Принцип работы экранов на основе электронных чернил E-Ink

Принцип работы экранов на основе электронных чернил E-Ink

Разрабатываются устройства, получившие название "электронных книг", уже давно. Работает в этом направлении много компаний. Наилучших результатов достигла американская компания E-Ink, которая разработала дисплеи на основе "электронных чернил". Первыми начали использовать эти разработки Sony и Fujitsu-Siemens.

Изготовление экрана E-Ink на начальном этапе похоже на производство TFT дисплеев. Матрица, которая для этих целей используется аналогична по свойствам той, которая применяется в жидко кристаллический панелях. На эту матрицу наносят специальный слой прозрачных микроскопических капсул. В них находится густое вязкое жидкое вещество, которое содержит частицы с положительными и отрицательными зарядами. Они пигментированы в черный и белый цвет. Основой работы этих дисплеев является электрофорез – частицы перемещаются в жидком веществе от электрода к электроду.

Если подавать в область TFT матрицы под одной капсулой заряд со знаком плюс, то частицы черного цвета, которые имеют отрицательный заряд, будут к ней притягиваться и опускаться к дну капсулы. Заряженные положительно частицы, белого цвета, в этом случае отталкиваются и поднимаются к поверхности капсулы и, таким образом, становятся видимыми. Результатом такого эффекта является белая точка на дисплее устройства.

Если подавать на участок матрицы под той же капсулой заряд со знаком минус, происходит обратный процесс, в следствии чего на дисплее отображается черная точка. Если изменять не полярность, а уровень заряда, подаваемого на TFT матрицу, то можно контролировать полутоновой вывод. Те самые оттенки серого (8 или 16) о которых сообщается в характеристиках экрана. Цвет будет зависеть от количества перемещающихся частиц, в зависимости от заряда.

Важной особенностью таких дисплеев является возможность достигать довольно высоких разрешений с помощью изменений цвета для каждой отдельно взятой пигментированной частицы. Так как диаметр частиц всего несколько микрон, разрешение дисплея напрямую зависит от разрешения электронной матрицы, которая управляет свойствами капсул. В следствие этого для изготовления нет необходимости учитывать размеры или форму капсул и однородность в каждой цвета. Это делает производство более дешевым. Кроме всего этого, оптические состояние и свойства "чернил" стабильные после подаваемого электронного импульса. Изображение, которое сформировалось, продолжает оставаться разборчивым на протяжении длительного периода (несколько месяцев).

Положительными качествами E-Ink являются удобство при чтении (нет мерцания и изменений форм букв, нет зависимости от угла просмотра и условий освещенности) и очень низкое потребление энергии при статичном изображении на дисплее. Дисплеи потребляют питание только при обновлении изображения, например, листании страниц. Энергопотребление основного экрана в таких устройствах, в среднем, примерно в сто раз ниже, по сравнению с дисплеями мобильных телефонов. Отражательная способность экранов электронных книг в шесть раз выше, а контрастность вдвое больше, чем в жидко кристаллических.