Цветные электронные чернила – обзор популярных моделей с e ein (цветным дисплеем)

Содержание

обзор популярных моделей с e ein (цветным дисплеем)

Цветные карманные электронные книги с жидкокристаллическим TFT-дисплеем – нечто среднее между современной «читалкой» E-Ink и небольшим полнофункциональным планшетом. Их функционал и уровень автономности весьма ограничены, так как лишь немногие модели оснащены Wi-Fi модулями и мощными аккумуляторами. Нельзя также осуществлять запуск пользовательского набора приложений. Возможности устройств нового поколения ушли далеко вперёд, но цветные «читалки» не хотят отдавать им свои позиции на рынке.

Цветные «читалки» – вариант интересного времяпровождения

Принцип работы цветных электронных книг

Для тех, кто использует приобретённые гаджеты лишь для банального чтения литературных текстов, наличие цвета не является критически важной функцией. Но при использовании в качестве электронного помощника при расшифровке таблиц, сложных чертежей, диаграмм, рисунков и прочего контента, предпочтительно использовать цветной дисплей. Современные устройства оснащаются экранами, выполненными по двум разным технологиям:

Жидкокристаллические цветные дисплеи, впервые опробованные в обычных телевизорах, стали классическим способом переноса красок на экран. Их отличает очень яркая и естественная цветопередача. Но главным минусом считается очень сильное отрицательное влияние на зрение. Поэтому «читалки» такого типа отживают последние дни, и держатся в чартах интернет-магазинов благодаря очень низким ценам в сравнении с более современными аналогами.

Видеть такое десять лет назад можно было только в фантастическом кино

Речь идёт о ридерах, изготовленных по технологии электрофореза (E-Ink). Цветной дисплей взял от своих монохромных предшественников самые лучшие качества:

автономность батареи;
небольшие размеры;
прекрасную цветопередачу в условиях интенсивного солнечного света.

Самые современные устройства выполнены по технологии E-Ink Triton. Благодаря использованию специальных фильтров уровень цветопередачи свыше 4 тысяч оттенков сравним по качеству с LCD, а вред зрению не наносится.

В зависимости от стоимости изготовители дают книжкам различные функциональные возможности:

поддержка большого количества форматов;
управление с помощью сенсорных клавиш;
большой (свыше 512 Мб) объём встроенной памяти;
возможность использования флеш-карт.

Самые современные ридеры оборудуются встроенным медиаплеером, программой просмотра файлов и модулем Wi-Fi.

Наглядный пример эволюции качества дисплеев E-Ink

Электронные книги, оборудуемые цветным ink-экраном, эволюционируют очень быстро. Чуть больше, чем за десять лет дисплеи прошли путь от первых малоконтрастных образцов до суперсовременных экранов, напоминающих бумагу:

E-Ink VizPlex, SiPix, Pearl – первенцы технологии, в которые конструкторы заложили небольшой уровень контрастности. Они давно сняты с производства и на рынке практически не появляются;
E-Ink Pearl HD – первый дисплей с разрешением, приближенным к полноэкранному. 1024х758 точек позволили повысить уровень качества. Контрастность изображения – 12:1;
E-Ink Flex. Невысокий (10:1) в сравнении с самыми современными образцами контраст компенсируется применением технологии пластиковой подложки. Экран стал более долговечным и «стрессоустойчивым»;
E-Ink Carta- суперсовременный высококонтрастный дисплей с отличным коэффициентом отражения. Вкупе с небольшим энергопотреблением и прекрасным качеством цветопередачи не имеет конкурентов на рынке ридеров;
E-ink Triton, или «электронная бумага» – будущее технологии полноцветных (4096 оттенков и 16 градаций серого) ридеров.

Топ-5 цветных «читалок» E-Ink

Pocket Book 641 Aqua 2

Лучшая на сегодняшний день электронная книга с цветным E-Ink экраном. Идеально подходит для использования в путешествии благодаря использованию технологии защиты корпуса и экрана. Имеет уникальные характеристики автономности. Батарея может работать без подзарядки до 2 месяцев, и 24 часа – в режиме непрерывного чтения. Другие достоинства:

Мультиформатность;
наличие Wi-Fi модуля и USB-порта.

PocketBook 641 Aqua 2 не страшна даже солёная морская вода

Дисплей выполнен с использованием самой современной технологии E-Ink Carta. Даже на самом ярком солнце экран совершенно не бликует. Подтверждая высочайшее качество, производитель предоставляет покупателям возможность трёхлетнего бесплатного сервисного обслуживания и гарантийного ремонта ридера.

Pocket Book Color Lux 801

Идеальный электронный журнал. Отличные характеристики цветопередачи и полное отсутствие бликов и мерцания создают эффект просмотра печатной страницы. Как и вся линейка Pocket Book, 801-я модель имеет исключительно выносливую батарею. Экран дисплея в режиме «от зарядки до зарядки» можно перелистать свыше 5400 раз. Этого хватит, чтобы пользоваться электронной книгой почти месяц.

Pocket Book Color Lux – один из лидеров рынка цветных электронных книг

Для обеспечения коннекта, быстрой закачки и подбора контента разработчики снабдили ридер интересными сервисами:

ReadRate;
PocketNews;
BookStore.

Amazon Kindle Oasis 9 gen

Одна из самых дорогих моделей от лидера среди производителей цветных «читалок» с цветным дисплеем E-Ink Carta. Отсутствие слота для установки дополнительной памяти с лихвой компенсируется встроенными 32 Гб. Семидюймовый экран располагается во влагозащищённом металлическом корпусе. Технология IP X8 позволяет без вреда для рабочих параметров держать устройство полчаса в воде на глубине 1м.

Amazon – икона стиля

Устройство – мультиформатное, с поддержкой Wi-Fi, но без каких-либо особых технологических изысков. Тем, кто собрался приобрести это чудо техники, нужно знать, что есть не менее десятка моделей других производителей, сходных по качеству и функционалу. Секрет в том, что Amazon – это как Mercedes на автомобильном рынке: стильно, качественно, и очень дорого.

ONYX BOOX Darwin 4

Ридер с одним из самых высоких показателей разрешения экрана – 1448х1072. Плотность пикселей достигает уникального показателя в 300 dpi. У владельца гаджета не возникнет ни малейших проблем при конвертации контента: электронная книга «всеядна», так как распознает практически все существующие форматы. Изюминка Darwin 4 – наличие «операционки» Android. Думается, излишне пояснять, какой это плюс в обеспечении беспроводной связи и передачи файлов.

Darwin 4 – отличная модель от ONYX BOOX

Как и многие другие представители ридеров нового поколения, Darwin 4 обладает отличной автономностью. Его можно заряжать как от сети, так и с помощью переносного устройства. Невысокая (до 170 долларов) цена сделала ридер очень конкурентоспособным и популярным среди апологетов электронного книгочейства.

PocketBook 740

Мало кто может сравниться с компанией из швейцарского города Лугано по количеству прекрасных многофункциональных устройств, запускаемых на рынок. PocketBook 740 – великолепный мультиформатный аппарат с громадным 7,8” дисплеем с разрешением 1872х1404. Сравнительно невысокая автономность (ёмкость аккумулятора – 1900 мАч) компенсируется отличным качеством сборки и богатым функционалом.

PocketBook 740 – большой и очень умный

Аппарат очень удобен в использовании, так как разработчики оснастили его сенсорными кнопками прокрутки изображения. Работать с ним очень легко и удобно. К числу немногочисленных недостатков стоит отнести не очень большой объём встроенной памяти (8 Гб) и относительно высокую (260 долларов) цену.

Электронные книги, представленные в рейтинге (за исключением Kindle) можно свободно приобрести в России. Так как служат они гораздо дольше, нежели смартфоны (5 и более лет), выбирать ридеры следует очень тщательно и неторопливо. Это будет гарантией удачного вложения средств и интересного времяпровождения.

technosova.ru

E Ink представила первую в мире полноцветную электронную бумагу / Habr

Компания E Ink, которая изобрела электронную бумагу современного типа, представила технологию Advanced Color ePaper (ACeP) — высококачественный полноцветный дисплей на электронных чернилах (32 000 цветов).

Впервые электронная бумага способна отображать произвольный цвет для каждого пиксела без применения массива цветных фильтров. До сих пор не существовало ничего подобного, и компания E Ink обоснованно предполагает, что цветная электронная бумага со сверхнизким энергопотреблением совершит настоящую революцию на рынке гаджетов, портативной и носимой электроники, дисплеев и т.д.

Электронная бумага ACeP отображает полноцветную гамму, включая все восемь основных цветов, только с использованием разноцветных пигментов.

Принцип работы

Дисплей содержит один слой электрофоретической жидкости, которая контролируется напряжением, сравнимым с напряжением тонкоплёночного транзистора в коммерческих TFT LCD дисплеях.

Жидкость собирается или в микрокапсулы, или в структуры Microcup. Разнообразие цветов достигается концентрацией разноцветных пигментов в каждом пикселе — в этом отличие от стандартных массивов цветных фильтров, где пиксел состоит из группы разноцветных соседних элементов. Таким образом, устраняется проблема с затуханием света, которое может быть весьма значительным.

Как и обычная электронная бумага, полноцветная ACeP сохраняет сверхнизкое энергопотребление и читабельность как у обычной бумаги в любых условиях освещения.

В отличие от других попыток сделать многоцветную электронную бумагу, где используются сложные многослойные структуры, инженерам E Ink удалось разработать простую однослойную структуру дисплея. Секрет — в запатентованных технологиях для контроля разноцветных пигментов в этом слое.

Пример изображения на 20-дюймовом дисплее полноцветной электронной бумаге E Ink

24-26 мая компания E Ink показывает полноцветную электронную бумагу в 20-дюймовом дисплее с разрешением 1600х2500 (150 ppi). Демонстрация проходит на выставке Display Week в Сан-Франциско, в выставочном центре Moscone Convention Center на стенде № 521.

habr.com

Почему иссякли электронные чернила

или История одной неперспективной технологии

Откуда они проистекают…

Электронные чернила… Не правда ли, многие из нас не единожды слышали это загадочное словосочетание. Помнится, не так давно некоторые особо горячие головы :), наполняющие новостные разделы сайтов и печатных изданий, даже обещали нам, что вскоре рынок будет изобиловать дисплеями, созданными с применением технологии электронных чернил (electronic ink display, EID). Что же случилось, почему о таких дисплеях ничего не слышно? Давайте попробуем разобраться в этом вопросе.

