E-Paper Die Elektronische Tafel - Elektronisches Papier auch von Hand beschreibbar

Forscher der Universität Tokio arbeiten an einer günstigeren Variante von e-Paper, die sich großflächig von Hand beschreiben lässt. Whiteboards und Tafeln könnten bald elektrisch werden.

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Gute E-Paper-Displays zeichnen sich durch gute Lesbarkeit von Text und leichtes Gewicht aus. Während Schaltgeschwindigkeit und Auflösung von elektronischem Papier in den letzten Jahren enormes Fortschritte gemacht hat, blieben günstige, von Hand beschreibbare Displays bislang auf Spielzeuge von geringer Qualität oder teure Anfertigungen, die spezielle Smart Pens zur Eingabe benötigen, beschränkt.

Ein Forschungsteam der Universität Tokio hat nun den Prototypen eines günstigen und stabilen E-Papers vorgestellt, das sich auch großflächig wie eine Tafel oder ein Whiteboard von Hand beschreiben lässt. Als Grundlage dient ein alter E-Paper-Ansatz, der bereits in den 1970er Jahren entwickelt nun und dem modernen Stand der Technik angepasst wurde.

Das Display selbst besteht aus zweifarbigen Mikropartikeln, die jeweils einen Durchmesser von etwa 0,1mm besitzen. Die eine Hälfte eines jeden Partikels ist schwarz und besitzt eine negative Ladung, die andere ist weiß gefärbt und positiv geladen. Die Partikel selbst sind zwischen zwei Elektroden gelagert. Wird der Verlauf der Spannung entlang der Elektroden verändert, ändert sich auch die Darstellung auf dem Display zwischen schwarz und weiß. Dieses Verfahren, das statisch geladene Kügelchen verwendet, wurde bereits in den 1970er Jahren von Xerox entwickelt und war etwa unter dem Namen Gyricon bekannt, konnte sich bislang aber, unter anderem aus Kostengründen, nicht auf dem Markt behaupten.

Das Forschungsteam aus Tokio hat die bislang rein elektrische Technologie um eine magnetische Komponente erweitert: Zusätzlich zu der negativen Ladung besitzt die schwarze Seite der enthaltenen Partikel zusätzlich magnetische Nanopartikel. Ein über das Display gezogener Magnet zieht diese Seite an und erzeugt so eine schwarze Linie auf dem E-Paper. Auf dem vorgestellten Prototypen reichte hierfür ein Magnet mit der Stärke eines Kühlschrankmagneten aus. Mittels eines schwachen elektrischen Impulses lassen sich die Kugeln wieder auf ihre weiße Seite zurückdrehen, das beschriebene Display wird somit wieder „gelöscht“.

Laut Yusuke Komazaki, Mitglied des Forschungsteam und Hauptautor des wissenschaftlichen Papers zu der erforschten Technologie, ermöglicht die von ihm mitentwickelte Methode die günstige Produktion großer E-Paper-Displays. Die Oberfläche besteht aus Materialien wie Acrylpolymer, Silikonelastomeren und Silikonöl, die vergleichsweise günstig zu produzieren sind, UV-Licht gut standhalten und eine gute Lesbarkeit ermöglichen.

Komazaki sieht die Einsatzmöglichkeiten seines E-Papers vor allem bei elektronischen Tafeln und Whiteboards. Im Gegensatz zu LCDs oder Projektoren benötigt das vom japanischen Team entwickelte elektronische Papier nur wenig Energie und bleibt selbst bei hellen Lichtverhältnissen weiterhin gut lesbar.

Derzeit arbeitet das Forschungsteam an einer Verbesserung des Kontrasts, was etwa durch eine höhere Zahl der enthaltenen Mikropartikel erreicht werden könnte. Auch farbige Darstellung, etwa durch Beimengung von Farbpigmenten zu verschiedenen Mikropartikeln, hält Komazaki nicht für ausgeschlossen.

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