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Muchos lectores electrónicos , dispositivos diseñados para reemplazar los libros tradicionales, utilizan papel electrónico en sus pantallas para parecerse aún más a los libros d...

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Muchos lectores electrónicos , dispositivos diseñados para reemplazar los libros tradicionales, utilizan papel electrónico en sus pantallas para parecerse aún más a los libros de papel; un ejemplo de ello es la serie Kindle de Amazon.

El papel electrónico o papel inteligente es un dispositivo de visualización que refleja la luz ambiental, imitando así la apariencia de la tinta común sobre papel . [ 1 ] Esto contrasta con las pantallas planas convencionales , que requieren energía adicional para emitir su propia luz. Esta configuración puede hacerlas más cómodas para leer y proporcionar un ángulo de visión más amplio que la mayoría de las pantallas emisoras de luz. La relación de contraste en las pantallas electrónicas disponibles a partir de 2008 se aproxima a la del papel de periódico, y las pantallas de reciente desarrollo son ligeramente mejores. [ 2 ]Una pantalla de tinta electrónica ideal puede leerse bajo la luz solar directa sin que la imagen parezca desvanecerse.

Las tecnologías incluyen Gyricon , electrowetting , interferometría y plasmónica . Muchas tecnologías de papel electrónico almacenan texto e imágenes estáticas indefinidamente sin electricidad. El papel electrónico flexible utiliza sustratos de plástico y componentes electrónicos de plástico para el panel posterior de la pantalla. Las aplicaciones del papel electrónico incluyen etiquetas electrónicas para estantes y señalización digital , [ 3 ] horarios de estaciones de autobuses, vallas publicitarias electrónicas, [ 4 ] pantallas de teléfonos inteligentes y lectores electrónicos capaces de mostrar versiones digitales de libros y revistas.

Tecnologías

Giricón

El papel electrónico fue desarrollado por primera vez en la década de 1970 por Nick Sheridon en el Centro de Investigación de Palo Alto de Xerox . [ 5 ] El primer papel electrónico, llamado Gyricon , consistía en esferas de polietileno de entre 75 y 106 micrómetros de diámetro. Cada esfera es una partícula de Janus compuesta de plástico negro con carga negativa en un lado y plástico blanco con carga positiva en el otro (cada esfera es, por lo tanto, un dipolo ). [ 6 ] Las esferas están incrustadas en una lámina de silicona transparente, y cada esfera está suspendida en una burbuja de aceite para que pueda girar libremente. La polaridad del voltaje aplicado a cada par de electrodos determina si el lado blanco o negro está hacia arriba, lo que le da al píxel una apariencia blanca o negra. [ 7 ] Una ventaja de este tipo de papel electrónico es que el contenido se conserva incluso después de que se haya interrumpido el voltaje. En la exposición FPD 2008, la empresa japonesa Soken demostró una pared con papel tapiz electrónico que utilizaba esta tecnología. [ 8 ] En 2007, la empresa estonia Visitret Displays estaba desarrollando este tipo de pantalla utilizando fluoruro de polivinilideno (PVDF) como material para las esferas, mejorando drásticamente la velocidad del vídeo y disminuyendo el voltaje de control necesario. [ 9 ]

Electroforética

Apariencia de los píxeles

Una pantalla electroforética ( EPD ) forma imágenes mediante la reorganización de partículas de pigmento cargadas con un campo eléctrico aplicado . En la implementación más simple de una EPD, partículas de dióxido de titanio (titania) de aproximadamente un micrómetro de diámetro se dispersan en un aceite de hidrocarburo . También se añade al aceite un tinte oscuro, junto con tensioactivos y agentes de carga que hacen que las partículas adquieran una carga eléctrica. Esta mezcla se coloca entre dos placas conductoras paralelas separadas por un espacio de 10 a 100 micrómetros . Cuando se aplica un voltaje a través de las dos placas, las partículas migran electroforéticamente hacia la placa que tiene la carga opuesta a la de las partículas. Cuando las partículas se encuentran en la parte frontal (visible) de la pantalla, esta aparece blanca, porque la luz es dispersada de vuelta al observador por las partículas de titania de alto índice. Cuando las partículas se encuentran en la parte posterior de la pantalla, esta aparece oscura, porque la luz es absorbida por el tinte coloreado. Si el electrodo posterior se divide en varios elementos de imagen pequeños ( píxeles ), se puede formar una imagen aplicando el voltaje adecuado a cada región de la pantalla para crear un patrón de regiones reflectantes y absorbentes.

