Elektronisches Papier für Digital Signage

In diesem Artikel erfahren etwas über die verschiedenen Techniken hinter elektronischem Papier und bei welchen Digital Signage Lösungen es Vorteile bringt. Außerdem finden Sie alternative Hersteller, die selbst Paneele entwickeln und nicht nur bei E Ink einkaufen.

Kuebi = Armin Kübelbeck, CC BY-SA 3.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0>, via Wikimedia Commons
Hochauflösendes elektronisches Papier (Quelle: Wikipedia)

Was versteht man unter elektronischem Papier?

Elektronisches Papier nennt sich eine spezielle Bildschirmtechnologie, die einen Teil der Eigenschaften von normalem Papier nachbildet. Bekannt wurde sie durch ihre Verwendung in E-Book-Readern. Elektronisches Papier benötigt keine Hintergrundbeleuchtung wie LCD oder LED-Bildschirme und bleibt deshalb selbst bei direkter Sonneneinstrahlung lesbar. Zusätzlich verbraucht diese Bildschirme technisch bedingt äußerst wenig Strom.

Unklarheiten bei der Namensgebung

Klären wir zudem einige synonym verwendete Begriffe, die eventuell für Verwirrung sorgen.

E-Paper

Im Englischen handelt es sich zusammen mit ePaper oder e-paper schlicht um die Abkürzung von „Electronic Paper“. In Deutschland deuteten diverse Verlage den Begriff um. Wenn Sie bei Google.de nach E-Paper suchen, finden Sie eine Reihe von Anbietern elektronischer Zeitungen. Der Begriff wird jetzt inzwischen synonym für elektronisches Papier, elektronische Zeitung, elektronische Zeitschrift und für elektronisch veröffentlichte wissenschaftliche Publikationen verwendet.

E-Ink

E Ink ohne Bindestrich ist der Markenname eines elektronischen Papiers, welches das Unternehmen E Ink Corporation produziert. Es bedeutet elektronische Tinte. Dieses Unternehmen war 2004 das Erste mit einer Serienfertigung dieser Technologie. Deshalb wird E-Ink mit Bindestrich oft als Synonym für diese Technologie genutzt, auch wenn es sich um Alternativen von anderen Unternehmen handelt.

Digitales Papier

Digitales Papier ist ganz normales Papier, auf dem ein Raster von winzigen Punkten gedruckt wurde. Mithilfe eines Digitalstifts mit integriertem Scanner lassen sich handschriftliche Notizen in digitaler Form erfassen. Es existieren einige interaktive Spiele wie Tipoi als Anwendung von digitalem Papier.

Wie funktioniert elektronisches Papier?

Elektronisches Papier basiert auf Elektrophorese. Dabei wird eine kurze Stromspannung an mikroskopisch kleine Kapseln angelegt. Diese enthalten ein transparentes Polymer als Trägermittel für weiße sowie schwarze Partikel. Die Stromspannung trennt die elektrisch unterschiedlich geladenen Partikel. Je nach Polarisierung wandern entweder die weißen oder die schwarzen Partikel nach oben und werden für Betrachter als weißer oder schwarzer Punkt sichtbar. Der Zustand bleibt ohne weitere Stromzufuhr wochenlang stabil.

Elektronisches Papier benötigt eine Spannung nur bei Änderungen und gilt deshalb als äußerst energieeffizient. Dieses ermöglicht den Bau leichter Bildschirmgeräte mit kleinen Akkus. Deswegen setzte sich diese Technologie bei E-Book-Readern relativ schnell durch. Die immer kleiner werdenden Mikrokapseln ermöglichen zudem eine gestochen scharfe Darstellung von Texten.

Bistabile LCD

Eine weitere Technik für elektronisches Papier finden wir in der bistabile LCD der Firma Kent Displays. Bistabile LCD nutzen den Phaseneffekt bestimmter Flüssigkristalle. Diese sogenannten cholesterischen Flüssigkristallanzeigen besitzen drei thermotrope Phasen, in die sie beim Anlegen einer elektrischen Spannung wechseln.

Die homöotrope Textur ist lichtdurchlässig, während die planaren Textur Licht reflektiert. Es existiert dabei noch einen instabilen Zwischenstand, der sich fokal-konische Textur nennt. Der homöotrope und planare Zustand lassen sich ohne weitere Stromzufuhr halten. Deshalb auch der Name „Bistabil“.

Diese Technik hat eine langsamere Bildwiederholfrequenz und einen begrenzten Temperaturbereich. Dafür ermöglichen sie ein besonders neutrales Weiß und Auflösungen bis zu 200 dpi.

Prinzipielle Nachteile von elektronischem Papier

Elektronisches Papier zeigt zwar Texte perfekt, aber in der Regel monochrom an. Photos sehen deshalb weniger gut aus. Die technisch bedingten langen Umschaltzeiten verhindern zudem das flüssige Anzeigen von Videos oder Animationen. Inzwischen gibt es Farbdisplays, aber diese sind kostenintensiv.

Welche Vorteile bietet elektronisches Papier für Digital Signage?

Der Stromverbrauch von Bildschirmen basierend auf elektronischem Papier ist gering. In Kombination mit verhältnismäßig günstigen Fotovoltaikanlagen betreiben Sie Stelen autark. Außerdem reflektieren die Oberflächen das Licht so gut, dass die Inhalte auch bei geringem Umgebungslicht, wie das von Straßenlaternen, lesbar sind. Ferner sind die Inhalte aus jedem Blickwinkel gleich gut zu betrachten und flimmern nicht.

