter Sonneneinstrahlung ist es am klarsten, da es das meiste Licht reflektiert. Diese Eigenschaft von E-Ink hat sie zur bevorzugten Technologie für E-Reader gemacht, denn das menschliche Auge ist darauf ausgelegt, reflektiertes Licht zu empfangen und zu verstehen, nicht aber helle Bildschirme. 

E-Ink-Displays sind auch aus einem Betrachtungswinkel von fast 180 Grad gut zu erkennen, da sie mit reflektiertem Licht arbeiten. E-Papier macht auch das Lesen einfacher. Im Gegensatz zu herkömmlichen hintergrundbeleuchteten Bildschirmen gibt es kein "Flimmern", das zu einer Ermüdung der Augen führen kann. Das Auge des Benutzers muss sich nicht so sehr anstrengen, um die Bilder auf den Bildschirmen genau wahrzunehmen, da sie nicht mit glänzendem Glas oder einer Folie beschichtet sind, die Blendeffekte verursachen könnten.

• Umweltfreundlich

Preisschilder aus Papier sind weniger umweltfreundlich als E-Ink. Die E-Ink-Technologie kann Unternehmen dabei helfen, Druckkosten zu sparen, wenn sie ihren CO2-Ausstoß verringern wollen. Dank E-Ink muss das Personal in den Geschäften keine Überstunden mehr machen, um Preisschilder aus Papier auszutauschen, was ebenfalls Energie spart und die Kohlenstoffemissionen senkt. Wenn sie schließlich das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben, können E-Ink-Bildschirme recycelt und wiederverwendet werden. Die meisten Bildschirme sind wiederverwertbar, umweltfreundlich und praktisch, was zu erheblichen Papier- und Energieeinsparungen und geringeren Kohlendioxidemissionen beiträgt.

• Flexibel

E-Ink-Displays können in verschiedenen Situationen eingesetzt werden, da sie vielseitig sind. E-Ink wird zum Beispiel für die Herstellung von Smartwatches und anderen tragbaren Technologien verwendet.

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Einschränkungen von E-Paper

Die elektronische Papieranzeige hat folgende Mängel oder Schwachstellen:

• Niedrige Bildwiederholfrequenz

 Einer der Schwachpunkte von E-Ink ist die langsame Aktualisierung des Bildschirms. Die Aktualisierung von E-Ink-Displays kann daher sehr zeitaufwändig sein. Es reicht nicht aus, dynamische Videos anzuzeigen. So kann beispielsweise der Wechsel von Schwarz zu Weiß auf einem E-Ink-Display mehrere Sekunden dauern. Benutzer, die an die sofortige Befriedigung durch LCD-Bildschirme gewöhnt sind, könnten dies als störend empfinden. Da sie aber nur beim Lesen von Text regelmäßig das Bild auf dem Bildschirm wechseln, werden sie die niedrige Aktualisierungsrate nicht so stark bemerken.

• Begrenztes Farbschema

Ein weiterer Nachteil ist, dass E-Ink hauptsächlich in Schwarz-Weiß angezeigt wird. Es gibt zwar einige Geräte mit E-Ink-Farbdisplay, aber sie sind weniger verbreitet als Geräte mit monochromen Bildschirmen. Die Farbe ist eigentlich relativ eintönig. Diese Einschränkung ergibt sich aus der Funktionsweise von E-Ink. Die darstellbaren Farben sind dadurch eingeschränkt, dass die Pigmente in E-Ink nur in zwei Richtungen ausgerichtet werden können. Das Schwarz-Weiß-Farbschema ist jedoch für viele Benutzer mehr als ausreichend. Und weil es die Augen weniger anstrengt, gefällt es manchen Nutzern.

Rohstoffe für elektronische Tinte

Elektronische Tinte wird aus einer Vielzahl von Rohstoffen hergestellt. 