Las EPD se suelen abordar mediante tecnología de transistores de película delgada (TFT) basados ​​en MOSFET . Los TFT se utilizan a menudo para formar una imagen de alta densidad en una EPD. [ 10 ] Una aplicación común para las EPD basadas en TFT son los lectores electrónicos. [ 11 ] Las pantallas electroforéticas se consideran ejemplos principales de la categoría de papel electrónico, debido a su apariencia similar al papel y su bajo consumo de energía. Ejemplos de pantallas electroforéticas comerciales incluyen las pantallas de matriz activa de alta resolución utilizadas en los lectores electrónicos Amazon Kindle , Barnes & Noble Nook , Sony Reader , Kobo eReader e iRex iLiad . Estas pantallas están construidas a partir de una película de imagen electroforética fabricada por E Ink Corporation . Un teléfono móvil que utilizó esta tecnología es el Motorola Fone . [ 12 ]

La tecnología de visualización electroforética también ha sido desarrollada por SiPix y Bridgestone /Delta. SiPix ahora forma parte de E Ink Corporation. El diseño de SiPix utiliza una  arquitectura de microcápsulas flexibles de 0,15 mm, en lugar de las microcápsulas de 0,04 mm de diámetro de E Ink  . [ 13 ] [ 14 ] La División de Materiales Avanzados de Bridgestone Corp. colaboró ​​con Delta Optoelectronics Inc. en el desarrollo de la tecnología de visualización de polvo líquido de respuesta rápida. [ 15 ] [ 16 ]

Las pantallas electroforéticas se pueden fabricar utilizando el proceso Electronics on Plastic by Laser Release (EPLaR) , desarrollado por Philips Research , para permitir que las plantas de fabricación de AM-LCD existentes creen pantallas de plástico flexibles. [ 17 ]

Pantalla electroforética microencapsulada

Esquema de una pantalla electroforética
Esquema de una pantalla electroforética que utiliza filtros de color.
Fotografía macro de la pantalla del Kindle 3; las microcápsulas son evidentes a tamaño real.

En la década de 1990, un equipo de estudiantes de pregrado del MIT concibió y creó un prototipo de otro tipo de tinta electrónica basada en una pantalla electroforética microencapsulada [ 18 ] , como se describe en su artículo de Nature [ 19 ] . JD Albert, Barrett Comiskey , Joseph Jacobson, Jeremy Rubin y Russ Wilcox cofundaron E Ink Corporation en 1997 para comercializar la tecnología. Posteriormente, dos años después, E Ink se asoció con Philips Components para desarrollar y comercializar la tecnología. En 2005, Philips vendió el negocio de papel electrónico, así como sus patentes relacionadas, a Prime View International .

Durante muchos años, los investigadores en medios de visualización han aspirado a crear un sistema flexible y de bajo costo que sea el análogo electrónico del papel. En este contexto, las pantallas basadas en micropartículas han intrigado a los investigadores durante mucho tiempo. El contraste conmutable en dichas pantallas se logra mediante la electromigración de micropartículas altamente dispersoras o absorbentes (en el rango de tamaño de 0,1 a 5 μm), muy distintas de las propiedades a escala molecular que rigen el comportamiento de las pantallas de cristal líquido más conocidas. Las pantallas basadas en micropartículas poseen biestabilidad intrínseca, exhiben direccionamiento de campo de CC de potencia extremadamente baja y han demostrado alto contraste y reflectividad. Estas características, combinadas con una característica de visualización casi lambertiana , dan como resultado una apariencia de "tinta sobre papel". Pero hasta la fecha, dichas pantallas han sufrido de corta vida útil y dificultad en la fabricación. Aquí informamos sobre la síntesis de una tinta electroforética basada en la microencapsulación de una dispersión electroforética. El uso de un medio electroforético microencapsulado resuelve los problemas de vida útil y permite la fabricación de una pantalla electrónica biestable únicamente mediante impresión. Este sistema puede satisfacer los requisitos prácticos del papel electrónico." [ 19 ]