В конце прошлого века, если конкретнее, то в 1997 году, ученые из Massachusetts Institute of Technology (Массачусетский технологический институт) создали уникальную и казавшуюся перспективной технологию формирования изображения.

Незамедлительно, в том же году, создается корпорация E-Ink (E-Ink Corporation) задачами которой являлось дальнейшее совершенствование разработанной технологии и ее коммерциализация (то есть получение прибыли от устройств (дисплеев), созданных с использованием принципов электронных чернил). Штаб-квартира E-Ink расположилась в Кембридже, штат Массачусетс. Компанией также был открыт офис в Японии, в Токио. Официальной целью работы вновь созданной компании, как заявляли ее представители, являлась разработка средств визуальной коммуникации следующего поколения.

И как ими пишут

«Средства визуальной коммуникации следующего поколения» – звучит многообещающе. На базе каких технологических достижений основывался столь амбициозный план?

Нужно отметить, что принцип работы дисплея на электронных чернилах чрезвычайно прост. Данное устройство формирования изображения работает следующим образом: активный слой экрана содержит миниатюрные прозрачные капсулы с черными и белыми частичками (пигментом). Черные и белые частицы по-разному реагируют на появление электрического потенциала: позитивно заряженные белые частицы притягиваются к отрицательно заряженным электродам, а негативно заряженные черные к контактам, имеющим положительный заряд.

Используемые в электронных чернилах микрокапсулы с пигментом очень малы — их диаметр примерно равен диаметру человеческого волоса. В нейтральном состоянии позитивно заряженные белые и негативно заряженные черные частицы пигмента находятся внутри микрокапсул в произвольном положении. Но, например, когда некоторому тыльному участку активной области экрана с электронно-чернильным слоем придается положительный электрический заряд, во всех микрокапсулах на этом участке белые частицы пигмента перемещаются во фронтальную часть. В то же самое время электрическое поле тянет черные частицы на «заднюю» сторону микрокапсул, и они будут скрыты от взора пользователя. В результате действия такого процесса пользователь сможет наблюдать появление на экране электронно-чернильного дисплея белого пятна — точки, пикселя белого цвета. Поменяв полярность приложенного электрического потенциала, можно добиться того, чтобы черные частицы пигмента оказались на лицевой стороне капсул, а белые — на тыльной. Тогда на том же месте на экране дисплея сформируется черное пятно. Понятно, что, сформировав управляющую электродами матрицу (например, подобную используемой в ЖК-дисплеях, или просто символьную или сегментную) и расположив над ней активную область экрана с микрокапсулами, можно будет создавать на электронно-чернильном экране довольно большие и сложные изображения.

Влей, влей, влей, не жалей…

Разумеется, развитие любой технологии невозможно без финансовых вливаний в НИОКР. Компания E-Ink своевременно заботилась о поиске партнеров и заключении стратегических соглашений для коммерческого продвижения дисплеев на электронных чернилах на массовый рынок.

Например, весной 2001 г в список стратегических партнеров компании E-Ink вошла TOPPAN Printing Company мировой лидер по производству цветных фильтров для плоскопанельных мониторов. Компании заключили партнерское соглашение по разработке цветных дисплеев на электронных чернилах. Согласно условиям этого соглашения, TOPPAN Printing Company вложила 5 миллионов долларов инвестиций в E-Ink. Заключенный контракт должен был дать TOPPAN Printing Company эксклюзивные права (в мировом масштабе) на разработку и производство цветных фильтров для дисплеев на электронных чернилах.

Нужно сказать, что сотрудничество компаний оказалось довольно успешным прототип цветного электронно-чернильного дисплея, использующего цветовые фильтры, был представлен ИТ-общественности уже в том же 2001 году. А уже в феврале 2002 года E-Ink и TOPPAN Printing Company заключили новое инвестиционное соглашение. Согласно его условиям компании становились стратегическими партнерами по коммерциализации совместно разрабатываемой технологии. В рамках соглашения TOPPAN Printing Company становился эксклюзивным производителем покрытия передних панелей (FPL) для дисплеев использующих электронные чернила. По условиям достигнутого соглашения TOPPAN Printing Company вложила еще 25 миллионов долларов в компанию E-Ink.

Еще одним ключевым партнером E-Ink стала корпорация Royal Philips Electronics. В самом начале 2001года E-Ink и Philips Components заявили о совместной разработке электронно-чернильных дисплеев высокого разрешения. Такие дисплеи посчитали тогда весьма перспективными для использования в таких устройствах как электронные книги (eBooks), КПК, устройства мобильной коммуникации, и др.

Согласно достигнутому обоюдному соглашению, Philips Venture Capital и Philips Components обязались осуществить инвестиции в E-Ink, а также помочь в развитии исследовательской программы, с целью довести технологические наработки до стадии коммерческой реализации. Договором предусматривалось, что компания E-Ink займется собственно самими электронными чернилами, а в Philips сосредоточатся на разработке активно-матричных управляющих панелей и электронно-чернильных дисплеев в целом. По условиям соглашения подразделение Philips Components получало глобальные эксклюзивные права в мировом масштабе на производство модулей для создаваемых дисплеев.

Стоит признать, что работы у компаньонов продвигались довольно успешно. Менее чем через четыре месяца после заключения соглашения Philips Components и E-Ink Corporation продемонстрировали первый работающий прототип электронно-чернильного дисплея. Весной 2002 года E-Ink и Royal Philips объявили об успешном завершении первой фазы их соглашения, и заявили о намерении начать совместное коммерческое продвижение разработанных технологий на рынок. Партнерами было дано обещание начать массовые коммерческие поставки дисплеев на электронных чернилах уже к середине 2003 г. То есть уже полтора года как мы должны были бы встречать электронно-чернильные экраны во всевозможных «наладонниках» и мобильных телефонах и т. п.

Однако этого не произошло. Далее мы попробуем разобраться, почему такого не случилось, а пока вернемся к сонму компаний, поддержавших E-Ink Corporation в ее благородном, в общем-то, начинании.

E-Ink заключила соглашение с Vossloh System-Technik GmbH (VST), по условиям которого базирующиеся на технологии электронных чернил информационные системы должны были стать доступными для европейской транспортной индустрии все в том же 2003 году. E-Ink обещала разработать электронно-чернильные экраны сегментного и символьного типа, а VST, со своей стороны, взяла обязательство интегрировать эти элементы в свои информационные системы для пассажиров.

E-Ink удалось также договориться и с Air Products and Chemicals, Inc.: компании заявили об объединении усилий по разработке материалов следующего поколения для дисплеев на электронных чернилах.

Нашла E-Ink общий язык и с Lucent/Bell Labs. В рамках сотрудничества с этой компанией, E-Ink была лицензирована технология пластиковых транзисторов Bell Labs. В свою очередь Lucent’s New Ventures Group осуществила многомиллионную инвестицию в E-Ink. Компании начали активно сотрудничать в разработке электронной бумаги на основе технологии гибких пластиковых электронных дисплеев, создаваемых в процессе печати экранов, который очень похож на привычную технологию струйной печати чернилами на бумаге.

Вот такие именитые были у E-Ink партнеры, такие немалые инвестиции были вложены в разработку новых технологий, такие амбициозные планы по завоеванию рынка были поставлены партнерами. И мы вправе поинтересоваться, а где же нынче все эти разработки? От технологии, которая уже в 2003 году была призвана завоевать рынок, в 2005-м пока ни слуху, ни духу… В чем причина?

Немалые достоинства

Безусловно, дисплеи на электронных чернилах не были чисто «бумажным» проектом, призванным выкачать деньги из инвесторов. Технология электронных чернил действительно существует, ее развивали и совершенствовали. Давайте посмотрим, какие достоинства она сулила в результате своего внедрения.

Технология дисплеев на электронных чернилах была призвана обеспечить полноценное визуальное информационное общение пользователей с различными электронными устройствами, путем реализации условий чтения информации с экранов всевозможных устройств, словно с обычного бумажного листа.

Да-да, дисплей на электронных чернилах по своим «изобразительным» характеристикам схож с самым привычным для чтения носителем бумажными страницами. Поэтому рассматриваемую технологию еще иногда называют технологией «электронной бумаги».

Исходя из этого, экраны мобильных устройств с такими дисплеями должны были бы быть удобочитаемыми, а еще их можно было выполнить не просто портативными, но и гибкими (помните привнесенные в разработку технологии Lucent/Bell Labs?).

Стало быть, пользователям электронных устройств собирались представить вариант экрана по визуальным характеристикам неотличимый от распечатки на листе бумаги, но при этом имелась возможность менять картинки на этом листе блестяще, нечего сказать. Кроме того, изображение на электронно-чернильных экранах от E-Ink, без сомнения, гораздо более удобно для просмотра (уточню в обычных условиях), чем на иных типах распространенных экранов. Производитель утверждает, что картинка смотрится и впрямь как на бумаге (Superior Paper-Like Readability) отсутствует мерцание, «плавание» изображения, нечеткость символов и линий. Цветопередача картинки, сформированной на E-Ink дисплеях, не зависит от угла зрения на экран явное преимущество по сравнению с ЖК-дисплеями.

Значительным преимуществом дисплеев на электронных чернилах является и то, что состояние пигментных частиц в микрокапсулах очень стабильно. Созданное на электронно-чернильном экране изображение может устойчиво сохраняться весьма длительное время, вплоть до нескольких недель (!), не требуя при этом каких–либо затрат энергии. Дисплеи любых других типов на такое просто не способны. Из этого следует, что дисплеи на электронных чернилах отличаются крайне низким энергопотреблением, а потребляемая такими устройствами мощность во многом зависит именно от частоты изменения картинки на экране.

Конечно, гибкость таких дисплеев тоже можно посчитать немаловажным преимуществом — приятно взять с собой большой экран, свернув его в трубочку :).

Также, и это немаловажно, производителем было заявлено, что прототипы электронно-чернильных дисплеев от E-Ink ударопрочные и очень долговечные. Кроме того, немаловажным плюсом могло стать то, что массовое изготовление таких дисплеев обещало быть очень дешевым. Как вы помните, благодаря привлечению разработок от Lucent/Bell Labs, по одному из вариантов реализации технологии дисплеев на электронных чернилах, эти самые «чернила» просто печатаются на поверхности экрана, формируя тонкую пленку активного слоя. Именно эта пленка затем «управляется» электрической схемой дисплея для формирования матрицы пикселей.