• Polymere

Hochmolekulare Stoffe, so genannte Polymere, sind aus Monomeren aufgebaut, die chemisch miteinander verbunden wurden. Die geladenen, farbigen Komponenten der elektronischen Tinte werden aus Polyethylen hergestellt, Polyvinylidenfluorid, oder andere geeignete Polymere. Diese Stoffe haben den Vorteil, dass sie erhitzt werden können, um flüssig zu werden, und abgekühlt werden können, um fest zu werden und stabile, langlebige Dipole zu erhalten. Um die physikalischen Eigenschaften der Polymere zu verändern, fügen die Hersteller Füllstoffe hinzu. 

• Farbstoffe

Farbstoffe werden den normalerweise farblosen Polymeren zugesetzt, um den für elektronische Tinte erforderlichen Kontrast zu erzeugen. Dabei kann es sich um aufgelöste Farbstoffe oder Farbpulver handeln. Eine anorganische Substanz, wie z. B. Titandioxid, kann verwendet werden, um eine weiße Farbe zu erzeugen. Andere Farbtöne wie Gelb, Rot und Braun lassen sich mit Eisenoxiden erzeugen.

• Weichmacher und Stabilisatoren

Weichmacher und andere Füllstoffe können den Polymeren zugesetzt werden, um ihre elektrischen Eigenschaften zu verändern. Dies ist vor allem für elektronische Tinte wichtig. Bei der Herstellung wird dem Polymer Wärme zugeführt. Die Hersteller verwenden Stabilisatoren, um zu verhindern, dass sich das Polymer dadurch zersetzt. Ungesättigte Öle wie Sojaöl werden als Hitzestabilisatoren verwendet.

• Beschützer

Zu den schützenden Substanzen gehören UV-Blocker wie Benzophenone und Antioxidantien zum Schutz Digital Signage für den Außenbereich. Beide Verbindungen tragen dazu bei, die Oxidation durch die Umwelt und UV-Schäden zu verringern.

Der Herstellungsprozess von E-Tinte

Die Herstellung von elektronischer Tinte erfolgt Schritt für Schritt. Zunächst werden die Ladungen von zwei gegensätzlichen Tinten ausgetauscht. Die Tinten werden auf die gewählte Oberfläche aufgetragen, während sie noch in leitfähigen Mikrokugeln eingeschlossen sind. 

Jeder Schritt des Produktionsprozesses wird überwacht auf qualitätssicherung der elektronischen Tinte. Elektronische Tinte wird nicht in großen Mengen hergestellt, da es sich um eine relativ neue Technologie handelt. So ist es möglich, jeden Schritt ordnungsgemäß zu prüfen, bevor man zum nächsten übergeht. Die Überprüfung der eintreffenden Rohstoffe ist der erste Schritt im Kontrollprozess. Nach der Fertigstellung wird die elektronische Tinte getestet, um sicherzustellen, dass sie angemessen auf ein elektrisches Feld reagiert.

Kann man E-Ink im Dunkeln sehen? 

Im Gegensatz zu LCD-Bildschirmen, die eine Hintergrundbeleuchtung brauchen, um zu funktionieren, brauchen E-Ink-Displays keine. Das hat sowohl Vor- als auch Nachteile. E-Ink-Displays simulieren das Gefühl des Lesens und Schreibens auf Papier genauer, weil es keine Hintergrundbeleuchtung gibt, was ein Vorteil ist. Beim Lesen im Freien müssen sich die Benutzer keine Sorgen über Blendung machen, da sie die Augen schonen.

Außerdem verlängert es die Akkulaufzeit von E-Ink-Displays. Während LCD-Panels in der Regel nur wenige Tage halten, können E-Ink-Geräte oft wochenlang ohne Aufladung auskommen. Aufgrund ihrer Konstruktion ist die E-Ink-Unternehmen schafft E-Ink-Displays, die haltbarer sind als ihre LCD-Entsprechungen - zumindest, wenn der Hersteller sich für ein TFT auf Kunststoffbasis statt auf Glasbasis entscheidet.

