Устройства вывода, основанные на технологии электронных чернил

Размещено на http://www.allbest.ru

Московский государственный открытый университет имени

В.С. Черномырдина

РЕФЕРАТ

Устройства вывода, основанные на технологии электронных чернил

Содержание:

Введение

Технология

Преимущества

Применение

Преимущества

Вывод

Ведение

С самых давних времён люди пользовались словами для общения и передачи своих мыслей. Постепенное накопление знаний и ограниченность памяти человека привела к созданию способов передачи информации. В качестве основы для письменности использовались различные поверхности: папирус, кожа, береста и наконец бумага.

В наше время технический прогресс шагнул достаточно далеко от бумажных носителей, всё чаще мы пользуемся технологическими разработками такими как: мониторы, проекторы, LCD панели и устройства основанные на технологии электронных чернил (в дальнейшем E-Ink).

Технология E-Ink должна решить проблемы полноценного информационного общения пользователей различных электронных устройств с миром, комбинируя привычный способ чтения информации с экранов, словно с бумаги, с возможностью доступа к «свежей» информации с помощью мобильных устройств. Целью E-Ink было создание электронного дисплея, который по своим визуально-изобразительным характеристикам походил на обычные бумажные страницы. То есть обеспечивал хорошую «читабельность», был тонким и гибким.

Технология

Технология E-Ink была разработана на основании технологии электронной бумаги, которая впервые появилась в Исследовательском Центре компании Xerox Ником Шериндоном в 1970-х годах. Первая электронная бумага получила название Гирикон, состояла из полиэтиленовых сфер от 20 до 100 мкм в диаметре. Каждая сфера состояла из отрицательно заряженной чёрной и положительно заряженной белой половины. Все сферы помещались в прозрачный силиконовый лист, который заполнялся маслом, чтобы сферы свободно вращались. Полярность подаваемого напряжения на каждую пару электродов определяла, какой стороной повернётся сфера определяя цвет точки на дисплее.

В 1990-х годах Джозев Якобсон изобрёл другой тип электронной бумаги, основанный на ранее описанной технологии.

Электронные чернила - составляющее вещество, заполняющее тонкую пленку для дальнейшей интеграции ее на электронные дисплеи. Главным компонентом чернил является миллионы микрокапсул диаметром примерно с человеческий волос. Микрокапсулы таких чернил содержат заряженные частицы диоксида титана (чистого белого цвета) и черные частицы с противоположным зарядом, остальное пространство капсулы заполнено прозрачной жидкостью. Когда внешняя(верхняя) сторона пленки получает отрицательный заряд, а обратная(нижняя) сторона соответственно положительный, то под действием образованного электрического поля, черные и белые частицы начинают перемещаться. Белые перемещаются вверх, и становятся видимыми для пользователя, причем еще и закрывают собой черные частицы, которые в свою очередь притягиваются к нижней положительно заряженной стороне пленки. При инверсии электрического поля получаем противоположный эффект, то есть видимым будет черный цвет. 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 отличии от традиционной бумаги технология позволяет произвольно изменять записанное изображение.

Электронные чернила изготавливаются в тонкопленочных пластиковых листах, которые затем наслаиваются на электрическую матрицу. Матрица, управляемая драйвером устройства, формирует электрические потенциалы соответственно прорисовываемому рисунку. Электронные чернила могут быть нанесены практически на любую поверхность включая стекло, пластик и даже обычную бумагу

Преимущества

Среди ключевых преимуществ электронных чернил над другими видами дисплеев E-Ink выделяет:

Подобие дисплеев на электронных чернилах обычным бумажным носителям, что безусловно делает работу с ними более комфортной и естественной. Напрочь отсутствует мерцание, «плавание» изображения, нечеткость символов и линий (недостаток характерный для ЭЛТ-мониторов). Восприятие E-Ink мониторов не зависит от того под каким углом пользователь смотрит на экран.

Область применения. Электронные чернила могут быть нанесены практически на любую поверхность. Также можно реализовать дисплеи очень больших размеров, за сравнительно небольшую стоимость.

Малая энергопотребляемость. После приложения электрического импульса, сформировавшееся изображение остается неизменным на протяжении очень долгого времени (порядка нескольких недель) без каких-либо внешних воздействий или затрат энергии. Это означает что потребляемая устройством мощность зависит только от частоты обновления картинки на экране.

Гибкость. Кроме того, производители убеждают, что прототипы E-Ink весьма ударопрочные и долговечные.

Толщина. Дисплей E-Ink имеет толщину порядка 0,3 мм, тогда как традиционные активно-матричные панели не изготавливаются тоньше 2 мм, а если еще нужна подсветка, то толщина порой доходит до 4 мм.

электронный чернила бумага

Применение

Электронная бумага легка, надёжна, а дисплеи на её основе могут быть гибкими (хотя и не настолько, как обычная бумага).

Компания E Ink, 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 800Ч600 начиная с 1 ноября 2005 года.

Электронная бумага применяется в:

Электронных книгах;

Электронных газетах;

Дисплеях для телефонов;

Дисплеях смарт-карт;

Уличных плакатах и объявлениях.

Преимущества

Большее время автономной работы (низкое энергопотребление). Состояние пигментных частиц в микрокапсулах очень стабильно. Созданное на электронной бумаге 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. Кроме того дисплеи не нуждаются в подсветке, они работают в отраженном свете, поэтому энергия расходуется исключительно на электродах только для смены изображения;

Отсутствия мерцания и свечения, большой угол обзора (значительно больший, чем у ЖК-дисплеев);

При чтении с электронной бумаги глаза устают значительно меньше, чем при чтении с ЖК-дисплеев;

Гибкость электронной бумаги тоже немаловажное преимущество -- приятно взять с собой большой экран, свернув его в трубочку;

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.

Выводы

Имея неоспоримые преимущества, технологии электронной бумаги надо пройти еще немного и устранить свои главные недостатки. Их на данный момент всего два:

Цветность. Уже сейчас многие компании выпускающие устройства на электронной бумаге сообщили об успешных испытаниях цветного варианта. Но до коммерческой целесообразности еще далеко.

Время отклика экрана. У самых лучших образцов современной электронной бумаги оно составляет 50мс (более распространенные образцы порядка 200 мс). Тогда как у самого простого жк-дисплея оно менее 30мс.

Решив эти недостатки, электронная бумага станет еще более дружелюбной, и будет применятся в очень многих областях. Электронные книги скорее всего исчезнут в существующем виде, ведь быстрые, энергоэффективные цветные дисплеи будущих планшетов и телефонов, основанные на электронной бумаге, будут хороши как для видео и фото, так и для чтения. Маленький кусочек электронной бумаги, встроенный в воротник рубашки, будет в реальном времени показывать дату последней стирки. Еще меньший кусок будет показывать оставшийся заряд в батарейке. К сожалению это может привести к тому что пакеты с молоком лет через 15 нам будут показывать быстрые цветные рекламные видео.

Но если при этом пакет с молоком будет сигнализировать нам яркими цветами, о том что молоко прокисло, то на такие жертвы можно пойти.

Размещено на www.allbest.