Extracto del artículo del profesor Hong-Xing Chen del Instituto de Ingeniería Optoelectrónica de la Universidad Nacional de Taiwán, publicado en la revista Science (traducción aproximada, ya que la fecha es futura) en marzo de 2026.
La pantalla de tinta electrónica (ePaper) es la tecnología de visualización de imágenes más cercana al papel en la actualidad, y además cuenta con las dos grandes ventajas de protección ocular y bajo consumo de energía. Las dos tecnologías principales de pantalla de tinta electrónica a color más prometedoras en la actualidad son la "tinta electrónica de microcopa electroforética" y la "pantalla de cristal líquido colesterogénico (ChLCD)". ¿En qué se diferencian los principios de reproducción del color de estas dos? ¿Qué tipo de pantalla de tinta electrónica se acerca más a la calidad del color de las impresiones?
Papel electrónico: una ingeniosa fusión de impresión y pantalla
El papel electrónico es la pantalla que más se acerca al efecto del papel en la actualidad, con las dos grandes ventajas de "cuidado de los ojos" y "ahorro de energía", y tiene el potencial de ser "flexible" y "mostrar como papel". Su principio de visualización es similar al de la impresión general, que se basa en la luz externa que incide sobre el papel impreso, generando luz reflejada que entra en nuestros ojos. En comparación con las pantallas tradicionales de autoemisión de luz, los ojos de las personas se fatigan menos incluso después de leer papel electrónico durante mucho tiempo. Además, el papel electrónico tiene la característica de ser biestable, lo que significa que solo consume energía al cambiar la información de la imagen, lo que lo hace más eficiente energéticamente que las pantallas tradicionales de autoemisión de luz. Se puede decir que el papel electrónico combina las ventajas de las pantallas y el papel impreso tradicional, ya que puede cambiar el contenido de la pantalla en cualquier momento y al mismo tiempo ofrecer una sensación visual y una experiencia de lectura como la del papel.
Las pantallas de tinta electrónica de tipo microcélula y las pantallas de cristal líquido de colesterol son las dos tecnologías de papel electrónico en color con mayor proyección en la actualidad; a continuación se ofrece una breve descripción de ambas. Con el fin de analizar eficazmente el color del papel electrónico, se ha llevado a cabo un análisis visual y de contraste de luminosidad de las características del espacio de color del papel electrónico en color, utilizando el método de registro de color de los perfiles de color del Consorcio Internacional del Color (International Color Consortium, ICC).
El fabricante más destacado de pantallas de cristal líquido colestérol es IRIS Optronics. En este tipo de papel electrónico, las moléculas de cristal líquido colestérol del interior se accionan mediante un campo eléctrico para ajustar el ángulo de apertura y cierre del cristal líquido, lo que permite mostrar imágenes.Las pantallas de cristal líquido de colesterol están formadas por tres capas superpuestas de cristal líquido de colesterol. Cada una de estas capas es capaz de reflejar luz de tres colores: rojo (R), verde (G) y azul (B). Mediante la variación de la intensidad del campo eléctrico, se controla la rotación de las moléculas de cristal líquido en el interior de las capas; incluso después de desconectar el campo eléctrico, las moléculas de cristal líquido pueden permanecer en dos estados estables.
El gráfico (a) muestra el principio de mezcla de colores de las pantallas de cristal líquido de colesterol, que utiliza capas de cristal líquido de tres colores, como rojo, verde y azul, en el interior del panel, junto con una capa negra de absorción en la parte inferior. Al ajustar el paso de tornillo diferente de las moléculas de cristal líquido, se logra la reflexión de luz verde, roja y azul con diferentes intensidades, logrando un efecto de mezcla de colores de subpíxeles uno al lado del otro en la pantalla.
La tinta electrónica de microcápsulas por electroforesis es una tecnología de papel electrónico desarrollada por E Ink. Actualmente se han presentado los modelos Gallery y Spectra 6. El principio de formación de imágenes del Gallery consiste en introducir cuatro tipos de partículas de tinta (sistema CMYW de cuatro colores): cian, magenta, amarillo y blanco, en las «microcápsulas» del interior del papel electrónico,mientras que Spectra 6 consiste en introducir cuatro tipos de partículas de tinta (sistema de cuatro partículas RBYW: rojo, azul, amarillo y blanco) en las «microcápsulas» del interior del papel electrónico. La estructura de las microcápsulas encierra las partículas de tinta, que se accionan mediante diferentes voltajes, de modo que las partículas de tinta cargadas solo pueden moverse dentro de las microcápsulas; a continuación, mediante un algoritmo de cálculo de mezcla de colores, se forma la imagen en color.