Este sistema utilizaba diminutas microcápsulas llenas de partículas blancas cargadas eléctricamente y suspendidas en un aceite coloreado . [ 19 ] En las primeras versiones, el circuito subyacente controlaba si las partículas blancas estaban en la parte superior de la cápsula (de modo que el observador las veía blancas) o en la parte inferior (de modo que el observador veía el color del aceite). Esto era esencialmente una reintroducción de la conocida tecnología de visualización electroforética , pero las microcápsulas permitían que la pantalla se fabricara en láminas de plástico flexible en lugar de vidrio. Una de las primeras versiones del papel electrónico consiste en una lámina de cápsulas transparentes muy pequeñas, cada una de unos 40 micrómetros de diámetro. Cada cápsula contiene una solución oleosa con tinte negro (la tinta electrónica), con numerosas partículas blancas de dióxido de titanio suspendidas en su interior. Las partículas tienen una ligera carga negativa y cada una es naturalmente blanca. [ 7 ] La pantalla sostiene las microcápsulas en una capa de polímero líquido , intercalada entre dos conjuntos de electrodos, el superior de los cuales es transparente. Las dos matrices están alineadas para dividir la hoja en píxeles, y cada píxel corresponde a un par de electrodos situados a cada lado de la hoja. La hoja está laminada con plástico transparente para su protección, lo que resulta en un grosor total de 80 micrómetros, o el doble que el papel común. La red de electrodos se conecta a un circuito de visualización, que activa y desactiva la tinta electrónica en píxeles específicos aplicando un voltaje a pares de electrodos específicos. Una carga negativa en el electrodo de superficie repele las partículas hacia el fondo de las cápsulas locales, forzando el tinte negro a la superficie y haciendo que el píxel se vuelva negro. Invertir el voltaje tiene el efecto contrario: fuerza las partículas a la superficie, haciendo que el píxel se vuelva blanco. Una implementación más reciente de este concepto requiere solo una capa de electrodos debajo de las microcápsulas. [ 20 ] [ 21 ] Estas se conocen comercialmente como pantallas electroforéticas de matriz activa (AMEPD).

LCD reflectante

Esta tecnología es similar a la de las pantallas LCD convencionales , aunque el panel de retroiluminación se sustituye por una superficie reflectante. También se puede obtener una tecnología comparable en pantallas LCD retroiluminadas desactivando el control de la retroiluminación mediante software o hardware.

Electromojado

La tecnología de visualización por electromojeo ( EWD ) se basa en el control de la forma de una interfaz agua/aceite confinada mediante la aplicación de un voltaje. Sin voltaje, el aceite (de color) forma una película plana entre el agua y un recubrimiento aislante hidrofóbico (repelente al agua) de un electrodo , lo que da como resultado un píxel de color. Al aplicar un voltaje entre el electrodo y el agua, la tensión interfacial entre el agua y el recubrimiento cambia. Como consecuencia, la estructura apilada deja de ser estable, lo que provoca que el agua desplace el aceite. Esto crea un píxel parcialmente transparente o, si hay una superficie blanca reflectante debajo del elemento conmutable, un píxel blanco. Debido al pequeño tamaño del píxel, el usuario solo percibe el reflejo promedio, lo que proporciona un elemento conmutable de alto brillo y alto contraste.

Las pantallas basadas en electrowetting ofrecen varias características atractivas. El cambio entre la reflexión blanca y de color es lo suficientemente rápido como para mostrar contenido de vídeo. [ 22 ] Es una tecnología de bajo consumo y bajo voltaje, y las pantallas basadas en este efecto pueden ser planas y delgadas. La reflectividad y el contraste son mejores o iguales a los de otros tipos de pantallas reflectantes y se aproximan a las cualidades visuales del papel. Además, la tecnología ofrece una vía única hacia pantallas a todo color de alto brillo, lo que da lugar a pantallas cuatro veces más brillantes que las LCD reflectantes y el doble de brillantes que otras tecnologías emergentes. [ 23 ] En lugar de utilizar filtros rojo, verde y azul (RGB) o segmentos alternos de los tres colores primarios, que en la práctica hacen que solo un tercio de la pantalla refleje la luz en el color deseado, el electrowetting permite un sistema en el que un subpíxel puede cambiar dos colores diferentes de forma independiente.

Esto permite que dos tercios de la superficie de visualización reflejen la luz en cualquier color deseado. Esto se logra mediante la creación de un píxel con una pila de dos películas de aceite de color controlables independientemente, además de un filtro de color.