Важна и универсальность: технологию электронных чернил можно было использовать как для создания простейших символьных и сегментных дисплеев, так и для изготовления более «продвинутых» графических экранов, в том числе управляемых с помощью активной TFT матрицы. Значительным достоинством таких дисплеев могло бы оказаться то, что, благодаря использованию электронных чернил, можно добиться очень высокого разрешения экрана.

Поскольку размеры микрокапсул с пигментом невелики, предельное разрешение электронно-чернильного экрана фактически определяется разрешением используемой управляющей электронной матрицы, а здесь возможности для улучшения характеристик очень велики.

Достоинства технологии EID мы можем оценить, посмотрев на характеристики одного из прототипов дисплеев на электронных чернилах, о котором в свое время рассказал журнал Nature. Это 3-х дюймовый гибкий дисплей с разрешением 160 х 240 пикселей. Все устройство размещено на подложке из очень тонкого листа нержавеющей стали. Непосредственно над листом находится тонкий изолированный слой управляющих электродов, над которым, в свою очередь, уже нанесен слой электронных чернил с микрокапсулами. Данный монохромный дисплей имеет толщину всего 0.3 мм — конкурирующим технологиям такое и не снилось. А если добавить к сказанному тот факт, что данный дисплей очень гибок — он в рабочем состоянии (!) может быть скручен в трубочку диаметром полтора сантиметра без малейшей потери качества изображения — то, казалось бы, конкурентам нечего делать на поприще, где присутствует столь революционная технология.

Но смотрим характеристики дальше. На экране устройства «новая» текстовая страничка формируется за четверть секунды. Маловато будет. 4 кадра в секунду это, знаете ли, очень нехороший показатель даже для экранов мобильных устройств.

Ага, так может быть причина загадочного «не появления» на массовом рынке дисплеев с технологией EID кроется как раз в недостатках, свойственных этой самой технологии электронных чернил? Давайте попытаемся объективно посмотреть на присущие электронно-чернильным дисплеям «пороки».

И большие недостатки

Безусловно, по длительности показа единожды созданного изображения, сохраняемого без дополнительных затрат энергии, другим дисплеям с изделиями от E-Ink трудно потягаться. Однако на дисплеях современных «наладонников» или мобильников обычно демонстрируется вовсе не статичная картинка (а в экономичном режиме их дисплей и вовсе может быть отключен с целью энергосбережения, так что при «простое» устройства ощутимого выигрыша нет). На экранах современных мобильных аппаратов почти постоянно происходят какие-то регулярные изменения изображения. Причем порой весьма динамичные, особенно если речь идет о дисплеях КПК и прочих «ручных» электронных устройств, куда было «нацелила» свои дисплеи E-Ink. И тут мы подобрались к первому, но большому но. Многие наверняка не понаслышке знают (хотя бы исходя из личного опыта игр на старых мобильных телефонах), что такое слишком инерционный дисплей для динамичной графики на таком дисплее движущиеся объекты порой и вовсе «исчезают из виду». Так вот, дисплеям на электронных чернилах в этой области как раз похвалиться, увы, нечем. По современным меркам инерционность электронно-чернильных экранов просто громадна.

Напоминаю, инерционность в общем случае определяет насколько быстро «старое» изображение на экране дисплея может быть сменено «новым»; чем меньше этот параметр у устройства, тем лучше.

У рассмотренной выше модели электронно-чернильного дисплея заявлена частота смены кадров примерно 4 в секунду, что соответствует инерционности в 250 мс. Это очень большая инерционность — например, у не самых лучших современных ЖК-дисплеев таковая находится на уровне около 25 миллисекунд, то есть в 10 раз лучше (речь в данном случае идет об одной и той же задержке при переключении пикселя с совершенно черного цвета абсолютно белым и наоборот).

Насколько мне известно, компания E-Ink обещала понизить инерционность своих электронно-чернильных экранов до 150 мс. Но все равно, этот показатель очень далек от оптимального — такая задержка соответствует частоте смены кадров около 7 за секунду. А этого явно недостаточно для современных мобильных устройств, все смелее демонстрирующих свои возможности по воспроизведению видеопотока. Усугубляет в целом не радужную картину с EID еще и то, что возможности цветопередачи у дисплеев на электронных чернилах, прямо скажем, слабоваты.

Еще один интересный момент. Созданные E-Ink дисплеи не нуждаются в подсветке, они работают в отраженном свете, прямо как настоящая бумага 🙂 Это отнесено производителем к безусловным достоинствам данной технологии. Да, это чрезвычайно удачно с точки зрения энергосбережения в мобильных устройствах отпадает необходимость расходовать заряд аккумуляторов на подсветку экрана. Однако здесь возникает и второе большое но. Получается что яркость, контраст и цветопередача дисплеев на электронных чернилах сильно зависят от условий внешнего освещения. А ведь оно для дисплеев, особенно в случае мобильных устройств, оптимально далеко не всегда. А об актуальности подсветки экрана в темное время суток или при работе в условиях плохо освещенных помещений и говорить не приходится.

Что касается гибкости дисплеев E-Ink, то это их преимущество и подавно нельзя назвать неоспоримым. Существуют, например, гибкие ЖК-экраны, хотя до гибкости дисплеев созданных по технологии EID они, конечно, не дотягивают. Однако, откровенно говоря, для дисплея умение изгибаться — не самая главная, а порой даже и вредная особенность. Ведь гибкий экран запросто может демонстрировать искаженные, искривленные изображения. Представьте, вы смотрите на дисплей, чтобы насладится действительно плоским изображением, за которое еще недавно так активно боролись все производители мониторов :), а гибкий экран возьми, и искривись по какой-либо причине. Например, он был долго свернут или искривлен, и приобрел «память формы». Вы давай экран ровнять — а он снова изгибается… Скажите, разве приятно будет смотреть на «кривое» изображение? И просто страшно подумать, что будет, если гибкий экран ненароком помнется 🙂

Как видим, недостатки дисплеев на электронных чернилах весьма существенны. Именно по этой причине E-Ink, вероятно, так и не удалось найти ни одного производителя техники, которого удовлетворили бы характеристики предлагаемых компанией дисплеев созданных по EID технологии. А потому потребители так и не увидели электронных чернил в массово выпускаемых электронных устройствах.

Что касается больших информационных или рекламных щитов, на которые тоже нацеливалась E-Ink со своей технологией, то и здесь успехов компания не достигла.

Аккуратно выведенный вывод

Есть технологии, которые опережают свое время. Есть и такие, которые от него отстают. Вероятно, технология электронных чернил относится именно к последним появись она на пяток лет раньше, возможно, у нее и были бы неплохие перспективы на рынке. А теперь…

Теперь на место под солнцем претендуют дисплеи создаваемые по технологии OLED (Organic Light Emitting Device, органические светоизлучающие устройства на основе полимеров. Они обещают быть очень экономичными, очень тонкими и не менее гибкими, чем электронно-чернильные дисплеи. А с учетом высокой яркости и контрастности, возможностей цветопередачи, обеспечиваемых широких углов обзора, а также готовности OLED дисплеев работать при любых условиях внешнего освещения, у дисплеев созданных по технологии EID просто не остается никаких шансов выстоять в конкурентной борьбе.

www.ixbt.com

Электронная бумага — Википедия

Электро́нная бума́га (англ. e-paper, electronic paper; также

электронные чернила, англ. e-ink) — технология отображения информации, разработанная для имитации обычной печати на бумаге и основанная на явлении электрофореза. В отличие от традиционных плоских жидкокристаллических дисплеев, в которых используется просвет матрицы для формирования изображения, электронная бумага формирует изображение в отражённом свете как обычная бумага и может хранить изображение текста и графики в течение достаточно длительного времени, не потребляя при этом электрической энергии и затрачивая её только на изменение изображения. В отличие от традиционной бумаги, технология позволяет произвольно изменять записанное изображение. Электронную бумагу следует отличать от цифровой бумаги.
Электронная бумага была разработана в процессе совершенствования устройств отображения информации. ЖК-дисплеи на момент создания электронной бумаги уже были одними из самых экономичных устройств, имеющих в статическом режиме потребление на уровне единиц микроампер и даже менее, и не требовавших затрат энергии на излучение света, так как являлись устройствами светомодулирующего типа. Но, во-первых, они обладали большими световыми потерями в силу наличия в их конструкции двух поляризаторов и сравнительно малой оптической плотности «включённых» ЖК — из чего следуют достаточно низкие яркость с контрастностью получаемого изображения и достаточно малый угол обзора; во-вторых, они не могли хранить отображаемую информацию: хотя эту задачу можно было перенести на экономичные в статике КМОП-элементы с учётом того, что данный тип дисплея сам имеет малое потребление в статическом режиме, в силу физико-химических особенностей молекул практически используемых ЖК, чтобы избежать разрушения молекул, требуется питание переменным напряжением (динамический режим), что в силу ёмкостной природы ЖК-ячейки приводит к заметному росту потребления электроэнергии либо же, в случае применения специальных ЖК, устойчивых к постоянному току, приводило к сильному усложнению для больших дисплеев схемотехники устройства — экономически неоправданному в силу ограничений имевшейся на тот момент технологии.