Anwendungsbeispiele für Digital Signage

Die Natur von elektronischem Papier prädestiniert es für Anwendungen, wo es mehr auf die Information als auf das Bling-Bling ankommt. So gibt es heute schon Digital Signage-Lösungen, die auf elektronischen Papier-Displays basieren. Als einer der größten Vorteile dabei gelten neben der Papierersparnis die Möglichkeiten digitaler Vernetzung.

Wegweiser und Türschilder

Elektronische Wegweiser und Türschilder in Konferenzgebäuden, auf Veranstaltungen, Bahnhöfen, Flughäfen oder Messen lassen sich zentral und zeitgesteuert anpassen. Die elektronischen Wegweiser erleichtern in jeder Hinsicht die Arbeit und sind kinderleicht zu bedienen.

Preisschilder

Bei elektronischen Preisschildern (ESL) kommen wegen des helleren Weiß häufig die oben erwähnten bistabilen LCDs zum Einsatz.

Eine Warenwirtschaft aktualisiert via Schnittstelle und Wi-Fi die Preisschilder automatisch. Bei einer zeitlich limitierten Aktion benötigt es niemanden, der rechtzeitig die Preisschilder austauscht.

Die Auszeichnung von Preisen ist zeit- und ressourcenaufwendig. Mit elektronischen Preisschildern erfordert es wenige Minuten Zeit, anstatt unter Umständen mehrere Stunden oder gar Tage, wie bei herkömmlichen Preisaufklebern. Fehler korrigieren Sie einfach per Mausklick.

Fahrpläne

Personal, welches von Haltestelle zu Haltestelle fährt, um mindestens zweimal im Jahr die Fahrpläne zu tauschen, war gestern. Durch elektronische Fahrplänen in robusten, Vandalismus-geschützten digitalen Stelen erübrigt sich das. Des Weiteren können Sie Ihren Fahrgästen zusätzliche Mehrwerte wie interaktive Fahrgastinformationen anbieten.

ŠJů, Wikimedia Commons, CC BY 4.0 <https://creativecommons.org/licenses/by/4.0>, via Wikimedia Commons
Elektronischer Fahrplan in Prag (Quelle: Wikipedia)

Bestands-, Labor- und Lagermanagement

Mit intelligenten Technologien verbinden sich die Tablets der Mitarbeiter mit den Schildern. Das erleichtert die Suche nach gelagerten Teilen und optimiert Pick-by-Light und Put-by-Light Prozesse. Laborproben lassen sich flexibel beschriften und Ergebnisse zentral speichern sowie anzeigen. Damit unterstützen diese Displays effektiv auch Smart Retail-Konzepte im Einzelhandel.

Welche Nachteile hat elektronisches Papier?

Elektronischem Papier taugt nicht zum Anzeigen von Videos oder Animationen. Die Umschaltzeiten dauern zu lange an, um eine flüssige Darstellung zu ermöglichen. Es benötigt Beleuchtung, um sie bei Dunkelheit zu benutzen. Eine Farbanzeige ist nur umständlich, mit blass erscheinendem, eingeschränktem Farbraum möglich. Außerdem kosten diese Geräte aktuell verhältnismäßig viel.

Farbdisplays

Die ersten Generationen der Farbdisplays benötigten fast 10s für einen Seitenaufbau und konnten nicht alle Farben darstellen. Erst im Frühjahr 2022 veröffentlichte E Ink ein Panel mit vollem Farbumfang und Wechselzeiten zwischen 500 bis 1500ms. Allerdings existiert nur ein E-Book-Reader namens E Ink Gallery™ Plus und keine kaufbaren größeren Monitore mit dieser Technik (Stand: November 2022).

Was für Bildschirme mit elektronischem Papier gibt es?

Die Firma E Ink bietet als Marktführer e-Paper-Displays Bildschirmpaneele mit Diagonalen von 1,1 Zoll (ca. 28 mm) bis 42,0 Zoll (ca. 107 cm) in einer Auflösung von bis zu 2160 × 2880 Pixel und Farbauswahl von monochrom bis zu 4000 Farben an. Diverse Anbieter wie Holitech, Dasung, Ricoh und viele andere verbauen E Ink-Paneele in ihre Monitorgehäuse und verkaufen Sie unter Ihrem Namen.

Nur wenige Unternehmen produzieren mit eigener Technik und verkaufen e-Paper-Paneele.

Plastic Logic (Plastic Logic), CC BY-SA 2.0 <https://creativecommons.org/licenses/by-sa/2.0>, via Wikimedia Commons
Biegbares elektronisches Papier von Plastic Logic (Quelle: Wikipedia)

Fazit

Abschließend lässt sich sagen, dass elektronisches Papier für Digital Signage eine großartige Möglichkeit bietet, um statische Inhalte zu präsentieren. Es lässt sich zentral verwalten und eignet sich hervorragend für die Gestaltung von Informationen. Zudem ist es unkompliziert in der Anwendung und bietet eine große Bandbreite an Möglichkeiten.

E-Paper-Displays sparen zudem bis zu 98 % der Stromkosten ein und leisten damit ihren Beitrag zu nachhaltigem Green Signage.


Gravatar Nikolaos Sagiadinos
Autor: Niko Sagiadinos
Entwickler & Co-Founder SmilControl – Digital Signage
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