Los colores son cian, magenta y amarillo , lo que constituye un sistema sustractivo, comparable al principio utilizado en la impresión de inyección de tinta. En comparación con las pantallas LCD, se obtiene mayor brillo al no requerirse polarizadores. [ 24 ]

Electrofluídica

La pantalla electrofluídica es una variante de la pantalla electromojada que coloca una dispersión acuosa de pigmento dentro de un pequeño depósito. El depósito comprende menos del 5-10% del área visible del píxel, por lo que el pigmento queda prácticamente oculto. [ 25 ] Se utiliza voltaje para extraer electromecánicamente el pigmento del depósito y extenderlo como una película directamente detrás del sustrato de visualización. Como resultado, la pantalla adquiere un color y brillo similares a los de los pigmentos convencionales impresos en papel. Cuando se elimina el voltaje, la tensión superficial del líquido provoca que la dispersión de pigmento retroceda rápidamente hacia el depósito. Esta tecnología puede proporcionar una reflectancia en estado blanco superior al 85% para el papel electrónico. [ 26 ]

La tecnología principal se inventó en el Laboratorio de Dispositivos Novedosos de la Universidad de Cincinnati y existen prototipos funcionales desarrollados en colaboración con Sun Chemical , Polymer Vision y Gamma Dynamics. [ 27 ] [ 28 ]

Presenta un amplio margen en aspectos críticos como el brillo , la saturación del color y el tiempo de respuesta . Dado que la capa ópticamente activa puede tener menos de 15 micrómetros de espesor, existe un gran potencial para las pantallas enrollables .

Modulador interferométrico (Mirasol)

La tecnología empleada en las pantallas electrónicas permite crear diversos colores mediante la interferencia de la luz reflejada. El color se selecciona con un modulador de luz conmutado eléctricamente , que consta de una cavidad microscópica que se activa y desactiva mediante circuitos integrados controladores similares a los utilizados en las pantallas de cristal líquido (LCD).

Pantalla electrónica plasmónica

También se han propuesto nanoestructuras plasmónicas con polímeros conductores como un tipo de papel electrónico. [ 29 ] El material consta de dos partes. La primera es una metasuperficie altamente reflectante formada por películas metal-aislante-metal de decenas de nanómetros de espesor, que incluyen orificios a nanoescala. Las metasuperficies pueden reflejar diferentes colores según el espesor del aislante. El esquema de color RGB estándar puede utilizarse como píxeles para pantallas a todo color. La segunda parte es un polímero con absorción óptica controlable mediante un potencial electroquímico. Tras el crecimiento del polímero sobre las metasuperficies plasmónicas, la reflexión de estas puede modularse mediante la tensión aplicada. Esta tecnología presenta una amplia gama de colores, una alta reflexión independiente de la polarización (>50  %), un fuerte contraste (>30  %), un tiempo de respuesta rápido (cientos de ms) y una estabilidad a largo plazo. Además, tiene un consumo de energía ultrabajo (< 0,5  mW/cm²) y potencial para alta resolución (>10000 ppp). Dado que las metasuperficies ultrafinas son flexibles y el polímero es blando, todo el sistema se puede doblar. Entre las mejoras futuras deseadas para esta tecnología se incluyen la biestabilidad, el uso de materiales más económicos y su implementación con matrices TFT.

Papel electrónico Retina

En 2025, investigadores de la Universidad de Uppsala presentaron un "papel electrónico retina", una tecnología de visualización reflectante que alcanza el límite de resolución del ojo humano. [ 30 ] A diferencia de las pantallas emisivas como los LED u OLED, que pierden brillo y contraste a medida que se reducen los tamaños de los píxeles, el papel electrónico retina emplea nanoestructuras sintonizables eléctricamente hechas de WO₃ que reflejan la luz ambiental de manera eficiente. Cada "metapíxel" de color, compuesto por discos de WO₃ a nanoescala, puede modularse dinámicamente a través de una transición electroquímica de aislante a metal, lo que permite la sintonización del color y el funcionamiento a velocidad de vídeo (>25 Hz). La pantalla resultante alcanza densidades de píxeles superiores a '25 000 píxeles por pulgada', con alta reflectancia (~80 %) y contraste óptico (~50 %), a la vez que consume muy poca energía. Este enfoque combina la comodidad visual de la visualización similar al papel con la precisión del control nanofotónico, y se ha descrito como una plataforma potencial para futuros sistemas de RV/RA de ultra alta resolución y eficiencia energética que permiten experiencias visuales totalmente inmersivas. [ 31 ]