[1]
Создание технологии «электронной бумаги» было призвано преодолеть эти ограничения. Изображение на ней формируется аналогично письму на обычной бумаге карандашом — твёрдыми пигментными частицами на (в) микроструктурном материале, дисперсно рассеивающем свет подобно волокнам бумаги, из-за чего угол обзора получается практически такой же, как и обычной бумаги — много превосходя таковой у плоских жидкокристаллических дисплеев. Электронная бумага также является устройством светомодулирующего типа с присущими ему положительными свойствами и работает в чистом виде в отражённом свете без промежуточных преобразований светового потока^[2] — как обычный лист с печатным текстом или изображением, вследствие чего достигается высокая яркость и контрастность получаемого изображения. Эффект памяти обеспечивается удержанием пигментных частиц на поверхности твёрдого тела (подложки) силами Ван-дер-Ваальса
[3].
Технически точный термин — электрофоретический индикатор, так как практически все модификации данной технологии используют явление электрофореза^[3].
Принцип действия «электронных чернил»
Электронная бумага была впервые разработана в Исследовательском Центре компании Xerox в Пало Альто (англ. Xerox’s Palo Alto Research Center) Ником Шеридоном (англ. Nick Sheridon) в 1970-х годах. Первая электронная бумага, названная Гирикон (англ. Gyricon), состояла из полиэтиленовых сфер от 20 до 100 мкм в диаметре. Каждая сфера состояла из отрицательно заряженной чёрной и положительно заряженной белой половины^[4]. Все сферы помещались в прозрачный силиконовый лист, который заполнялся маслом, чтобы сферы свободно вращались. Полярность подаваемого напряжения на каждую пару электродов определяла, какой стороной повернется сфера, давая, таким образом, белый или чёрный цвет точки на дисплее
[5].
Электронные чернила[править | править код]
В 1990-х годах Джозеф Якобсон (Joseph Jacobson) изобрел другой тип электронной бумаги. Впоследствии он основал корпорацию E Ink Corporation, которая, совместно с Philips, через два года разработала и вывела эту технологию на рынок.
Принцип действия был следующий: в микрокапсулы, заполненные окрашенным маслом, помещались электрически заряженные белые частички. В ранних версиях низлежащая проводка управляла тем, будут ли белые частички вверху капсулы (чтобы она была белой для того, кто смотрит) или внизу (смотрящий увидит цвет масла)^[6]. Это было фактически повторное использование уже хорошо знакомой электрофоретической (от электро- и греч. φορέω — переносить) технологии отображения, но использование капсул позволило сделать дисплей с использованием гибких пластиковых листов вместо стекла.
Многоцветная (полихромная) электронная бумага[править | править код]
Принцип действия многоцветной электронной бумаги, использующей светофильтры
Обычно цветная электронная бумага состоит из тонких окрашенных оптических фильтров

[7], которые добавляются к монохромному дисплею, описанному выше. Множество точек разбито на триады, как правило, состоящие из трёх стандартных цветов CMYK: циановый, пурпурный и жёлтый. В отличие от дисплеев с подсветкой, где применяется RGB и сложение цвета, в e-ink цвета формируются методом вычитания, как и в полиграфии.
Первая компания, сумевшая вывести на рынок такую технологию — всё та же E Ink. Её матрица Triton, выдающая несколько тысяч оттенков цвета, уже используется в ридерах.
В начале 2011 года был анонсирован первый eReader, использующий долгожданную технологию Mirasol компании Qualcomm. Совместно с компанией Kyobo book они вывели на рынок E-reader с этой технологией под названием Kyobo eReader.^[8]
Макрофотография электродов, используемых в «электронной бумаге» (Kindle 3)
Поколения электронной бумаги[править | править код]
Первое поколение[править | править код]
Первая технология электронной бумаги, вышедшая на массовый рынок.
VizPlex — 800×600, 16 оттенков серого. Контрастность 7:1.

Второе поколение[править | править код]
Во втором поколении были улучшены время отклика, энергопотребление и контрастность.
Pearl — 800×600, 16 оттенков серого. Контрастность 10:1;
Pearl HD — 1024×758, 16 оттенков серого. Контрастность 12:1;
Carta — до 1080×1440, 16 оттенков серого. Контрастность 15:1.
Третье поколение[править | править код]
В третьем поколении появилось цветное изображение.
Triton 1 — 800×600, до 4096 цветов (физическое разрешение 1600×1200). Контрастность 10:1. Цветной пиксель имеет 4 физических пикселя под каждым светофильтром: красный, синий, зелёный и белый;
Triton 2 — 800×600, до 4096 цветов (физическое разрешение 1600×1200). Контрастность 10:1. Цветной пиксель состоит из 3 физических пикселей: красного, зелёного и синего.
Альтернативные технологии[править | править код]
Технологии электронной бумаги, сходные с E-Ink, однако действующие на несколько иных принципах.
SiPix — 1024×768, 16 оттенков серого. Контрастность 6:1. Технология использует для формирования изображения белые частицы, плавающие в чёрной жидкости. Такие экраны имеют плохую отражающую способность, из-за этого изображение выглядит несколько белесым.

Flex (др. наименование — Mobius) — 1024×768, 16 оттенков серого. Контрастность 10:1. Экраны имеют пластиковую подложку и могут сгибаться без повреждений, сохраняя работоспособность. Технология впервые была представлена LG и впоследствии приобретена E Ink Corporation.
Преимуществом можно назвать большее время автономной работы, которое отличается в лучшую сторону по сравнению с прочими электронными устройствами с дисплеями. Экран на основе электронной бумаги потребляет энергию при изменении отображаемой информации (например, перелистывании страниц), тогда как типичный ЖК экран потребляет энергию постоянно.
Обновление E-Ink дисплея
В настоящее время дисплеи на основе электронной бумаги имеют очень большое (порядка 200 мс в 2011 году^[9]) время обновления по сравнению с ЖК-дисплеями. Это не позволяет производителям использовать сложные интерактивные элементы интерфейса (анимированные меню и указатели мыши, скроллинг), которые широко распространены на КПК. Сильнее всего это сказывается на способности электронной бумаги показывать увеличенный фрагмент большого текста или изображения на маленьком экране.

