전자 잉크의 작동 원리

액정 , 발광 다이오드 및 가스 플라즈마 로 만든 모니터와 전자 디스플레이로 가득 찬 세상 에서 종이를 혁신적인 디스플레이 기술로 생각하지 않을 수도 있지만 105년 중국의 종이 발명은 그 방식을 완전히 바꾸어 놓았습니다. 세상은 소통합니다. 그것 없이는 책이 여전히 부자들만이 살 수 있는 실크 두루마리에 인쇄되어 문해력을 희귀한 기술로 만들 수 있습니다.

주위를 둘러보십시오. 어떤 형태로든 종이와 접촉하지 않고 하루를 산다는 것은 거의 불가능합니다. 영국 제지상인협회(National Association of Paper Merchants)에 따르면 올해 세계는 약 2억 8천만 톤의 종이를 소비할 것으로 예상됩니다. 이는 레터 크기의 20파운드 본드지 56조 장에 해당합니다. ( 종이 무게 에 대한 오늘의 이 질문을 참조하십시오 .)

거의 2,000년 동안 종이에 잉크는 단어와 이미지를 표시하는 유일한 방법이었으며 휴대성과 가격 면에서 여전히 컴퓨터 디스플레이를 능가 합니다 . 또한 외부 전원 공급 장치가 필요하지 않습니다 . 그러나 몇 가지 제한 사항이 있습니다. 일단 종이에 단어를 인쇄하면 그 단어는 최소한 흔적을 남기지 않고는 변경할 수 없으며 많은 책을 가지고 다니기도 어렵습니다.

과학자들은 이제 종이를 대체할 수 있는 전자 잉크 라고 하는 혁신적인 기술 개발에 임박했습니다 ! How Stuff Will Work 의 이번 호에서는 전자 잉크가 어떻게 만들어지는지, 어떻게 전자 잉크를 사용하여 한 책에 도서관 전체를 담을 수 있는지, 더 저렴한 컴퓨터 디스플레이에 어떻게 사용할 수 있는지 알게 될 것입니다.

매사추세츠주 캠브리지의 E Ink 와 캘리포니아주 팔로알토의 Xerox라는 두 회사가 유사한 전자 잉크를 동시에 개발하고 있습니다 . 전자잉크 한 병은 언뜻 보기에는 일반 잉크와 비슷해 보이지만 자세히 들여다보면 전혀 다른 것을 알 수 있습니다. 두 회사의 제품은 약간 다르지만 명령에 따라 재배열할 수 있는 기능을 제공하는 두 전자 잉크의 세 가지 구성 요소는 다음과 같습니다.

전자잉크는 일반 잉크를 인쇄할 수 있는 것과 동일한 재료에 적용할 수 있습니다. 디지털 책의 경우 페이지는 일종의 초박형 플라스틱으로 만들어집니다. 잉크는 모눈종이의 셀과 유사한 셀로 구분된 전체 페이지를 덮을 것입니다. 이 셀을 컴퓨터 화면의 픽셀로 생각하십시오. 각 셀 은 이 플라스틱 시트에 내장된 마이크로일렉트로닉스에 연결되어 있습니다. 이 마이크로 전자 공학은 다음 양 또는 음의 적용에 사용되는 비용을 원하는 텍스트 또는 이미지를 만드는 마이크로 캡슐에.

Xerox와 E Ink는 서로 다른 기술을 사용하여 전자 잉크를 개발하고 있습니다. 사람들이 E Ink의 기술이 어떻게 작동하는지 이해하도록 돕기 위해 회사는 잉크 내부의 수백만 개의 마이크로캡슐을 깨끗한 비치볼과 비교합니다. 각각의 비치볼은 수백 개의 작고 하얀 탁구공으로 채워져 있습니다. 그리고 비치볼은 공기 대신 파란색 염료로 채워져 있습니다. 이 비치볼의 상단을 보면 탁구공이 액체에 떠 있는 것을 볼 수 있으며 비치볼은 흰색으로 보입니다. 그러나 공의 바닥을 보면 파란색으로 보일 것입니다.

이제 이 수천 개의 비치볼을 들판에 펼쳐 놓고 비치볼의 위아래로 탁구공을 움직이게 하면 밭의 색이 변할 수 있습니다. 이것이 E Ink 제품의 원리입니다.

실제로 이 마이크로캡슐의 너비는 100미크론에 불과하며 대략 100,000개의 마이크로캡슐은 1제곱인치의 종이에 들어갈 수 있습니다. 각각의 마이크로캡슐에는 수백 개의 더 작은 착색 칩이 있습니다. 프로토타입에서 E Ink는 현재 흰색 칩과 파란색 잉크로 작업하고 있지만 다색 디스플레이로 이어질 수 있는 다른 색상 잉크를 개발하기 위해 노력하고 있습니다 .

때 전하가 미세 캡슐에인가되면, 칩은 하나 위로 상승 할 것이다 또는 아래쪽으로 당겨질. 위로 밀면 칩이 캡슐을 흰색으로 보이게 합니다. 그들이 바닥으로 당겨지면 뷰어는 어두운 잉크 만 봅니다. 그런 다음 흰색과 어두운 패턴을 만들어 단어와 문장을 만들 수 있습니다.