Otras tecnologías

Otros esfuerzos de investigación sobre el papel electrónico han implicado el uso de transistores orgánicos integrados en sustratos flexibles , [ 32 ] [ 33 ] incluyendo intentos de incorporarlos al papel convencional. [ 34 ] El papel electrónico a color simple [ 35 ] consiste en un filtro óptico de color delgado añadido a la tecnología monocromática descrita anteriormente. La matriz de píxeles se divide en tríadas , que normalmente consisten en el cian, magenta y amarillo estándar, de la misma manera que los monitores CRT (aunque utilizando colores primarios sustractivos en lugar de colores primarios aditivos). La pantalla se controla entonces como cualquier otra pantalla electrónica a color.

Historia

E Ink Corporation de E Ink Holdings Inc. lanzó las primeras pantallas E Ink a color para ser utilizadas en un producto comercializado . El Ectaco jetBook Color se lanzó en 2012 como el primer dispositivo de tinta electrónica a color, que utilizaba la tecnología de pantalla Triton de E Ink. [ 36 ] [ 37 ] A principios de 2015, E Ink también anunció otra tecnología de tinta electrónica a color llamada Prism. [ 38 ] Esta nueva tecnología es una película que cambia de color que se puede utilizar para lectores electrónicos, pero Prism también se comercializa como una película que se puede integrar en el diseño arquitectónico, como "pared, panel de techo o habitación completa al instante". [ 39 ] La desventaja de estas pantallas a color actuales es que son considerablemente más caras que las pantallas E Ink estándar. El jetBook Color cuesta aproximadamente nueve veces más que otros lectores electrónicos populares como el Amazon Kindle. [ 36 ] [ 37 ] A enero de 2015, no se había anunciado que Prism se utilizaría en los planes para ningún dispositivo lector electrónico. [ 38 ]

Aplicaciones

La pantalla de tinta electrónica de un reloj se actualiza para eliminar imágenes fantasma.

Varias empresas están desarrollando simultáneamente papel y tinta electrónicos. Si bien las tecnologías que utiliza cada empresa ofrecen muchas de las mismas características, cada una tiene sus propias ventajas tecnológicas distintivas. Las tecnologías de papel electrónico (e-paper) se utilizan donde es importante una apariencia similar al papel, amplios ángulos de visión y un consumo de energía muy bajo. [ 40 ] Todas las tecnologías de papel electrónico se enfrentan a los siguientes desafíos generales:

  • Un método para la encapsulación
  • Una tinta o material activo para rellenar la cápsula.
  • Componentes electrónicos para activar la tinta

La tinta electrónica se puede aplicar a materiales flexibles o rígidos. Para las pantallas flexibles, la base requiere un material delgado y flexible lo suficientemente resistente como para soportar un desgaste considerable, como un plástico extremadamente fino.

Lectores electrónicos y publicaciones digitales

Las pantallas electroforéticas se utilizan ampliamente en lectores electrónicos y otros dispositivos destinados principalmente a la lectura de texto, ya que ofrecen alta reflectividad, buena legibilidad a la luz del sol y un consumo de energía extremadamente bajo al mostrar contenido estático. [ 40 ] El método de encapsulación y aplicación de las tintas al sustrato es lo que distingue a cada empresa de las demás. Estos procesos son complejos y constituyen secretos industriales celosamente guardados. Sin embargo, la fabricación de papel electrónico es menos compleja y costosa que la de pantallas LCD.

Existen diversos enfoques para el papel electrónico, y muchas empresas están desarrollando tecnología en este campo. Otras tecnologías aplicadas al papel electrónico incluyen modificaciones de pantallas de cristal líquido , pantallas electrocrómicas y el equivalente electrónico de un Etch A Sketch en la Universidad de Kyushu. Las ventajas del papel electrónico incluyen un bajo consumo de energía (solo se consume energía al actualizar la pantalla), flexibilidad y una mejor legibilidad que la mayoría de las pantallas. La tinta electrónica se puede imprimir en cualquier superficie, incluyendo paredes, vallas publicitarias, etiquetas de productos y camisetas. La flexibilidad de la tinta también permitiría desarrollar pantallas enrollables para dispositivos electrónicos.

