I moduli LCD in genere sono retroilluminati perché trasmissivi, ma l'e-paper è riflettente e non ha retroilluminazione, il che lo rende perfettamente utilizzabile alla luce del giorno. Tuttavia, l'esigenza di applicazioni e-paper anche di notte ha portato all'introduzione di un nuovo termine, "luce frontale" (前光). Questo include anche discussioni sulla tecnologia touch e sulle tecniche di laminazione associate ai display e-paper.
Struttura del modulo di luce frontale touch E-paper
Questo è uno schema generale del modulo e-paper. La cornice rossa superiore indica la laminazione touch, mentre quella inferiore mostra il componente guida luce, seguito dal modulo EPD e dall'EMR. Il modulo di laminazione touch è costituito da una piastra di copertura, un sensore, un circuito flessibile e un OCA. Il componente di illuminazione anteriore include una piastra guida luce, l'OCA e un circuito flessibile contenente perle. Sono presenti almeno tre strati di OCA, che comportano un minimo di sei processi di laminazione. Il piano di assemblaggio prevede una guida (schema a punti della piastra guida luce), due tipi di illuminazione (colori freddi e caldi, oppure gamma cromatica standard e alta), tre materiali (materiali per la piastra guida luce, il sensore e l'OCA) e almeno sei processi di laminazione.
Principio di guida della luce
Questa descrizione si riferisce allo schema di un sistema di illuminazione anteriore, in cui la luce proveniente da una sorgente montata lateralmente viene manipolata tramite una struttura di input simile a ingranaggi e un motivo a punti nella parte inferiore. Queste strutture rifrangono o riflettono la luce del LED, modificandone la direzione per distribuirla uniformemente sull'intera piastra guida luce. L'illustrazione a destra mostra questa progressione da un punto (la sorgente luminosa) a una linea (la striscia luminosa) fino all'intera superficie della piastra guida luce.
Saturazione del colore: soluzione della piastra guida luminosa
I moduli e-paper a colori, a differenza di quelli monocromatici, richiedono che la luce attraversi il filtro RGB due volte, con conseguente significativa perdita di luminosità, riduzione della luminosità e colori più sbiaditi. Per migliorare la luminosità, sono state apportate modifiche ai pattern dei punti sulla piastra guida luce. Punti più piccoli e angoli modificati aumentano l'efficacia della riflessione della luce. L'angolazione dei punti è stata modificata da 50° a 30°, il che, durante i test, ha aumentato l'emissione luminosa del 10%.
Saturazione del colore: soluzione per perline LED
Un altro approccio per migliorare la saturazione del colore prevede l'utilizzo di luci a LED. In particolare, si utilizza un chip LED blu che stimola i fosfori rossi e verdi a produrre i rispettivi colori. Ingrandendo le aree triangolari in cui si verificano queste interazioni, la gamma cromatica complessiva può essere ampliata significativamente. Nelle immagini analizzate, il lato sinistro presenta una certa distorsione cromatica giallastra dovuta a questo effetto. Nonostante tutti gli altri aspetti siano invariati, ad eccezione del tipo di perline LED, ciò si traduce in risultati visivi notevolmente diversi.
L'impatto del materiale OCA
Materiale OCA: la piastra guida luce presenta punti, tipicamente concavi. Dopo la laminazione, l'OCA si immerge completamente nei punti della piastra guida luce, influenzando notevolmente l'adattamento ottico e le proprietà di guida della luce. L'immagine a sinistra appare complessivamente più scura, come si evince anche dai dati dei test, mentre i dati a destra mostrano risultati complessivamente più luminosi. La sola differenza nei materiali OCA può causare questa variazione, pertanto la scelta di diversi materiali OCA è fondamentale per la laminazione del prodotto corrispondente.
L'impatto del materiale del sensore
Attualmente vengono utilizzati diversi materiali per i sensori, principalmente ITO Film e Metal Mesh. In termini di trasparenza, soprattutto perché l'e-paper a colori ha requisiti di trasparenza più elevati, per l'e-paper a colori si preferisce generalmente il Metal Mesh. Sia ITO Film che Metal Mesh si adattano bene all'e-paper monocromatico senza problemi.
L'impatto dei materiali guida della luce
Il materiale della piastra guida luminosa influisce notevolmente sulle sue prestazioni, poiché materiali diversi influenzano in modo diverso l'efficacia dei modelli di punti.
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