Почему «мигание» предотвращает появление посторонних изображений на дисплеях E-Ink?


14

Любой, кто владеет устройством E-Ink (например, Kindle), будет знаком с явлением «мигания» - в основном, при переворачивании страницы устройство сначала переворачивает все пиксели на черный, а затем рисует «негатив» страницы, а затем инвертировать все это.

Страница Wikipedia для «Электронной бумаги» дает краткое описание проблемы и объясняет это необходимостью предотвращения «ореолов» предыдущего изображения на новое. Это подтверждается моими собственными доказательствами: если я использую KDK для написания приложения, которое не мигает на экране, ореолы очевидны.

У меня вопрос: почему происходит двоение и почему это предотвращает перепрошивка ? У меня есть приблизительное представление о том, как работает E-Ink (благодаря вышеупомянутой статье Wiki ), но мне ничего не объясняет, почему происходит двоение изображения или почему изменение заряда несколько раз облегчает проблему.


Это напоминает стирание памяти на магнитных сердечниках перед записью (и размагничивание ленты и т. Д.), Стирание блоков EEPROM перед записью и тому подобное.
Каз

Ответы:


11

Пиксель состоит из крошечных шариков, полных черных чернил, взвешенных в белой жидкости, и то, насколько черный пиксель выглядит, зависит от того, какой процент шариков находится вблизи верхней части жидкости. Для черного пикселя они идеально подходят сверху, а для белого - снизу. Если только некоторые из них находятся сверху, или многие из них плавают на полпути вниз и т. Д., Пиксель может показаться серым оттенком. Вы можете думать о плавающих шарах как о субпикселях.

Шарики достигают вершины или дна, применяя соответствующий заряд к каждой ячейке. Тем не менее, каждая ячейка может зависеть от своих соседей, а также от приложенного заряда. В той степени, в которой шары притягиваются к заряду в соседней ячейке (по горизонтали), а не в своей собственной ячейке (по вертикали), они не попадут в предусмотренное место. Если ячейка меняется с черного на белый и все ее соседи тоже, она будет переходить более полно, чем если бы некоторые соседи оставались черными или шли в другом направлении. Отсюда и призрак.

Решение состоит в том, чтобы проецировать весь экран бело-черно-белым (или аналогичным), чтобы ни у одной ячейки не было проблем с соседними ячейками, а затем применить желаемое изображение экрана. Каждая запись экрана начинается с экрана, который был очищен, чтобы не было остаточного изображения предыдущего экрана.


11

В то время как EInk запатентовал черную частицу на дисплее с белой жидкостью, товар для отправки представляет собой систему из двух частиц, состоящую из белых частиц одного заряда и черных частиц противоположного заряда.

Это электрофоретические дисплеи - это просто причудливый способ сказать "движение частиц через жидкость с электрическим полем". Сами частицы приходят предварительно заряженными, а приложенное напряжение создает электрическое поле, чтобы тащить частицу на дисплее. Частицы предотвращаются от прилипания друг к другу в процессе стерической стабилизации. Частицы предназначены для поддержания их местоположения в жидкости посредством контроля вязкости в жидкости.

Частицы и жидкость заключены в маленькие прозрачные гибкие сферы (они называют черные и белые сферы в жидкости «внутренней фазой»), которые наносятся равномерным слоем на TFT-панель. Микрокапсуляция предназначена для предотвращения боковой миграции частиц из боковых электрических полей, вызванных тем, что соседние пиксели находятся на разных уровнях.

Серая шкала определяется состоянием смеси белых и черных частиц. Поскольку они имеют противоположный заряд, можно легко увидеть, что полное напряжение в одну сторону вытянет все черные частицы наверх, в то время как полное обратное напряжение потянет все белые частицы наверх. Промежуточное состояние представляет собой смесь двух.

Проблема возникает в том, что существует множество возможных настроек напряжения, которые потенциально могут создавать одно и то же серое состояние. Причина на самом деле довольно проста, если, например, у вас серое состояние, которое лишь немного темнее, чем белый цвет, это означает, что вам нужно всего лишь несколько темных частиц около вершины. Где находятся остальные черные частицы, не определяет темноту, но они будут влиять на состояние электрического заряда в ячейке. Вы можете иметь все черные частицы в задней части дисплея или все в слое под кучей белых частиц.

Это на самом деле означает, что в системе есть гистерезис, и соответствующее напряжение, приложенное к пикселю для получения определенной серой шкалы, будет очень сильно зависеть от его истории. Если у вас есть два сценария 1: у вас есть 5 сцен подряд, где у вас пиксель белого цвета, а затем необходимо перейти к черному на 6-м кадре или 2: если у вас есть 6 сцен, в которых пиксель находится на одном уровне черного , Эти два сценария требуют разных напряжений на пикселе при переходе с 5-го на 6-й кадр.

Контроллер, который управляет этими дисплеями, отслеживает историю напряжения каждого пикселя с течением времени, но в конечном итоге ему не хватает места, чтобы иметь возможность достичь правильной серой шкалы в следующем кадре. Затем происходит сброс дисплея, при котором пиксели мигают белым, затем черным, а затем перезаписываются. Это снова начинает отслеживать оптическую траекторию.

Обычно импульс сброса происходит каждые 5–8 обновлений экрана.

Так что нет, приложенное напряжение не вводит заряд в систему, заряды уже присутствуют, они перемещаются под действием приложенного напряжения. Нет, импульс сброса не предназначен для исправления повреждения соседних пикселей. Это решается микрокапсулированием. Это двухчастичная система, а не система черных частиц белыми чернилами.

Вот поперечное сечение патента USPTO 6987603 B2: введите описание изображения здесь

122 = проставочный шар для поддержания отделения передней панели от TFT

104 = гибкая микрокапсуляция - в раздавленном состоянии на дисплее

110 = белая / черная частица

108 = черная / белая частица

118 = электрод TFT

114 = общий (иначе Vcom) электрод ITO


5

Мигание выравнивает заряд. Без этого у вас остаточный заряд с предыдущей страницы.

Заполняя всю страницу одним зарядом, а затем возвращая этот заряд, вы очищаете этот остаточный заряд.


2
Конечно, есть лучший способ ...
Эндолит

Я не шучу. Это мигание настолько медленное и раздражающее, что мой дорогой электронный читатель просто сидит в углу, собирая пыль. Технологии терпят неудачу.
Брайан Кноблаух

@BrianKnoblauch, это быстрее на новых дисплеях. Я наслаждаюсь своим разжиганием совсем немного! Это, безусловно, цель дизайна.
Кортук

Ах. Мне нравится настоящая газета.
Эрик Фризен

@ErikFriesen Я тоже. Я нахожу, что разжигание просто не может достигнуть мест, которые может реальная бумага Также не вспыхивает.
Маженко
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.