El Motorola F3 utiliza una pantalla de tinta electrónica en lugar de una pantalla LCD.

relojes de pulsera

En diciembre de 2005, Seiko lanzó el primer reloj de tinta electrónica llamado Spectrum SVRD001, que cuenta con una pantalla electroforética flexible [ 41 ] y en marzo de 2010 Seiko lanzó una segunda generación de este famoso reloj de tinta electrónica con una pantalla de matriz activa. [ 42 ] El reloj inteligente Pebble (2013) utiliza una pantalla LCD de memoria de bajo consumo fabricada por Sharp para su pantalla de tinta electrónica. [ 43 ]

En 2019, Fossil lanzó un reloj inteligente híbrido llamado Hybrid HR, que integra una pantalla de tinta electrónica siempre activa con manecillas y esfera físicas para simular la apariencia de un reloj analógico tradicional. [ 44 ]

Investigaciones recientes han demostrado la existencia de materiales de visualización reflectantes electroforéticos y basados ​​en cristales fotónicos capaces de presentar estados de color biestables, lo que permite mantener las imágenes sin un consumo continuo de energía. Estas tecnologías se están investigando como una posible vía hacia pantallas de papel electrónico a color de bajo consumo que conserven la legibilidad y la eficiencia energética del papel electrónico monocromo tradicional. El estudio también sugiere que los enfoques de visualización a color reflectantes y biestables podrían ser adecuados para futuros dispositivos portátiles y vestibles, donde la visibilidad a la luz solar y una mayor duración de la batería son esenciales para los requisitos de rendimiento. [ 45 ]

Lectores de libros electrónicos

Lector de libros electrónicos iLiad equipado con una pantalla de tinta electrónica visible a la luz del sol.

En 2004, Sony lanzó el Librié en Japón, el primer lector de libros electrónicos con pantalla de tinta electrónica (E Ink) . [ 46 ] En septiembre de 2006, Sony lanzó el lector de libros electrónicos Sony Reader PRS-500 en Estados Unidos. El 2 de octubre de 2007, Sony anunció el PRS-505, una versión actualizada del Reader. En noviembre de 2008, Sony lanzó el PRS-700BC, que incorporaba retroiluminación y pantalla táctil.

A finales de 2007, Amazon comenzó a producir y comercializar el Amazon Kindle , un lector de libros electrónicos con pantalla de tinta electrónica. En febrero de 2009, Amazon lanzó el Kindle 2 y en mayo de 2009 se anunció el Kindle DX, de mayor tamaño . En julio de 2010 se anunció la tercera generación del Kindle, con cambios de diseño notables. [ 47 ] La cuarta generación del Kindle, llamada Touch, se anunció en septiembre de 2011 y fue la primera vez que el Kindle dejó de usar teclados y botones para pasar de página en favor de las pantallas táctiles. En septiembre de 2012, Amazon anunció la quinta generación del Kindle, llamada Paperwhite, que incorpora una luz frontal LED y una pantalla de mayor contraste. [ 48 ]

En 2009, Barnes and Noble lanzó el Barnes & Noble Nook , que funciona con el sistema operativo Android . [ 49 ] Se diferencia de otros lectores electrónicos por tener una batería reemplazable y una pantalla LCD táctil a color separada debajo de la pantalla principal de lectura de papel electrónico.

En 2017, Sony y reMarkable ofrecieron libros electrónicos adaptados para escribir con un lápiz óptico inteligente . [ 50 ]

teléfonos móviles

El teléfono móvil de bajo coste de Motorola, el Motorola F3 , utiliza una pantalla electroforética alfanumérica en blanco y negro.

El teléfono móvil Samsung Alias ​​2 incorpora tinta electrónica de E Ink en el teclado, lo que permite que este cambie de conjunto de caracteres y de orientación en los diferentes modos de visualización.

teléfonos inteligentes

El 12 de diciembre de 2012, Yota Devices anunció el primer prototipo del "YotaPhone", que posteriormente se lanzó en diciembre de 2013. Se trata de un teléfono inteligente único con doble pantalla: una pantalla LCD HD de 4,3 pulgadas en la parte frontal y una pantalla de tinta electrónica en la parte posterior.