El gráfico (b) muestra el principio de mezcla de colores de la tinta electrónica de microcápsulas (sistema de cuatro colores E Ink Gallery CMYW). Se utilizan partículas de cuatro colores: cian (C), magenta (M), amarillo (Y) y blanco (W) dentro de microcápsulas en el panel. De manera similar a la impresión plana tradicional, los materiales de color se apilan primero (mezcla sustractiva) y luego se mezclan por yuxtaposición como puntos de impresión (mezcla aditiva).
Lo que se conoce como "aditivo" se refiere a la energía de los colores de luz después de la mezcla, y se utiliza una operación "aditiva" para la predicción. En el principio de mezcla de colores de luz, los tres colores primarios de la mezcla aditiva se definen como rojo, verde y azul. Estos tres colores primarios se representan en forma de luz de color (color light).
El término "sustracción" se refiere a que un pigmento de color, al ser iluminado por luz blanca, "absorbe" uno de los colores de la luz. En el principio de mezcla de colores de los pigmentos, los tres colores primarios de la mezcla sustractiva se definen como cian, magenta y amarillo, y estos tres colores primarios se expresan en forma de colorantes.
Análisis efectivo de la reproducción del color en papel electrónico
En este artículo, se crearon perfiles de color ICC para tres tipos de papel electrónico (IRIS ChLCD, E Ink Spectra 6 y E Ink Gallery) para representar los gamuts de color bidimensionales y tridimensionales de dos tipos de papel electrónico a color, y para analizar si el color de ambos se acerca a la calidad de la impresión actual. Las impresiones aquí se refieren a las especificaciones de los perfiles de color para dos tipos de medios impresos de papel, "periódico" (Newspaper) y "papel estucado en bobina" (Web Coated), definidos por la Japan Printing Machinery Association (JPMA), como base para comparar el rango de color del papel electrónico a color. En general, el gamut bidimensional se usa con frecuencia para analizar el rango de color de los medios de imagen, pero dado que el gamut tridimensional agrega la dimensión de claridad (lightness) o luminancia (luminance), usar el gamut tridimensional es más preciso que el gamut bidimensional, lo que nos permite comprender mejor las características de claridad, luminancia o contraste del papel electrónico a color.
La figura (d) muestra una comparación bidimensional del espacio de color en el diagrama de cromaticidad uniforme CIE u’v" de tres tipos de papel electrónico en color(ChLCD, Spectra 6, Gallery) en el diagrama de colorimetría uniforme CIE u’v". Según los resultados, Gallery presenta el espacio de color más reducido de los tres tipos de papel electrónico en color; ChLCD ofrece una mayor intensidad cromática en las zonas verde y azul que Spectra 6, mientras que Spectra 6 presenta una ligera ventaja en cuanto a intensidad cromática en la zona roja.Si se compara además con el rango cromático de los medios impresos en papel, salvo en la intensidad de los colores de la zona cian, el espacio de color de los dos tipos de papel electrónico en color, ChLCD y Spectra 6, es mayor que el de los medios impresos en papel, pero sigue siendo inferior a la calidad cromática de los medios impresos en papel estucado rotativo de uso general.lo que indica que, en la fase actual, la calidad de reproducción del color de estos dos tipos de papel electrónico en color aún tiene un margen de mejora considerable en comparación con los impresos en color habituales, por lo que se puede seguir potenciando la capacidad de reproducción del color del papel electrónico en color.
Por otra parte, la figura (e) muestra el análisis del espacio de color tridimensional en el espacio de color CIE LAB de los dos tipos de papel electrónico en color, ChLCD y Spectra 6. En las mismas condiciones de luz diurna estándar, según el análisis del volumen del espacio de color CIE LAB, el volumen del espacio de color de ChLCD es un 36 % mayor que el de Spectra 6, lo que indica una gama de colores más amplia.En cuanto al contraste, el de Spectra 6 es de 26:1, mientras que el de ChLCD es de 10:1, lo que significa que la diferencia de contraste entre ambos es de aproximadamente 2,6 veces. En comparación con los impresos en color habituales en la actualidad, esto indica que, en la fase actual, el rendimiento en cuanto al contraste de ambos tipos de papel electrónico en color sigue siendo insuficiente.
El papel electrónico a todo color lleva consigo las esperanzas y los sueños de muchas personas sobre las pantallas del futuro, y se considera una nueva generación de pantallas y medios de papel novedosos que atraen mucha atención. En los últimos años, el papel electrónico a todo color también ha experimentado un rápido crecimiento de aplicaciones en campos como los soportes de libros electrónicos, las pizarras electrónicas, las etiquetas electrónicas y los tableros de anuncios electrónicos. Confiamos en que en un futuro próximo, el papel electrónico a todo color se desarrollará hacia tamaños más grandes, mayor saturación de color y mayor calidad de visualización de contraste.
Si desea conocer más sobre las aplicaciones del papel electrónico a color, bienvenido a contactarnos.