Ещё одним недостатком этой технологии является подверженность экрана механическим повреждениям^[10], правда это касается не всех модификаций таких экранов. Действительно, дисплеи, созданные компанией E-ink по технологиям E-ink Vizplex, E-ink Pearl, имеют в своей основе подложку из очень тонкого хрупкого стекла, однако в технологии E-ink Flex стеклянная подложка заменена пластиковой и такие экраны можно даже немного изгибать. Они гораздо менее подвержены разрушениям от ударов и деформаций, чем E-ink Vizplex, E-ink Pearl^[11].
Сравнение влияния на усталость глаз LCD и E-ink[править | править код]
В 2013 году было проведено исследование, показавшее, что чтение на LCD-экране (в исследовании принимал участие Kindle Fire HD) вызывает в большей степени усталость глаз, чем E-ink (на примере исследования Kindle Paperwhite) или бумажные книги
[12].
Более раннее исследование 2012 года, также сравнивавшее LCD и E-ink, не выявило существенной разницы по влиянию на зрение и усталость глаз^[13]. В исследовании вынесли заключение, что не сама технология, а скорее качество изображения является более важным для чтения.
Электронная бумага легка, надёжна, а дисплеи на её основе могут быть гибкими (хотя и не настолько, как обычная бумага). Предполагаемое применение включает электронные книги, которые могут хранить цифровые версии многих литературных произведений, электронные вывески, наружную и внутреннюю рекламу.
Технологические компании изобретают новые типы электронной бумаги и ищут пути внедрения данной технологии. Например, модификация жидкокристаллических дисплеев, электрохромные дисплеи (смарт-стекло), а также электронный эквивалент детской игрушки «Волшебный экран», на котором изображение появляется за счёт прилипания плёнки к подложке, разработанный японским университетом Кюсю. В той или иной форме, электронная бумага разрабатывалась компанией Gyricon (выделившаяся из Xerox), Philips, Kent Displays (холестерические дисплеи (англ. cholesteric)), Nemoptic (бистабильный нематический (англ. bistable nematic) — BiNem — технология), NTERA (электрохромные NanoChromics дисплеи), E Ink and SiPix Imaging (электрофоретические) и многие другие.
Компания Fujitsu демонстрировала разработанную ими электронную бумагу на выставке в Токийском Международном Форуме.
Корпорация E Ink Corporation, совместно с Philips и Sony, внесла наибольший вклад во внедрение и популяризацию электронной бумаги. В октябре 2005 года она объявила, что будет поставлять комплекты для разработчиков, состоящие из 6-дюймовых дисплеев с разрешением 800×600 начиная с 1 ноября 2005 года.
Электронные книги[править | править код]
Внедрение технологии E-ink вызвало заметный подъём на рынке электронных книг. Уже в 2006 году выпускалось несколько моделей. Гораздо большее количество прототипов анонсируется ежегодно.
Электронные чернила на обратной стороне Йотафона
Электронные газеты[править | править код]
В феврале 2016 года бельгийская финансовая ежедневная газета «De Tijd of Antwerp» анонсировала планы по продаже электронной версии газеты для избранных подписчиков. Это было первое подобное применение электронной бумаги. В начале 2007 года газета New York Times начала тестирование около 300 собственных функциональных электронных газет^[14].
Дисплеи для телефонов[править | править код]
В 2006 году Motorola представила телефон Motorola F3, который использует сегментный экран от компании E Ink Corporation^[15]. Также компания YotaDevices выпустила российский смартфон «Йотафон»^[16].
Графические планшеты[править | править код]
В конце 2013 года поступила в продажу Sony DPT-S1, переносная «система цифровой бумаги» для бизнес-пользователей с 13,3-дюймовым экраном от E Ink Corporation и возможностью добавления рукописных пометок с помощью стилуса^[17].
Дисплеи в смарт-карте[править | править код]
Уличные плакаты и объявления[править | править код]
Японская компания Toppan Printing совместно с министерством внутренних дел и бюро связи проводят испытания плакатов из электронной бумаги. Сообщается, что потребляемая электрическая мощность плаката размером 3,2 x 1,0 метр составляет 24 ватта^[18].
Электронные ценники[править | править код]
Начиная с 2013—2014 годов набирает популярность применение экранов на основе электронной бумаги в качестве замены традиционных ценников в магазинах розничной торговли. На февраль 2017 года в мире насчитывается более 15 производителей электронных ценников, такими устройствами уже оборудованы магазины ряда торговых сетей, в частности MediaMarkt в России и Kohl’s в США.
Цифровые номера[править | править код]
На улицах Калифорнии начали набирать популярность авто с цифровыми номерами. Номера состоят из дисплея (который также может отображать другую информацию), чипа и даже батареи. Устройства используют ту же технологию, которая применялась при создании читалок Kindle.
Цена таких номеров составляет $700 без учёта стоимости установки, в связи с чем данная разработка вряд ли станет массовой и сможет выйти на мировой рынок в ближайшее время.^[19]
Samsung делает ставку на электрокапельные чернила (electrowetting), дающие и больший контраст, и более высокую частоту смены изображения (вплоть до воспроизведения видео), и — самое главное — цветность^[10].
Sharp разработал технологию Memory LCD^[20], которая позволяет создавать дисплеи LCD энергоспотреблением всего 0,8 % от традиционных жидкокристаллических экранов за счёт использования сетчатого полимерного жидкокристаллического материала с собственными ячейками памяти в пикселах (PNLC), чтобы не перекрашивать ячейку без необходимости от кадра к кадру^[21]. Имея уровень энергопотребления в 15-30 μW, что даже часто меньше, чем у E-Ink для динамических изображений, технология Memory LCD имеет преимущества в контрасте, возможности создания трансфлективных ЖК-дисплев с подсветкой самосвечения, скорости обновления и возможности создания цветных экранов. Наиболее известным поставщиком устройств на Memory LCD является изготовитель умных часов Pebble^[22]^[23].
Технология Mirasol, разрабатываемая компанией Qualcomm. Эти дисплеи сочетают в себе преимущества стандартных жидкокристаллических экранов и технологии «электронных чернил» (E-Ink). Благодаря специальной технологии, в основе которой лежат микроэлектромеханические элементы, Mirasol дисплеи имеют очень низкое энергопотребление и в то же время способны отображать полноцветные изображения. Более того, уже были продемонстрированы образцы Mirasol дисплеев Qualcomm, способных отображать цветное видео с частотой в 30 кадров в секунду.
Уже сейчас существуют действующие образцы таких дисплеев с диагональю 5,7 дюйма и разрешением 1024 x 768 пикселей, которые могут использоваться в связке с ёмкостными сенсорными экранами. Компания Qualcomm на конгрессе Mobile World Congress 2010 в Барселоне подтвердила, что первые электронные книги с цветными дисплеями, выполненными на основе фирменной технологии Mirasol, должны появиться на рынке уже осенью 2010 года. Однако в реальности первые коммерческие образцы появились лишь осенью 2011 года, и были признаны неудачными, так как разработка была скорее экспериментальной. Выявленные ошибки и недостатки позволили вывести на рынок сбыта более успешные продукты, и, начиная с середины 2013 года, полихромные электронные книги начали занимать свой сектор продаж.
FOLED — технология изготовления гибких цветных дисплеев на основе органических светодиодов OLED.
TMOS — Time Multiplexed Optical Shutter — технология временного мультиплексирования оптического затвора. Суть данной технологии заключена в использовании однослойной плёнки MEMS (microelectromechanical systems), размещённой между верхним и нижним листом стекла.
↑ В. И. Иванов, А. И. Аксёнов, А. М. Юшин. Полупроводниковые оптоэлектронные приборы: Справочник. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1989. — ил.: 448 с. — 150 000 экз. — ISBN 5-283-01473-8.
↑ В отличие от «отражающих» ЖК-индикаторов, работающих всё же на просвет, в которых свет проходит дважды через индикаторную ячейку: сначала в прямом направлении, и затем, отражаясь от установленного позади ячейки зеркала, в обратном.
↑ ¹ ² Б. Н. Малиновский, В. Я. Александров, В. П. Боюн и др. Справочник по цифровой вычислительной технике: (Электронные вычислительные машины и системы) / Под ред. чл.-кор. АН УССР Б. Н. Малиновского. — К.: Техніка, 1980. — С. 133. — ил.: 320 с. — 28 000 экз. — ISBN ББК 32.973я2.
↑ Crowley, J. M.; Sheridon, N. K.; Romano, L. «Dipole moments of gyricon balls» Journal of Electrostatics 2002, 55, (3-4), 247.
↑ New Scientist. Paper goes electric (1999)
↑ Comiskey, B.; Albert, J. D.; Yoshizawa, H.; Jacobson, J. «An electrophoretic ink for all-printed reflective electronic displays» Nature 1998, 394, (6690), 253—255.
↑ New Scientist. Read all about it — ссылка устарела
↑ Технология Mirasol против Triton и Pixel Qi
↑ E-paper market continunes to expand. Colour e-paper screens, video support and flexible displays all on the horizon. By Robert L. Mitchell // Computerworld US, 23 March 2011 «E-reader screens today … drawbacks: screen-response times of about 200 ms»
↑ ¹ ² Евгений Золотов. Такая хрупкая электронная бумага (неопр.) (недоступная ссылка). Национальная Деловая Сеть «iBusiness» (3 апреля 2012). Дата обращения 26 сентября 2012. Архивировано 16 октября 2012 года.
↑ Михаил Медведев. Типы экранов электронных книг (неопр.) (27 декабря 2013).
↑ E-readers and visual fatigue — PubMed.
↑ Reading on LCD vs e-Ink displays: effects on fatigue and visual strain — PubMed.
↑ Электронная бумага и зелёная планета (неопр.) (4 января 2008). Архивировано 14 января 2012 года.
↑ http://www.reghardware.co.uk/2006/11/28/moto_ships_motofone/
↑ Знакомство со смартфоном Yota — YouTube (неопр.).
↑ 13-дюймовая читалка Sony поступает в продажу
↑ E-paper Tested as Disaster Prevention Measures in Japan.
↑ Digital license plates finally hit the road in California, The Verge. Дата обращения 3 июня 2018.
↑ S
ru.wikipedia.org
Как выбрать электронную книгу (2018) | Блог
Люди, не знакомые близко с электронными книгами, склонны их недооценивать – ведь есть же смартфон, с него тоже можно книги читать. У телефона и экран цветной, и под руками он все время – так зачем еще какая-то электронная книга нужна? Если дело в размерах экрана, то лучше уж планшет купить.
Но те, кто так считает, не понимают, что бессмысленно сравнивать электронную книгу со смартфоном. Планшет и смартфон – это устройства совершенно иного класса, близкие по функциям и возможностям к персональным компьютерам. А электронная книга, это… книга. Она может месяцами лежать на полке, практически не теряя заряда и вред глазам от её экрана ничуть не больше, чем от обычной печатной книги. Основа такой разницы в том, что в электронных книгах используется технология E-Ink – “электронные чернила”.
Если вы проводите за чтением по часу и больше чуть не каждый день, то электронная книга вам просто необходима.
По сравнению с планшетами и смартфонами, электронные книги намного меньше напрягают глаза. А по сравнению с бумажными книгами, электронные намного экономнее – большинство шедевров литературы давно оцифрованы и доступны в сети абсолютно бесплатно. Цена электронной книги сравнима с ценой десятка-другого бумажных книг, а в память даже самой бюджетной «читалки» их поместится не одна сотня.
Остается только потратить немного времени и разобраться в параметрах современных электронных книг. Чем они отличаются, и как их характеристики влияют на их удобство, возможности и цену.
Устройство экранов E-Ink
Абсолютное большинство экранов для современных электронных книг производится по технологии E-Ink – «электронные чернила». Экран, изготовленный по такой технологии, состоит из капсул, содержащих множество микроскопических черных и белых шариков.
Особенностями таких экранов является то, что они не требуют электроэнергии для поддержания изображения, и то, что контрастность в них создается отраженным светом. Благодаря первой особенности электронные книги держат заряд неделями даже при активном использовании, а вторая особенность позволяет сохранить контрастность и читаемость текста под ярким солнцем и значительно снижает нагрузку на зрение.
Основными недостатками технологии являются большое время отклика (порядка десятых долей секунды) и следы на экране при перерисовке отдельных символов – при изменении заряда пикселей подложки, не все окрашенные шарики меняют свое положение.
Характеристики электронных книг
Диагональ экрана – параметр, больше всего влияющий на цену устройства. Чем диагональ больше, тем выше цена «читалки».
Большинство электронных книг имеет диагональ 6″ (размер карманной бумажной книги – поектбука). На сегодняшний день этот формат можно считать оптимальным – малые габариты позволяют свободно оперировать устройством одной рукой и носить его в кармане, а размер экрана достаточен для комфортного чтения.
Но если вы предпочитаете крупный шрифт и читаете быстро, лучше выбирайте среди экранов побольше – 8″ или 10″ (размер обычной бумажной книги). Дело в том, что плавность и скорость перерисовки экрана на «читалке»в разы ниже, чем на планшетах и смартфонах. На некоторых электронных книгах «перелистывание» страницы может занимать более секунды – как на бумажной книге. На маленьком экране «листать» придется чаще.
Самые большие экраны «читалок» имеют диагональ до 13″, но пользоваться таким – особенно в стесненных условиях – будет уже не очень удобно, да и цена на такое устройство кусается.
Разрешение экрана определяет четкость букв и отсутствие видимых «зубчиков» на них.
Экраны электронной книги и планшета с одинаковым разрешением при 26-кратном увеличении
Технология производства экранов электронных книг отличается от той, что применяется в экранах планшетов – при одном и том же разрешении изображение на экране электронной книги будет выглядеть четче.
Но и требования к качеству изображения на экране электронной книги выше, поэтому комфортное значение плотности пикселей (количества пикселей на дюйм экрана) у электронных книг даже чуть больше, чем у планшетов – около 170. Впрочем, такую плотность обеспечивают и самые бюджетные модели электронных книг с разрешением 800х600 – даже на самой дешевой «читалке» изображение будет четче, чем на планшете сравнимого класса.
Экраны же дорогих электронных книг обеспечивают запредельную для других гаджетов четкость и плотность пикселей до 300 ppi – чтобы увидеть «зубчики» на таком экране, придется воспользоваться лупой.
Поколение дисплея E-Ink.
Первое поколение дисплеев E-Ink Vizplex имело плотность пикселей 166 ppi при разрешении 800х600 и довольно низкую контрастность (7:1). Но прогресс не стоит на месте, электронные книги с дисплеями первого поколения в продаже сегодня практически не встречаются, а термин E-Ink объединяет несколько схожих технологий:
– E-Ink Pearl – второе поколение «электронных чернил», отличающееся лучшим временем отклика, меньшим энергопотреблением и повышенной контрастностью (10:1). Плотность пикселей осталась такой же, как на первом поколении – 166 ppi.
– E-Ink Triton – цветная модификация технологии E-Ink Pearl, позволяет отображать до 4096 цветов. Высокая цена экранов, изготовленных по этой технологии, привела к тому, что устройства на их основе большого распространения не получили.
– E-Ink Pearl HD – улучшенный вариант Pearl, с большим разрешением – 1024×758 на 6″ экране (211 ppi). На некоторых моделях увеличилась и контрастность – до 12:1.
– E-Ink Mobius (E-Ink Flex) – разновидность E-Ink Pearl HD с пластиковой, а не стеклянной подложкой. Позволяет устранить один из недостатков стандартных экранов E-Ink – их низкую прочность. Особенно востребованы такие экраны на «читалках» большого размера.
– E-Ink Carta – очередное поколение «электронных чернил», с более высокой контрастностью (15:1) и коэффициентом отражения. Экраны этого поколения начали использовать технологию Regal, позволяющую отказаться от полной перерисовки страниц.
Экраны книг предыдущих поколений при смене страниц сильно мерцают: они сначала полностью закрашиваются черным, потом белым, и лишь потом выводится текст следующей страницы. Такой способ позволяет устранить следы, остающиеся на экранах E-Ink при перерисовке отдельного символа, но с учетом большого времени отклика, процесс смены страницы выглядит довольно раздражающе.
Технология Regal в идеале предполагала устранить появление артефактов при перерисовывании отдельных символов и значительно увеличить скорость «перелистывания». К сожалению, 100% эффекта добиться не удалось, как и отказаться от полной перерисовки страниц.
– дальнейшее развитие технологии E-Ink Carta – E-Ink Carta 2 – сегодня представлено в двух, практически не отличающихся вариантах: E-Ink Carta HD компании Amazon и E-Ink Carta Plus компании Onyx. Оба варианта имеют наивысшую на сегодняшний день плотность пикселей 300 ppi и снабжены технологиями обновления страниц без полной перерисовки: Regal у E-Ink Carta HD и SNOW field у E-Ink Carta Plus.
К сожалению, обе технологии пока небезупречны, полностью избавиться от артефактов и отказаться от полной перерисовки экрана пока не удается ни на одной из них.
Сравнительные тесты показывают чуть большую эффективность технологии SNOW Field, но при этом включение SNOW Field увеличивает время перерисовки и повышает требования к ПО.
Сравнение затрудняется также тем, что эффективность каждой технологии зависит от качества изготовления экрана и может сильно отличаться на двух экземплярах одной и той же модели.
Объем встроенной памяти определяет, сколько книг сможет храниться на самом устройстве. Встроенная память в 4 Гб обеспечит хранение примерно 3000 книг на 200-300 страниц с 1-2 иллюстрациями.
Объем встроенной памяти заметно влияет на цену устройства, поэтому имеет смысл обратить внимание на слот для карты памяти. При его наличии можно не переплачивать за встроенную память устройства, а организовать хранение библиотеки на сменных картах. Выбрав такой вариант, перед покупкой карты уточните максимальный объем карты памяти, поддерживаемый устройством.
Операционная система.
Представленные сегодня в продаже «читалки» работают под управлением одной из двух систем:
– Android. Многие электронные книги под управлением этой системы позволяют установку сторонних программ под Android. На таком устройстве можно поменять стандартную программу для просмотра текстов, установить программы для просмотра специализированных графических форматов, электронных таблиц и т.д. Это расширяет возможности электронной книги, по функциональности приближая её к планшетам, особенно, если у книги есть сенсорный экран.
Впрочем, далеко не всякая программа для Android запустится на электронной книге, и далеко не всякая запустившаяся будет обладать полным функционалом – все же возможности «читалок» и планшетов сильно отличаются.
Часто встречающееся утверждение, что «читалки» с Android намного меньше работают без зарядки, верно лишь отчасти и зависимость эта намного меньше заметна, чем на смартфонах или планшетах. Другие параметры – особенности стандартных программ, настройки подсветки и автоотключения, дополнительные установленные программы и наличие сенсорного экрана влияют на время работы намного сильнее.
– Linux (μCOS и другие). Для электронных книг используются адаптированные сборки linux, лишенные многих библиотек, входящих в настольные версии этой системы. Поэтому обычные программы для linux на электронных книгах с большой вероятностью не запустятся.
Хотя и существуют сторонние разработки на linux специально для электронных книг, их количество на порядки меньше, чем программ для Android. Поэтому, выбирая «читалку» под управлением linux, следует обратить самое тщательное внимание на удобство и функционал стандартных программ – заменить их, скорее всего, не получится.
Основным преимуществом linux является то, что она предъявляет меньшие требования к «железу», и электронные книги под её управлением обычно стоят дешевле. По этой причине раньше linux на электронных книгах встречался чаще. Но падение цен на микропроцессоры и рост их производительности эту разницу практически нивелировали, поэтому «читалок» на Android сегодня уже больше, чем на linux.
Сенсорный дисплей упрощает управление устройством и увеличивает функциональность «читалок» под управлением Android.
Но нельзя забывать о том, что сенсорный экран увеличивает потребление электроэнергии. «Читалка» без сенсорного экрана потребляет энергию только при перелистывании страниц и открытую страницу может отображать теоретически вечно. А сенсорный экран будет потреблять энергию и при статическом изображении, что сократит время работы.
В отличие от планшетов и смартфонов, экраны электронных книг не светятся, поэтому при слабом освещении читать с них не получится. Наличие встроенной подсветки позволит пользоваться электронной книгой и в полной темноте, но следует иметь в виду, что качество подсветки у разных моделей отличается и зачастую далеко от идеального.
Поддержка WiFi у электронной книги позволяет устройству выходить в Интернет и пополнять библиотеку напрямую с сетевых ресурсов. Это функция особенно важна, если компьютера или ноутбука у вас нет. Главное, не забывать выключать WiFi после скачивания книг, иначе время работы «читалки» сократится в разы.
Если у электронной книги нет чехла в комплекте, его покупкой следует озаботиться в первую очередь. Экраны электронных книг (за исключением E-Ink Mobius) боятся механических повреждений намного больше, чем экраны тех же планшетов. Без защиты, обеспечиваемой плотной обложкой чехла, срок «жизни» экрана может оказаться совсем небольшим. Впрочем, не стоит думать, что покупка чехла полностью защитит экран «читалки» – от сильных перегрузок и ударов (связанных, например, с падением гаджета) чехол защитить не сможет.
Наличие аудиоплеера означает не только возможность прослушивать музыку, записанную на память устройства – это позволит запускать на «читалке» стороннее ПО, требующее наличия аудиопроцессора. Звук на таких устройствах обычно не отличается высоким качеством, зато расширяет функциональность в том плане, что позволяет прослушивать аудиокниги.
Варианты выбора
При ограниченном бюджете можно приобрести [url=”https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8a0f116404e77/elektronnye-knigi/?p=1&mode=list&stock=2&order=1&f=7ue]электронную книгу 6” с экраном E-Ink Pearl и разрешением 800х600 – даже с минимальным разрешением электронная книга обеспечит четкость на уровне лучших планшетов.
Если у вас компьютера или других устройств, с помощью которых можно скачивать книги из Интернета, выбирайте среди [url=”https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8a0f116404e77/elektronnye-knigi/?p=1&mode=list&stock=2&order=1&f=7z8]моделей с поддержкой WiFi – это позволит скачивать книги напрямую с сетевых библиотек.
Если вам нужна электронная книга с повышенной функциональностью и возможностью установки дополнительных приложений, выбирайте среди [url=”https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8a0f116404e77/elektronnye-knigi/?p=1&stock=2&order=1&f=7tq&f=clf-cl8-cli]устройств с сенсорным экраном под управлением Android.
Если вам часто приходится читать при слабом освещении, озаботьтесь наличием на устройстве [url=”https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8a0f116404e77/elektronnye-knigi/?p=1&mode=list&stock=2&order=1&f=7tw]встроенной подсветки.
Если вы беспокоитесь за сохранность экрана от механических повреждений, выбирайте [url=”https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8a0f116404e77/elektronnye-knigi/?p=1&mode=list&stock=2&order=1&f=9yvp]модель с чехлом в комплекте.
Если стандартный 6″ экран для вас некомфортен, выбирайте среди [url=”https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8a0f116404e77/elektronnye-knigi/?p=1&mode=list&f=3hn3y-7u4-7u6-daet]электронных книг с большими экранами.
Если вы желаете, чтобы текст на экране «читалки» обладал не меньшей четкостью и контрастностью, чем текст на листе бумаги, выбирайте среди [url=”https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8a0f116404e77/elektronnye-knigi/?p=1&mode=list&f=jddz-af2j]устройств с поколением экрана E-Ink Carta 2.
Если вы желаете, чтобы устройство позволяло не только читать книги, но и слушать аудиокниги или музыку, выбирайте среди [url=”https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8a0f116404e77/elektronnye-knigi/?order=1&stock=2&f=4b7t]электронных книг с аудиоплеером.
Если у вас скопилась действительно большая библиотека книг в цифровом виде – больше 8 Гб – и вы желаете перенести её в память «читалку», потребуется[url=”https://www.dns-shop.ru/catalog/17a8a0f116404e77/elektronnye-knigi/?p=1&mode=list&stock=2&order=1&f=daev] электронная книга с большим объемом памяти.
club.dns-shop.ru
Первое устройство на базе цветных электронных чернил / Habr
Читалки на основе электронных чернил удобные, легкие и используют мало энергии, однако большинство из них находятся в невыгодном положении перед полноцветными планшетными компьютерами, так как имеют черно-белые дисплеи.
Сегодня на выставке FPD 2010 (Flat Panel Display trade show) в Токио, китайская компания объявит, что будет первой в мире компанией, продающей цветные дисплеи, работающие по технологии электронных чернил компании E Ink, чьи монохромные дисплеи используются в 90 процентах всех электронных читалок в мире, включая Amazon Kindle, Sony Reader и Barnes & Noble Nook.
И хотя Barnes & Noble недавно анонсировали цветную версию Nook, а Apple iPad оснащен цветным экраном, оба устройства используют LCD-экраны. Таким образом, первый цветной e-reader на базе «электронных чернил» выпускает пекинская компания Hanvon Technology.
Цвет – это следующий логический шаг для E Ink. Мы уже привыкли, что каждый дисплей который мы видим каждый день – цветной. Аналитики считают, что это очень важное событие и сможет вывести электронные книги на новый, более высокий уровень.
У экранов на базе технологии E Ink два преимущества перед LCD – они используют гораздо меньше энергии от аккумулятора, и с них можно читать под прямыми солнечными лучами.
Однако новые цветные дисплеи E Ink не кажутся таким технологическим прорывом, так как они не обладают такими же резкостью и красками как LCD. Цвета приглушенные, как если бы вы смотрели на выцветшие фотографии. К тому же E Ink не в состоянии справиться с полноценным видео. В лучшем случае может отобразить простую анимацию.
Для создания цветного изображения, E Ink использует обычный черно-белый дисплей с наложенным цветофильтром. В результате время автономной работы такое же как и у обычных электронных читалок и измеряется неделями. Экран отлично читается при ярком свете, хотя цветофильтр немного снижает яркость изображения.
Это одни из причин, по которым крупные вендоры, такие как Amazon и Sony, еще не взялись за изготовление цветных электронных читалок. Amazon обещает в скором времени продавать читалки на базе цветных электронных чернил. Компания считает использование цвета полезным в поваренных и детских книгах, и уже предлагает их в цвете через свое приложение Kindle для LCD-устройств. Sony тоже пока заняла выжидательную позицию. В компании считают, что цвет в электронных книгах необходим, но он должен быть ярким. В то же время они не готовы отказываться от традиционных черно-белых книг.
Руководство компании E Ink не расстраивается из-за нежелания лидеров рынка принять их цветные технологии, считая, что это лишь дело времени.
Малоизвестная в мире компания Hanvon, является крупнейшим продавцом электронных книг в Китае (доля в 78% на китайском рынке). Первый продукт на базе цветных электронных чернил будет иметь 9,68-дюймовый цветной сенсорный экран и появится в продаже в Поднебесной в марте по цене около 440 долларов. Это меньше стоимости iPad в Китае, который продается за 590 долларов США. Свой продукт компания планирует позиционировать как нацеленный на бизнес-сегмент, оснастив его Wi-Fi и 3G технологиями беспроводной связи. Компания не исключает возможности продажи устройства и за пределами КНР.
via Slashdot
habr.com
LCD и E-Ink дисплеи / Habr
Demain n’existe pas!
В последней статье из серии «Взгляд изнутри» речь зашла о повседневных вещах, но, не смотря на обилие материала, полученного в этом направлении в течение прошедшего месяца, всё-таки давайте вернёмся к тематике, связанной с IT.
Специально ко Дню Защитника Отечества на препарационный стол легли LCD и E-Ink дисплеи, которые, так или иначе, достались мне в несколько побитом жизнью виде.
Как Антон кидал телефон об стену, а также о результатах скрупулёзного разбора дисплеев читайте под катом.
Предисловие

