Kügelchen und elektrische Ladung

Wie digitales Papier funktioniert

15.10.2008
Die Urform des elektronischen Papiers wurde bereits in den 1970er Jahren am legendären kalifornischen Forschungsinstitut Xerox Parc erarbeitet.

Nick Sheridon entwickelte damals mit dem sogenannten Gyricon-Papier das Grundprinzip, mit dem noch heute das elektronische Papier funktioniert. Sheridon packte in eine dünne Schicht aus durchsichtigem Plastik Millionen von kleinen Kugeln, die auf der einen Seite schwarz und auf der anderen Seite weiß gefärbt waren. Die Kugeln konnten durch das Anlegen einer elektrischen Spannung mit der einen oder anderen Seite nach oben dreht werden, um ein sichtbares Bild zu erzeugen.

Elektronisches Papier: Gegenstand intensiver Forschung
Elektronisches Papier: Gegenstand intensiver Forschung

Die Displays heutiger E-Books funktionieren ähnlich mit Hilfe der sogenannten Elektrophorese, mit der die Wanderung geladener Teilchen in einem elektrischen Feld beschrieben wird. Dabei schwimmen in einer winzigen Mikrokapsel unterschiedlich geladene schwarze und weiße Pigmentkügelchen in einer ölartigen Flüssigkeit. Durch eine gezielt angebrachte elektrische Ladung von außen landen entweder die schwarzen oder weißen Kügelchen auf der oberen Seite des Trägermediums. Eine Mikrokapsel repräsentiert dabei einen Bildpunkt (Pixel). Strom wird nur dann benötigt, wenn sich das Bild ändern soll, also beispielsweise bei einem Buch die Seite umgeblättert wird. Daher erreichen moderne E-Books im Vergleich zu Laptops extrem lange Batterielaufzeiten.

Im Gegensatz zu einem herkömmlichen Computerbildschirm strahlt das elektronische Papier selbst kein Licht aus. Daher benötigt man im Dunklen zum Lesen eine Lampe, wie beim herkömmlichen Papier. In hellem Sonnenlicht sind die Zeichen auf dem E-Paper sehr gut zu erkennen. Anders als Computerdisplays flimmern E-Reader nicht. Sie hinken derzeit allerdings noch bei der Auflösung sowie bei den maximal möglichen Grau- und Farbstufungen hinterher. Daher zeigen die auf dem Markt befindlichen Modelle Texte und Grafiken nur in schwarz/weiß und in vergleichsweise wenigen Grauabstufungen an. In den Forschungslabors wurden aber auch schon Farb-E-Books entwickelt, die allerdings noch nicht serienreif sind.

Unterschiedliche technische Konzepte verfolgen die Anbieter bei der Bestückung der E-Books mit Inhalten. Amazon bietet in den USA über das proprietäre Funknetzwerk "Whispernet" von Sprint Nextel die Option an, elektronische Bücher aus dem Amazon-Store auf den "Kindle" zu laden. Der "Reader" von Sony wird dagegen über ein Kabel vom Windows-PC aus versorgt.

In Deutschland setzt Sony im Gegensatz zu den USA nicht auf den Vertrieb über einen eigenen Online-Shop, sondern verwendet das offene digitale Format EPUB, das auch unter dem Namen "Open eBook" bekannt geworden ist. Dieses Format, das vom International Digital Publishing Forum spezifiziert wurde, erlaubt den Verlagen, ihre Inhalte mit einem Urheberrechtsschutz (DRM) zu versehen, damit die digitalen Bücher nicht beliebig oft kopiert werden können.

Die Hersteller von elektronischem Papier liefern sich derzeit ein Wettrennen, das Trägermedium aus Plastik immer dünner zu machen, damit es irgendwann so dünn und flexibel wie herkömmliches Papier wird. Daher beobachten auch viele Zeitungsverlage die Entwicklung des elektronischen Papiers mit Interesse. So zeigte sich Mathias Döpfner, der Vorstandsvorsitzender der Axel Springer AG, schon vor zwei Jahren davon überzeugt, dass das Zeitungspapier durch elektronisches Papier ersetzt wird. Döpfner nannte als Stichdatum allerdings den 500. Geburtstag der Tageszeitung, der erst im Jahr 2105 begangenen wird. (dpa/tc)