Concludiamo il focus sulle tecnologie volte a migliorare l’impiego degli e-reader: dal bianco e nero al colore e applicazioni anche per smartphone
L’Electrowetting Display è un’alternativa alla fabbricazione di display a colori emissivi, con le caratteristiche tipiche dell’e-paper. Risale al 2003 da parte di Philips quale tecnologia dedicata agli schermi flessibili capaci di un tempo di risposta sufficiente a visualizzare video con una combinazione tra colori e luminosità superiore agli LCD dell’epoca. I display Electrowetting combinano elevata trasmissione, colori brillanti e basso consumo energetico. Come i display a cristalli liquidi consentono anche tutte le relative modalità di funzionamento: riflettente, trasmissivo, trasparente e transflettivo. Il componente ottico principale è il film d’olio che assorbe la luce, incide sulle proprietà del display e ha già beneficiato di miglioramenti rispetto all’iniziale progetto.
Come abbiamo visto la maggior parte dei display e-ink – compresi quelli di E Ink, la società che attualmente domina il mercato – sono elettroforetici, usano particelle di titanio cariche in olio per creare le sfumature di grigio. Una tensione viene applicata su ogni pixel per accensione e spegnimento. I display Electrowetting utilizzano la stessa tecnologia di base, ma sostituiscono il titanio con strati di olio e acqua colorati. Dato che tali display impiegano olio colorato, teoricamente possono visualizzare fino a 16 milioni di colori. Questa combinazione di olio e acqua consente anche di passare molto rapidamente ogni pixel dallo stato colorato a quello bianco, o nullo che dir si voglia. Lo switch è così veloce che i display electrowetting vanno oltre l’uso per lettura e possono anche riprodurre video con un refresh rate più elevato rispetto ai display elettroforetici. Per contro questi ultimi soffrono del tipico sfarfallio quando si passa alla pagina successiva dell’e-book.
Altra nota di merito dell’electrowetting l’angolo di visione illimitato e il basso consumo energetico. A differenza di smartphone e tablet gli e-reader fanno affidamento sul sistema di elaborazione tramite il microprocessore on board (SoC) per gli aggiornamenti delle pagine. La sola tecnologia dello schermo resta comunque una parte del progetto e va integrata con un adeguato software e una base di potenza di calcolo che non incida sul budget e offra quanto necessario per una gestione anche intensa dell’apparato. Al momento l’ostacolo maggiore resta quello dei costi di produzione, elementi di digital signage che impiegano pannelli ACeP pesano ancora troppo nell’economia di sviluppo. Non è escluso che in un futuro prossimo venturo la produzione non aumenti, abbattendo le spese se l’ACeP diventasse parte di apparati sotto l’egida di importanti brand come Amazon.
Matrici di filtri colorati per e-reader
Altro tipo di tecnologia e-paper è l’array di filtri colorati (Color Filter Array), che prevede il posizionamento di un sottile strato di filtri colorati a cristalli liquidi su un altro pannello, generalmente un pannello elettroforetico, come quello E Ink di cui abbiamo già parlato. I vari livelli insieme creano un display a colori, sebbene con una risoluzione ridotta rispetto a un pannello E Ink standard.
I migliori pannelli CFA al momento offrono una profondità cromatica pari a circa 4.000 colori, ma al netto dell’impiego la risoluzione resterebbe di parecchio inferiore a un modello come l’Ebook Reader E Ink Carta per via della sovrapposizione del CFA a quello originalmente previsto per l’apparato. Resta il fatto che gli array di filtri colorati CFA sono economici da produrre e facili da aggiungere agli schermi riflettenti in bianco e nero. Da non dimenticare che tale array impiega plastica e non vetro, aumentando la resistenza e abbassando il peso. La risultante quella di un sistema comunque leggero per molteplici impieghi di lettura, siano essi educativi tramite tablet che e-reader.
Tianma e la borsa elettrica
Diversa ingegnerizzazione e approccio alla soluzione della lettura comoda via e-paper color display potrebbe essere quella del costruttore taiwanese Tianma. Come abbiamo detto Tianma Micro-Electronics è uno dei maggiori produttori di display al mondo, e uno dei prodotti più recenti usciti dai laboratori è un LCD a colori riflettente, che è stato battezzato col nome di “electrical bag” – letteralmente borsa elettrica. Come la maggior parte delle tecnologie in ambito e-paper non richiede retroilluminazione ma è compatibile con il sistema di illuminazione frontale comune alla stragrande maggioranza degli e-reader. Se non è ancora possibile offrire una più vasta gamma cromatica che possa attirare l’attenzione dei puristi dell’immagine tanto vale offrire soluzioni apparentemente di ripiego che mantengano un interessante potenziale commerciale.
Il progetto di Tianma si rivolge perlopiù all’area didattica, con un pannello dei dimensioni pari a circa 10” pollici. Il peso della concorrenza e la necessità di offrire al mercato qualcosa di significativo avranno forse spinto a proporre soluzioni premature. Rispetto a E Ink i display LCD riflettenti possono visualizzare video e colori, ma il compromesso è una gamma cromatica ristretta e un debole rapporto di contrasto. Di fatto l’electrical bag può vantare un piccolo rapporto di contrasto pari a 12:1 e una densità di pixel per pollice di 191. Ed è proprio l’estensione della gamma cromatica che resta al palo, con circa il 10 % di quanto presente in un’immagine a standard televisivo NTSC, ovvero la metà di altre proposte della concorrenza. Resta una proposta interessante per il costo contenuto, il minimo impatto produttivo nell’implementazione e la scarsità di contrasto e colori che favorirebbe una lettura più rilassata senza affaticare la vista, specie quella dei più piccoli.
E Ink smartphone
Nel 2019 il noto brand asiatico Hisense, più noto per essere un altro dei grandi produttori di pannelli al mondo, ha messo in circolazione lo smartphone Hisense A5. A parte progetti del recente passato di altre aziende caduti nel vuoto prima ancora di spiccare il volo, l’A5 resta uno dei primissimi esempi di apparato bianco e nero basato su pannello E Ink, schermo di dimensioni 5.8” pollici HD+ e risoluzione 1440 x 720 pixel. Processore octa-core Qualcomm Snapdragon 450 e Android 9.0 Pie, con una batteria da 4.000 mAh che dato il bassissimo livello di consumo porta la longevità della stessa ad almeno dieci giorni senza bisogno di allaccio alla rete elettrica(!).
Il passo successivo è quindi quello di introdurre a mercato uno smartphone con pannello E Ink a colori. Al momento si tratta ancora di voci di corridoio ma in rete circolano informazioni sulla possibilità che il pannello utilizzi uno strato CFA insieme alla tecnologia Carta di E Ink. Tutta da verificare l’operatività e la resa per via dei vari talloni d’Achille di cui abbiamo parlato come il basso refresh rate, ghosting e soprattutto l’impossibilità dovuta alla tecnologia di E Ink di visionare filmati. La durata della batteria rispetto all’A5 si abbasserà, con un’ipotesi di uso continuo per non meno di quattro giorni.
Per ulteriori informazioni: link al sito E Ink, al sito ClearInk e al sito TCL mobile.
Link alla prima parte dello speciale sulle tecnologie e-reader.
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