Жил-был на свете Антон Городецкий.
Бросила жена, он грустил не по-детски…
Так начинается известная песня группы Уматурман. Так же начинается и история с исследованием дисплеев. После первой публикации на Хабре пришёл ко мне мой друг-аспирант ФНМ МГУ и говорит: «Я тут свой мобильник разбил, не хочешь ли ты его распилить?» Я удивился, потому что этот человек всегда носил с собой китаефон, который я считал практически не убиваемым. Придя однажды домой, Антон по привычке кинул телефон в шкаф, но, видимо, что-то не рассчитав попал аккурат дисплеем в ребро полки.
Осознавая свои смехотворные потери от утраты мобильного и ввиду общего плохого настроения в тот день, он поступил, как истинный джентльмен, швыряя вновь и вновь бездыханное тело телефона о бетонную стену. Когда же останки дошли до меня, то половина китаефона просто отсутствовала, дисплей был покрыт мелкой паутинкой трещин.
Пришлось отложить его до лучших времён (как я тогда полагал, пока кто-нибудь таким же образом не поступит с iPhone или другим сенсорным смартфоном) и начать заниматься HDD и CD, потом лампочками, флешками и т.д.
Через некоторое время уже мой сосед приносит мне треснувший E-Ink дисплей. Его друг разбил тонкое стекло в небезызвестной читалке с порядковым номером 601 во время игры в страйкбол, кажется, и отдал читалку практически даром для ремонта и восстановления.
Вот это уже было интереснее, две технологии можно сравнить между собой, попытаться разглядеть RGB-субпиксели и микрокапсулы, в которых плавают заряженные частицы. Но я надеялся на получение смартфона с ёмкостным сенсором, чтобы сравнить заодно его и резистивный сенсор китаефона.
И вот Василий (научный коллега по одной из лабораторий факультета), приехав к нам на ХимФак из Черноголовки и увидев, чем я собственно занимаюсь с электронным микроскопом, сказал, что готов пожертвовать телефон известного корейского производителя с несколько побитым дисплеем для разборки и распила с пометкой «ради науки ничего не жалко».
Несмотря на все заверения, что сенсор ёмкостной, он оказался резистивным, пусть и более продвинутой конструкции, нежели сенсорная панель китаефона. Из этого телефона была добыта важная деталь, которая ждёт своего часа распила – матрица фото/видео камеры…
Часть теоретическая

