カラーE Ink GalleryとChLCDの比較

2024 年 12 月 24 日
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カラー電子ペーパーは、次のエネルギー効率の優れたディスプレイ技術として注目されています。 低い電力消費と日光下での視認性という利点に加え、カラー電子ペーパーはLCDやポスターに見られる鮮やかな画像を完全に再現する技術が求められます。 広告やスマートリテールなどにおいて必要不可欠な技術です。

E Ink ACeP Gallery PaletteとIRIS Optronicsのコレステリック液晶(ChLCD)のフルカラーディスプレの違いを標準的なテスト画像を用いて比較いたします。

電子インクACeP Galleryの原理

Gallery PaletteはE Ink ACeP(Advanced Color ePaper, ACeP)技術を利用しており、これは4種類のインク粒子(黄色、シアン、マゼンタ、白)で満たされたマイクロカップから成り立っています。異なる電圧をかけることで、これらの粒子を移動させ、黒、白、赤、黄色、青、緑、オレンジの7色の標準色を生成することが可能です

gallery palette微杯
Gallery Paletteには黄色、シアン、マゼンタ、白のインクが入ったマイクロカップが含まれています。

この電子ペーパーがこの7色以外の色を表示する必要がある場合これらの7色を正確に混合して、遠くから見たときに似た色合いを再現することが求められます。

アイリスオプトロニクスChLCD電子ペーパーの原理

コレステリック液晶(ChLCD)電子ペーパーは、赤(R)、緑(G)、青(B)の三層から成るディスプレイを特徴としています。電場が液晶の回転を調整し、二つの安定した状態の間で変化します。

  • 平面状態(プレーナー)において、液晶分子は規則的に配列され、特定の波長の光を反射して色を形成することができます。
  • フォーカルコニック状態は液晶粒子の配列により光が透過し、その層の下にある色を表示します。
人眼所能看到的 ChLCD 波長段
ChLCDの各層の分子配列を調整し、全反射(白色)、半反射(灰色)、透過(黒色)の状態を形成します。

ChLCDは、RGB層の反射を個別に調整することで、LCDと同様に1600万色以上を表示することができますそのため、ChLCDはLCDスクリーンと同じくらい鮮やかな色彩を持っています。

色彩テスト

ACePとChLCDの色彩表現をテストするために、四種類の特徴的な画像を使用しました。

  • 赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄色の16色が白または黒に変化しフルカラー技術における色の階調の均一性を示しています。
  • オレンジ、紫、青、緑の四つの色が互いに混ざり合い、フルカラー技術による色の変遷を示すグラデーションの表現を検証しています。
  • 風景画は、自然の景観を表現する技術のをテストします。
  • 人物写真は人物を表現する技術のテストです。
e-paper test images
左上)16色の階調、右上)色のグラデーション、左下)風景、右下)人物の画像を用いて、フルカラー電子ペーパー技術のテストを行いました。

16色の階調

E Ink ACePのGallery Paletteにおける16色階では色の変化において12の色の境界が見えるものの、青色(緑色に見える)や紫色(淡い青色に見える)は表示されません。色階に不連続性が見られる上、色階の変更時には異なる比率の白色インクを混合する必要があるため、画面には顕著な粒子感が生じます。

e ink gallery palette 16 grayscales
E Ink Gallery Paletteは青色と紫色を正確に再現することができず、色の階調に不連続性が見られ、混合された白色インクが粒子感を示しています。

一方でアイリスオプトロニクスのChLCD技術は、各行の色を再現し、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄色の色本体を直接、混合なしで表示することができます。

iris chlcd 16 grayscales
ChLCDは、赤、緑、青、シアン、マゼンタ、黄色の色階を完璧に再現することができます。

四色が調和したグラデーションの表現

オレンジ、紫色、青色、緑色の四色が相互に融合したグラデーション表現において、ACeP Gallery Paletteはインクの色が不足しているため、多くの部分で白色を用いて欠けた色を補っていることが見受けられます。

e ink gallery palette blending
Gallery Paletteは欠けているグラデーションの部分を白色で補完します。

アイリスオプトロニクスのChLCD電子ペーパーは1,678万色を持っているため、オレンジ、紫、青、緑の4色を組み合わさった色のグラデーションを正確に再現することができます。

iris chlcd blending
ChLCDは、さまざまな色の組み合わせを正確に表示することができます。

風景の写真における検証

風景画の検証において、Gallery Paletteは鮮やかな緑色と青色を再現できなかったため、樹葉や遠くの山々の色合いが鈍くなり、粒子感があるだけでなく、全体的に古い写真のような印象を与えています。

e ink gallery palette scenery
ACeP Galleryが表示する風景の写真は、色が薄い印象を与えます。

ChLCD電子ペーパーの豊かな緑色と青色は、風景写真に立体感を与え、色合いもより鮮やかです。

iris chlcd scenery
ChLCD電子ペーパーで表示される風景は、より鮮やかで立体的です。

人物写真テスト

E Ink Gallery Paletteは色数が限られているため、顔の陰影を正確に表現できず、立体感が欠如し、肌色がやや青白く見えます。また、顔以外の青や紫の花の色合いも鈍く感じられます。

e ink gallery portrait
E Ink Galleryで表現される顔は立体感に欠け、肌の色がやや青白いです。

ChLCD電子ペーパーにおいて顔のラインやメイクが再現され、背景にある青や紫の花も一層立体感と活気を持って映し出されます。

iris chlcd portrait
ChLCD電子ペーパーは立体的で非常に美しく表示することができます。

これら二つの電子ペーパー技術を総合的に比較すると、コレステリック液晶は豊かな色彩が求められるデジタルサイネージの用途により適していることがわかります。

カラー電子ペーパーの応用についてさらに詳しく知りたい場合は、ぜひご連絡ください。