E-Ink-Bildschirme können bei schwachem Licht schwierig zu bedienen sein, was ein Nachteil ist. Sie sollten sich entweder unter eine Lampe setzen oder einen E-Reader mit einer eingebauten Lichtquelle kaufen, wenn Sie nachts bei schwachem Licht lesen oder zeichnen möchten.

Fortschrittliches Farb-E-Papier

Die neueste Version der Advanced Color ePaper (ACeP) Plattform von E Ink ist jetzt auf dem Markt. E Ink ist der Erfinder, Pionier und Marktführer in der digitalen Papiertechnologie. ACeP nutzt die gleiche reflektierende Technologie wie das E-Paper-Display. Doch statt schwarz und weiß sind die winzigen Farbkügelchen in den Mikrokapseln bunt. 

Die farbigen, pigmenthaltigen Mikrokapseln können mit Hilfe spezieller Antriebsmechanismen auf verschiedenen Spannungsebenen selektiv aktiviert werden. Der Hauptvorteil der ACeP-Technologie ist nach wie vor ihr unglaublich geringer Stromverbrauch. Bistabile Displays benötigen in ihren beiden stabilen Zuständen keine Energiequelle; die Mikrokapseln benötigen nur dann Energie, wenn sich der Pigmentzustand ändert.

Die Tatsache, dass E-Ink ein Pigmentdisplay statt eines Emissionsbildschirms verwendet, was andernfalls ein Nachteil wäre, ist ein Vorteil für Personen, die physische Bücher im Wert von Hunderten von Euros durch ein schönes, winziges, leichtes Gerät ersetzen müssen, das sehr wenig Strom verbraucht. Auch wenn ein Leser einen Smartphone-Bildschirm zum Lesen von E-Books verwenden kann, sind E-Reader die bessere Option für das Lesen großer Mengen an Material. In ähnlicher Weise kann die Comic-Industrie vollständig auf die digitale Form umsteigen, indem sie farbige E-Reader-Modelle einführt und so den Kohlenstoff-Fußabdruck reduziert, der für den Transport und die Verarbeitung von Bäumen erforderlich ist. 

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FAQs

• Welche Funktion erfüllt die E-Ink?

E-Tinte wird in einen Film umgewandelt und dann in digitale Preisschilder und elektronische Displays integriert, um modernste Anwendungen in Telefonen, tragbaren Technologien, E-Readern usw. zu ermöglichen..

• Ist E-Ink gut für Ihre Augen?

Da die E-Ink-Tinte der Tinte auf gedrucktem Papier sehr ähnlich ist, blendet sie weniger und belastet die Augen weniger. Wie bei einem LCD-Panel scheint das Licht eines E-Ink-Displays nicht direkt in Ihre Augen. Der Druck ist bei hellem Licht leichter zu erkennen, wodurch die Augen weniger belastet werden, um die Konzentration aufrechtzuerhalten.

• Welche Vorteile bietet E-Ink?

Da sie bedrucktes Papier imitieren, sind E-Ink-Displays besonders beliebt. Sie sind besser lesbar als andere Displaytypen, haben eine lange Batterielebensdauer, sind einfach zu bedienen und reduzieren die Arbeitskosten und die Notwendigkeit, Papierschilder und -anzeigen zu produzieren.

• Welchen Vorteil hat ein E-Paper gegenüber einem LCD, der am auffälligsten ist?

Elektronisches Papier ist ähnlich gut lesbar wie Papier, verbraucht aber im Vergleich zu herkömmlichen LCD-Bildschirmen unglaublich wenig Strom. Da E-Paper eher Papier als einen Computerbildschirm simuliert, werden die Augen weniger ermüdet.

• Warum ist E-Ink so beliebt?

Aufgrund ihrer Ähnlichkeit mit bedrucktem Papier sind E-Ink-Displays weit verbreitet. Sie sind besser lesbar als andere Displaytypen, haben eine lange Batterielebensdauer, sind einfach zu bedienen und verringern den Bedarf an Papierschildern und -hinweisen, während sie gleichzeitig die Augen schonen.