Как устроен LCD дисплей?

Мы все так давно пользуемся плоскими телевизорами, мониторами, телефонами, смартфонами, что уже и забыли, что когда-то хороший монитор весил килограмм 10-15 (у нас один такой мастодонт ещё стоит и, главное, исправно работает!).
Всё это стало возможным, благодаря открытиям вековой давности (жидкие кристаллы открыты в 1888 году) и развитию технологий в последние 30-40 лет (1968 год – устройство для отображения информации, использовавшее ЖК, 1970-е – общедоступность жидких кристаллов). Многое о жидких кристаллах и ЖК-мониторах можно подчерпнуть на Wiki.
Итак, практически любой ЖК-монитор состоит из следующих основных частей: активной матрицы, представляющей собой набор транзисторов, с помощью которых и формируется изображение, слоя жидких кристаллов со светофильтрами, которые либо пропускают свет, либо нет, и системы подсветки, которую на сегодняшний день стараются полностью перевести на светодиоды. Хотя на моём «стареньком» Asus G2S дисплей великолепного качества подсвечивается именно люминесцентными лампами.
Как это всё работает? Свет, поступая от источника (LED или лампы) через специальную прозрачную пластину-волновод, рассеивается таким образом, чтобы вся матрица имела равную освещённость по всей свой площади. Далее фотоны проходят поляризационный фильтр, который пропускает только волны с заданной поляризацией. Затем проникнув через стеклянную подложку, на которой находится активная матрица из тонкоплёночных транзисторов, свет попадает на молекулу жидкого кристалла.
Эта молекула получает «команду» от нижележащего транзистора, на какой угол повернуть поляризацию световой волны, чтобы она, пройдя сквозь ещё один поляризационный фильтр, задала интенсивность свечения отдельного субпиксела. А за окраску субпиксела отвечает слой светофильтров (красных, зелёных или синих). Смешиваясь, волны от трёх невидимых глазу человека субпикселей формируют пиксел изображения заданного цвета и интенсивности.

а) Схематическое устройство LCD дисплея, б) устройство жидкокристаллической плёнки в деталях.
Очень наглядно, как мне кажется, это продемонстрировано в ролике компании Sharp:
Помимо хорошо зарекомендовавшей себя технологии LCD + TFT (thin-film transistors – тонкоплёночные транзисторы) существует активно продвигаемая технология органических светодиодов OLED + TFT, то есть AMOLED – active matrix OLED. Основное отличие последней заключается в том, что роль поляризатора, слоя ЖК и светофильтров играют органические светодиоды трёх цветов.
По сути, это молекулы, способные при протекании электрического тока испускать свет, а в зависимости от количества протекшего тока менять интенсивность окраски, подобно тому, как это происходит в обычных LED. Убрав поляризаторы и ЖК из панели, мы потенциально можем сделать её более тонкой, а самое главное – гибкой!
Какие сенсорные панели бывают?

Так как сенсоры на данный момент больше применяют с LCD и OLED дисплеями, то думаю, будет разумно сразу про них и рассказать.
Очень подробное описание танчскринов или сенсорных панелей дано тут (источник когда-то жил здесь, но почему-то исчез), поэтому я не буду описывать все типы сенсорных панелей, остановлюсь лишь на двух основных: резистивном и ёмкостном.
Начнём с резистивного сенсора. Состоит он из 4 основных компонент: стеклянной панели (1), как носителя всей сенсорной панели, двух прозрачных полимерных мембран с резистивным покрытием (2, 4), слоя микроизоляторов (3), разделяющих эти мембраны, и 4, 5 или 8 проводков, которые и отвечают за «считывание» касания.

Схема устройства резистивного сенсора
Когда мы нажимаем на такой сенсор с определённой силой, то происходит соприкосновение мембран, электрическая цепь замыкается, как показано на рисунке ниже, измеряется сопротивление, которое впоследствии пересчитывается в координаты:

Принцип расчёта координат для 4-х проводного резистивного дисплея (Источник)
Всё предельно просто.
Важно помнить две вещи: а) резистивные сенсоры на многих китайских телефонах не отличаются высоким качеством, это может быть связано как раз с неравномерностью расстояния между мембранами или некачественными микроизоляторами, то есть «мозг» телефона не может адекватно пересчитать измеренные сопротивления в координаты; б) такой сенсор требует именно нажатия, продавливания одной мембраны до другой.
Ёмкостные сенсоры несколько отличаются от резистивных. Стоит сразу оговориться, что речь будет идти лишь о проекционно-ёмкостных сенсорах, которые сейчас применяется в iPhone и прочих портативных устройствах.
Принцип работы такого тачскрина довольно прост. На внутренней стороне экрана наносится сетка электродов, а внешняя покрывается, например, ITO – сложным оксидом индия-олова. Когда мы касаемся стекла, наш палец образует с таким электродом маленький конденсатор, а обрабатывающая электроника измеряет ёмкость этого конденсатора (подаёт импульс тока и измеряет напряжение).
Соответственно, ёмкостной сенсор реагирует только на плотное прикосновение и только проводящими предметами, то есть от касания гвоздём такой экран работать будет через раз, равно как и от руки, вымоченной в ацетоне или обезвоженной. Пожалуй, основным преимуществом данного тачскрина перед резистивным является возможность сделать достаточно прочную основу – особо прочное стекло, как, например, Gorilla Glass.

Схема работы поверхностно-ёмкостного сенсора(Источник)
Как устроен E-Ink дисплей?