En mayo y junio de 2020, Hisense lanzó los Hisense A5c y A5 Pro CC, los primeros smartphones con pantalla de tinta electrónica a color. Contaban con una pantalla monocromática, luz frontal conmutable y funcionaban con Android 9 y Android 10.

monitores de computadora

El papel electrónico se utiliza en monitores de ordenador como el Dasung Paperlike 3 HD de 13,3 pulgadas y el Paperlike 253 de 25,3 pulgadas. [ 51 ]

Computadora portátil

Algunos portátiles, como el Lenovo ThinkBook Plus, utilizan tinta electrónica como pantalla secundaria. [ 52 ] Otros portátiles comunes utilizan paneles LCD reflectantes sin retroiluminación. Además, algunos sistemas operativos, como Xubuntu y Kali Linux, permiten atenuar el brillo de la retroiluminación LCD al 0 % en los monitores internos, mientras que los cristales siguen funcionando para que la pantalla se ilumine con la luz ambiental como si fuera papel.

tabletas

En 2020, Onyx lanzó la primera tableta Android de papel electrónico retroiluminada de 13,3 pulgadas, la Boox Max Lumi. A finales del mismo año, Bigme lanzó la primera tableta Android de papel electrónico a color de 10,3 pulgadas, la Bigme B1 Pro. Esta fue también la primera tableta de papel electrónico de gran tamaño compatible con datos móviles 4G.

Periódicos

En febrero de 2006, el diario flamenco De Tijd distribuyó una versión electrónica del periódico a un grupo selecto de suscriptores en un estudio de mercado limitado, utilizando una versión preliminar del iRex iLiad . Esta fue la primera aplicación registrada de tinta electrónica en la publicación de periódicos.

El diario francés Les Échos anunció en septiembre de 2007 el lanzamiento oficial de su versión electrónica por suscripción. Se ofrecieron dos opciones: una suscripción anual y un lector de libros electrónicos. La oferta incluía un lector ligero (176 g) (adaptado para Les Échos por Ganaxa) o el iRex iLiad . Para la lectura del diario se utilizaron dos plataformas de procesamiento diferentes: una basada en la plataforma de tinta electrónica GPP de reciente desarrollo de Ganaxa y otra desarrollada internamente por Les Échos.

Pantallas integradas en tarjetas inteligentes

Las tarjetas con pantalla flexible permiten a los titulares de tarjetas de pago generar una contraseña de un solo uso para reducir el fraude en transacciones bancarias en línea . El papel electrónico ofrece una alternativa plana y delgada a los llaveros electrónicos tradicionales para la seguridad de los datos. La primera tarjeta inteligente del mundo con pantalla integrada, compatible con la norma ISO, fue desarrollada por Innovative Card Technologies y nCryptone en 2005. Las tarjetas fueron fabricadas por Nagra ID.

Visualización del estado

Unidad flash USB con indicador de capacidad de memoria flash disponible mediante tecnología E Ink.

Algunos dispositivos, como las unidades flash USB , utilizan papel electrónico para mostrar información de estado, como el espacio de almacenamiento disponible. [ 53 ] Una vez que la imagen en el papel electrónico se ha configurado, no requiere energía para mantenerse, por lo que la lectura se puede ver incluso cuando la unidad flash no está conectada.

Señalización para comercios y etiquetas electrónicas para estantes

Las etiquetas electrónicas para estantes (ESL) basadas en papel electrónico se utilizan para mostrar digitalmente los precios de los productos en tiendas minoristas, lo que permite actualizaciones inalámbricas y gestionadas centralmente de precios e información de productos, a la vez que reduce el desperdicio de papel y el tiempo del personal dedicado a las actualizaciones manuales. [ 54 ] Las etiquetas basadas en papel electrónico se actualizan mediante tecnología infrarroja bidireccional o radio y se alimentan con una pila de botón recargable. Algunas variantes utilizan ZBD (pantalla biestable cenital), que es más similar a una LCD pero no necesita alimentación para mantener una imagen. [ 55 ]

Horarios del transporte público

Horarios de tranvía en papel electrónico. Praga, prototipo de mayo de 2019.