Xerox는 1970년대에 처음 개발한 전자 종이 라고 하는 자체 버전의 전자 잉크를 개발 중입니다. 그러나 어두운 액체에 떠다니는 페인트 조각을 사용하는 대신 한 면은 검은색이고 다른 면은 흰색인 미세한 공 을 생성했습니다 . E Ink의 기술과 유사하게 이 미세한 공은 전하에 반응하여 공을 검정색에서 흰색으로 회전시켜 페이지에 패턴을 생성합니다. 디지털 책 을 위한 페이지를 만들기 위해 Xerox는 이러한 미세한 공이 기름진 액체에 매달려 있는 고무 시트를 개발하고 있습니다.

전자 잉크로 디지털 책을 개발하는 데 있어 장애물 중 하나는 종이처럼 얇은 페이지를 유지하면서 전하를 생성하기 위해 페이지를 배선하는 것이었습니다. 이런 면에서 이잉크는 루슨트 가 개발한 플라스틱 트랜지스터 의 사용권을 이잉크에 부여 하는 협약을 루슨트 테크놀로지스 와 체결해 디지털 북 개발에 앞장서고 있다 . 이 작은 트랜지스터는 전자 잉크 칩을 한 색상에서 다른 색상으로 전환하는 데 필요한 적절한 전하를 제공하기 위해 페이지에 인쇄할 수 있습니다.

전자잉크 기술의 성배는 스스로 조판할 수 있고 독자들이 마치 일반 종이로 만든 것처럼 펼칠 수 있는 디지털 책이다. 그러한 책은 어니스트 헤밍웨이의 "노인과 바다"의 텍스트를 표시하도록 프로그래밍할 수 있으며, 일단 그 이야기를 마치면 컴퓨터 데이터베이스에서 최신 "해리포터" 책을 무선으로 다운로드 하여 자동으로 대체할 수 있습니다. . 2000년 5월, E Ink의 CEO인 Jim Iuliano는 2003년이나 2004년에 전자책이 가능할 것이라고 예측했습니다. Xerox는 사용자가 최대 10권의 책을 번갈아 가며 읽을 수 있도록 책의 등쪽에 메모리 장치 를 삽입하는 계획을 도입했습니다 . 장치.

전자 잉크가 우리가 책을 읽는 방식을 근본적으로 바꿀 수 있는 것처럼 일간 신문을 받는 방식을 바꿀 수 있습니다. 우리가 알고 있는 신문 배달에 종지부를 찍을 수 있습니다. 배달원이 자전거 나 차창 밖으로 종이를 던지는 대신 , 새로운 하이테크 종이 배달업체는 컴퓨터 의 버튼을 누르기 만 하면 매일 아침 수천 개의 전자 신문을 동시에 업데이트할 수 있습니다. 물론, 그것은 당신의 오래된 종이처럼 보이고 느껴지겠지만, 신문지가 손가락에 묻을 염려가 없고 재활용이 필요한 오래된 신문 더미도 없앨 것입니다.

디지털 책과 신문을 개발하기 전에 E Ink는 휴대폰 , PDA , 호출기 및 디지털 시계를 위한 시장성 있는 전자 디스플레이 화면을 개발할 것 입니다. E Ink는 이미 통신 대기업 Motorola로부터 재정 지원을 받았습니다. 전자 잉크 디스플레이는 다음을 포함하여 현재 디스플레이 기술에 비해 몇 가지 장점이 있습니다.

E Ink는 1999년에 전자 잉크를 사용한 첫 번째 제품인 Immedia 대면적 디스플레이를 발표했습니다. 이 큰 간판은 0.1와트의 전력만 소비합니다. 즉시 표지판. 전자잉크는 전자잉크가 액정디스플레이에 비해 50~100배 적은 전력을 사용하게 되는데, 전자잉크는 디스플레이를 바꿀 때 전원만 있으면 되기 때문이다. 같은 이유로 디지털 책은 추가 비용 없이 몇 주 동안 동일한 텍스트를 표시할 수 있습니다.

전자 잉크는 벽, 광고판, 제품 라벨 및 티셔츠를 포함한 모든 표면에 인쇄할 수 있습니다. 집주인은 곧 벽에 그려진 전자 잉크에 신호를 보내 디지털 배경 화면을 즉시 변경할 수 있습니다. 잉크의 유연성은 전자 장치용 롤업 디스플레이 개발도 가능하게 합니다.

전자 잉크가 기존 컴퓨터 디스플레이에 비해 갖는 또 다른 장점은 가독성입니다. 인쇄된 텍스트처럼 보이기 때문에 훨씬 보기 쉽습니다. 그러나 Xerox와 E Ink는 모두 책이나 기타 소책자 출판물에서 실행 가능하도록 제품의 해상도를 개선해야 합니다. Xerox는 이미 평균 LCD 디스플레이의 두 배 이상의 해상도인 200dpi( 인치당 도트 수) 의 디스플레이를 만들었습니다 . Lucent의 인쇄 가능한 트랜지스터는 E Ink가 인쇄된 책의 해상도와 유사하도록 제품의 해상도를 높일 수 있도록 해야 합니다.

전자 잉크 개발자는 사람들이 이러한 제품이 시장에 출시되는 즉시 모든 종이를 버리거나 컴퓨터 모니터를 버리기를 기대하지 않습니다. 대신 전자 잉크는 초기에 기존 종이 및 기타 디스플레이 기술과 공존할 것입니다. 장기적으로 전자 잉크는 출판 산업에 수십억 달러의 영향을 미칠 수 있습니다.

관련 기사

기타 훌륭한 링크