Пожалуй, E-Ink по сравнению с LCD устроен гораздо проще. Вновь мы имеем дело с активной матрицей, ответственной за формирование изображения, однако ЖК-кристаллов и ламп подсветки здесь нет и в помине, вместо них – колбочки с двумя типами частиц: отрицательно заряженными чёрными и положительно заряженными белыми. Изображение формируется подачей определённой разности потенциалов и перераспределения частиц внутри таких микроколбочек, на рисунке ниже это наглядно продемонстрировано:

Сверху схема работы E-Ink дисплея, снизу реальные микрофотографии такого работающего дисплея (Источник)
Если кому-то этого недостаточно, то принцип работы электронной бумаги продемонстрирован в этом видео:
Помимо технологии E-Ink существует технологи SiPix, в которой есть только один вид частиц, а сама «заливка» чёрная:

Схема работы SiPix дисплея (Источник)
Тем же, кто серьёзно хочет ознакомиться с «магнитной» электронной бумагой, прошу сюда, в Персте когда-то была отличная статья.
Часть практическая

Китаефон vs корейский смартфон (резистивный сенсор)

После «аккуратной» отвёрточной разборки оставшейся от китаефона платы и дисплея, я с превеликим удивлением обнаружил упоминание одного известного корейского производителя на материнской плате телефона:

Самсунг и китаефон едины!
Экран разбирал бережно и аккуратно – так, что все поляризаторы остались целыми, поэтому просто не мог не поиграться с ними и с работающим большим братом препарируемого объекта и вспомнить практикум по оптике:

Так работают 2 поляризационных фильтра: в одном положении световой поток практически не проходит через них, при повороте на 90 градусов – полностью проходит
Обратите внимание, что вся подсветка зиждется всего-навсего на четырёх крохотных светодиодах (я думаю, их суммарная мощность не более 1 Вт).
Затем долго искал сенсор, искренне полагая, что это будет довольно толстая панелька. Оказалось совершенно наоборот. Как в китайском, так и в корейском телефоне сенсор представляет из себя несколько листов пластика, которые очень качественно и плотно приклеены к стеклу внешней панели:

Слева сенсор китаефона, справа – корейского телефона
Резистивный сенсор китайского телефона выполнен по схеме «чем проще, тем лучше», в отличие от своего более дорогого собрата из Южной Кореи. Если я не прав, то поправьте меня в комментариях, но слева на картинке – типичный 4-х контактный, а справа – 8-ми контактный сенсор.
LCD-дисплей китаефона

Так как дисплей китайского телефона всё равно был разбит, а корейского – всего лишь незначительно повреждён, то на примере первого я и постараюсь рассказать о LCD. Но пока не будем его ломать окончательно, а посмотрим под оптическим микроскопом:

Оптическая микрофотография горизонтальных линий LCD-дисплея китайского телефона. Левой верхней фотографии присущ некоторый обман нашего зрения из-за «неправильных» цветов: белая тонкая полоска и есть контакт.
Один провод питает сразу две линии пикселов, а развязка между ними устроена с помощью совершенно необычного «электрического жука» (правая нижняя фотография). За всей это электрической схемой находятся дорожки-светофильтры, выкрашенные в соответствующие цвета: красный ( R), зелёный (G) и синий (B).
С противоположного конца матрицы по отношению к месту крепления шлейфа можно найти аналогичную цветовую разбивку, номера дорожек и всё те же переключатели (если бы кто-нибудь просветил в комментариях, как это работает, то было бы очень здорово!):

Номера-номера-номера…
Так вживую выглядит работающий LCD дисплей под микроскопом:
Вот и всё, теперь этой красоты мы уже не увидим, я раскрошил в буквальном смысле этого слова, а немножко помучавшись одну такую кроху «расщепил» на два отдельных кусочка стекла, из которых и состоит основная часть дисплея…
Теперь можно посмотреть на отдельные дорожки светофильтров. О тёмных «пятнах» на них я расскажу чуть позже:

Оптическая микрофотография светофильтров с загадочными пятнами…
А теперь небольшой методический аспект, касающийся электронной микроскопии. Те же самые цветные полосы, но уже под пучком электронного микроскопа: цвет исчез! Как я и говорил ранее (например, в самой первой статье) электронному пучку совершенно «чёрно-бело» взаимодействует ли он с цветным веществом или нет.

Вроде бы те же полоски, но уже без цвета…
Заглянем и на обратную сторону. На ней расположены транзисторы:

В оптический микроскоп – в цвете…

И электронный микроскоп – черно-белое изображение!
В оптический микроскоп это видно чуть хуже, но СЭМ позволяет разглядеть окантовку каждого субпикселя – это довольно важно для нижеследующего вывода.
Итак, что это за странные тёмные области?! Долго думал, ломал себе голову, прочитал много источников (пожалуй, самым доступным оказалась Wiki) и, кстати, по этой причине задержал выпуск статьи в четверг 23 февраля. И вот к какому выводу я пришёл (возможно, я не прав – поправьте!).
В VA- или MVA-технологии – одна из самых простых, и не думаю, что китайцы придумали что-то новое: каждый субпиксел должен быть чёрный. То есть через него не проходит свет (здесь приведён пример работающего и неработающего дисплея), принимая во внимание то, что в «обычном» состоянии (без приложения внешнего воздействия) жидкий кристалл разориентирован и не даёт «нужной» поляризации, то логично предположить, что каждый отдельный субпиксел имеет свою плёнку с ЖК.
Таким образом, вся панель собрана из единичных микро-ЖК-дисплеев. Сюда органично вписывается и замечание об окантовке каждого отдельного субпиксела. Для меня это стало, своего рода, неожиданным открытием прямо по ходу подготовки статьи!
Дисплей корейского телефона ломать я пожалел: надо ведь что-то показывать детям и тем, кто приходит к нам на факультет на экскурсию. Не думаю, что можно было бы увидеть ещё что-то интересное.
Далее, баловства ради приведу пример «организации» пикселов у двух ведущих производителей коммуникаторов: HTC и Apple. iPhone 3 был пожертвован на безболезненную операцию одним добрым человеком, а HTC Desire HD собственно мой:

Микрофотографии дисплея HTC Desire HD
Небольшое замечание по поводу дисплея HTC: специально не искал, но не может ли быть вот эта полоса посреди верхних двух микрофотографий тем частью того самого ёмкостного сенсора?!

Микрофотографии дисплея iPhone 3
Если мне не изменяет память, то у HTC дисплей – superLCD, а у iPhone 3 – обычный LCD. Так называемый Retina Display, то есть LCD, у которого оба контакта для переключения жидкого кристалла лежат в одной плоскости, In-Plane Switching – IPS, устанавливается уже в iPhone 4.
Надеюсь, что скоро на тему сравнения различных технологий дисплеев выйдет статья при поддержке 3DNews. А пока хочу просто отметить тот факт, что дисплей HTC действительно необычен: контакты на отдельные субпикселы заведены нестандартным образом – как-то сверху, в отличие от iPhone 3.
И напоследок в этом разделе добавлю, что размеры одного субпиксела у китаефона – 50 на 200 микрометров, HTC – 25 на 100 микрометров, а iPhone – 15-20 на 70 микрометров.
E-Ink известного украинского производителя

Начнём, пожалуй, с банальных вещей – «пикселов», а точнее ячеек, которые ответственны за формирование изображения:

Оптическая микрофотография активной матрицы E-Ink дисплея
Размер такой ячейки около 125 микрометров. Так как смотрим мы на матрицу через стекло, на которое она нанесена, то прошу обратить внимание на жёлтый слой на «заднем» плане – это золотое напыление, от которого нам впоследствии предстоит избавиться.
Далее токоподводящие контакты. Это фото меня особенно впечатлило:

Вперёд на амбразуру!

Сравнение горизонтальных (слева) и вертикальных (справа) «вводов»
Кроме всего прочего, на стеклянной подложке обнаружилось много интересных вещей. Например, позиционных меток и контактов, которые, по всей видимости, предназначены для тестирования дисплея на производстве:

Оптические микрофотографии меток и тестовых контактных площадок
Конечно, такое происходит не часто и обычно является несчастным случаем, но дисплеи иногда ломаются. Например, эта едва заметная трещина толщиной меньше человеческого волоса способна навсегда лишить радости читать любимую книгу о туманном Альбионе в душном московском метро:

Если дисплеи ломают, значит это кому-нибудь нужно… Мне, например!
Кстати, вот оно, то золото, о котором я упоминал – гладкая площадка «снизу» ячейки для качественного контакта с чернилами (о них чуть ниже). Золото удаляем механически и вот результат:

You’ve got a lot of guts. Let’s see what they look like! (с)
Под тонкой золотой плёнкой скрываются управляющие компоненты активной матрицы, если можно её так именовать.
Но самое интересно, конечно же, это сами «чернила»:

СЭМ-микрофотография чернил на поверхности активной матрицы.
Конечно, трудно найти хотя бы один разрушенную микрокапсулу, чтобы заглянуть внутрь и увидеть «белые» и «чёрные» пигментные частицы:
СЭМ-микрофотография поверхности электронных «чернил»

Оптическая микрофотография «чернил»
Или всё-таки внутри что-то есть?!

То ли разрушенная сфера, то ли выдранная из несущего полимера
Размер отдельных шариков, то есть некоторого аналога субпиксела в E-Ink, может составлять всего 20-30 мкм, что значительно ниже геометрических размеров субпикселов в LCD-дисплеях. При условии, что такая капсула может работать в половину своего размера, то и изображение получается на хороших, качественных E-Ink дисплеях гораздо более приятным, чем на LCD.
И на десерт – видео о том, как работают E-Ink дисплеи под микроскопом:
Заключение

В конце моего повествования, я хотел бы поблагодарить тех, кто помогал мне при написании этой статьи: Антона (разбитый китаефон его рук дела), Алексея (пострадавший E-Ink, вовремя вырванный из цепких лап сервиса), Василия (за корейский телефон, камера которого станет героем одной из следующих публикаций), Машу (не побоялась-таки дать мне свой iPhone), Катерину (за оправдание своей фамилии).
P.S. В конечно счёте удалось урвать небольшой кусочек ридера и изучить технологию гибкой электроники, продвигаемую РосНано.

Во-первых, полный список опубликованных статей на Хабре:
Вскрытие чипа Nvidia 8600M GT, более обстоятельная статья дана тут: Современные чипы – взгляд изнутри
Взгляд изнутри: CD и HDD
Взгляд изнутри: светодиодные лампочки
Взгляд изнутри: Светодиодная промышленность в России
Взгляд изнутри: Flash-память и RAM
Взгляд изнутри: мир вокруг нас
Взгляд изнутри: LCD и E-Ink дисплеи
Взгляд изнутри: матрицы цифровых камер
Взгляд изнутри: Plastic Logic
Взгляд изнутри: RFID и другие метки
Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 1
Взгляд изнутри: аспирантура в EPFL. Часть 2
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 2
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 3
Взгляд изнутри: мир вокруг нас — 4
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 1
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 2
Взгляд изнутри: 13 LED-ламп и бутылка рома. Часть 3
Взгляд изнутри: IKEA LED наносит ответный удар
Взгляд изнутри: а так ли хороши Filament-лампы?
и 3DNews:
Микровзгляд: сравнение дисплеев современных смартфонов
Во-вторых, помимо блога на HabraHabr, статьи и видеоматериалы можно читать и смотреть на Nanometer.ru, YouTube, а также Dirty.
В-третьих, если тебе, дорогой читатель, понравилась статья или ты хочешь простимулировать написание новых, то действуй согласно следующей максиме: «pay what you want»
Yandex.Money 41001234893231
WebMoney (R296920395341 или Z333281944680)

Иногда кратко, а иногда не очень о новостях науки и технологий можно почитать на моём Телеграм-канале — милости просим;)
habr.com