Las pantallas de tinta electrónica en las paradas de autobús o tranvía se pueden actualizar de forma remota. En comparación con las pantallas LED o de cristal líquido (LCD), consumen menos energía y el texto o los gráficos permanecen visibles durante un corte de luz. Además, son fácilmente visibles incluso a plena luz del sol, a diferencia de las pantallas LCD.

señalización digital

Gracias a sus propiedades de ahorro energético, el papel electrónico ha demostrado ser una tecnología idónea para aplicaciones de señalización digital.

Etiquetas electrónicas

Por lo general, las etiquetas electrónicas de papel electrónico integran la tecnología de tinta electrónica con interfaces inalámbricas como NFC o UHF . Se utilizan con mayor frecuencia como tarjetas de identificación de empleados o como etiquetas de producción para el seguimiento de cambios y el estado de la fabricación. Las etiquetas de papel electrónico también se utilizan cada vez más como etiquetas de envío, especialmente en el caso de cajas reutilizables. Una característica interesante que ofrecen algunos fabricantes de etiquetas de papel electrónico es su diseño sin batería. Esto significa que la energía necesaria para la actualización del contenido de la pantalla se suministra de forma inalámbrica y el módulo en sí no contiene ninguna batería.

Otro

Otras aplicaciones propuestas incluyen ropa, marcos de fotos digitales, paneles informativos y teclados. Los teclados con teclas de cambio dinámico son útiles para idiomas menos representados, diseños de teclado no estándar como Dvorak o para aplicaciones especiales no alfabéticas como la edición de vídeo o los juegos. La reMarkable es una tableta para escribir, leer y tomar notas. El papel electrónico también se ha utilizado en aplicaciones de embalaje inteligente, como recordatorios farmacéuticos, etiquetas interactivas de productos y etiquetas de trazabilidad. [ 56 ]

Consideraciones ambientales

El papel electrónico (e-paper) y sus tecnologías y aplicaciones presentan tanto beneficios como impactos ambientales potenciales, dependiendo del uso específico, los métodos de producción y la gestión del final de su vida útil. Algunos estudios del ciclo de vida señalan posibles ventajas de sostenibilidad para reemplazar la señalización en papel que se actualiza con frecuencia, aunque los impactos dependen de la fabricación y la longevidad de la batería. Las pantallas de e-paper generalmente consumen energía solo cuando cambia el contenido mostrado, lo que puede resultar en un consumo de energía significativamente menor durante el funcionamiento en comparación con las tecnologías de visualización emisivas como LCD u OLED, particularmente en aplicaciones con contenido mayoritariamente estático. [ 40 ] Esta característica ha llevado a su adopción en aplicaciones como etiquetas electrónicas para estantes y señalización, donde el menor consumo de energía puede contribuir a menores emisiones operativas. Los sistemas de e-paper también pueden reducir el uso de papel impreso desechable en aplicaciones que requieren actualizaciones frecuentes de contenido, como precios minoristas o pantallas de información pública. Sin embargo, los estudios muestran que los beneficios ambientales dependen de la longevidad del dispositivo y los patrones de uso, y pueden disminuir si las etiquetas o pantallas electrónicas tienen una vida útil corta o se reemplazan con frecuencia. [ 57 ] Al mismo tiempo, se han planteado preocupaciones con respecto a la huella ambiental de la fabricación y eliminación del e-paper. Los procesos de fabricación involucran plásticos, componentes electrónicos y materiales especializados, mientras que muchos dispositivos de papel electrónico dependen de baterías, lo que contribuye a los impactos de la extracción de recursos y a la generación de residuos electrónicos si no se reciclan adecuadamente. Además, la estructura laminada y compuesta de las pantallas de papel electrónico puede hacer que el reciclaje al final de su vida útil sea más complejo. [ 58 ] En general, los análisis del ciclo de vida sugieren que el impacto ambiental del papel electrónico depende del contexto, equilibrando el menor consumo de energía durante el uso con los impactos de la fabricación, el uso de baterías y las consideraciones de reciclaje al final de su vida útil. El equilibrio de estos factores depende de la vida útil del dispositivo, su uso, los patrones y la eficacia de los sistemas de gestión de reciclaje y eliminación. [ 59 ] [ 60 ]

Véase también

Referencias

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  • Artículo de Wired sobre la colaboración entre E Ink y Philips, y sus antecedentes.
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  • Fujitsu desarrolla el primer papel electrónico flexible a color del mundo basado en un sustrato de película con función de memoria de imagen.