Jeder, der ein E-Ink-Gerät besitzt (wie ein Kindle), ist mit dem Phänomen des "Blinkens" vertraut. Wenn eine Seite umgedreht wird, kippt das Gerät zunächst alle Pixel auf Schwarz und zeichnet dann ein "Negativ". der Seite, und dann das Ganze umkehren.
Die Wikipedia-Seite für "Electronic Paper" gibt eine kurze Beschreibung des Problems und führt es auf die Notwendigkeit zurück, das "Ghosting" des vorherigen Bildes auf das neue zu verhindern. Dies wird durch meine eigenen Beweise bestätigt: Wenn ich das KDK verwende , um eine Anwendung zu schreiben, die den Bildschirm nicht blinkt, ist das Ghosting offensichtlich.
Meine Frage ist, warum Geisterbilder auftreten und warum sie durch Blinken verhindert werden . Ich habe ein grobes Verständnis der Funktionsweise von E-Ink (dank des oben genannten Wiki-Artikels ), aber nichts erklärt mir, warum Ghosting auftritt oder warum ein mehrmaliges Umkehren der Ladung das Problem lindert.
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Antworten:
Ein Pixel besteht aus winzigen Kugeln voller schwarzer Tinte, die in weißer Flüssigkeit suspendiert sind. Wie schwarz das Pixel aussieht, hängt davon ab, wie viel Prozent der Kugeln sich in der Nähe der Flüssigkeitsspitze befinden. Für ein schwarzes Pixel sind sie idealerweise alle oben und für ein weißes Pixel unten. Wenn sich nur einige von ihnen oben befinden oder viele auf halber Strecke nach unten schweben usw., scheint das Pixel grau zu sein. Sie können sich die schwebenden Kugeln als Subpixel vorstellen.
Die Kugeln gelangen nach oben oder unten, indem auf jede Zelle eine entsprechende Ladung aufgebracht wird. Jede Zelle kann jedoch sowohl von ihren Nachbarn als auch von der angelegten Ladung beeinflusst werden. In dem Maße, in dem die Kugeln angezogen werden, sich auf eine benachbarte Zelle (horizontal) anstatt auf eine eigene Zelle (vertikal) aufzuladen, werden sie nicht an der vorgesehenen Stelle landen. Wenn eine Zelle von schwarz nach weiß wechselt und alle Nachbarn dies auch tun, wird der Übergang vollständiger als wenn einige Nachbarn schwarz bleiben oder in die andere Richtung gehen. Hier kommt Ghosting her.
Die Lösung besteht darin, den gesamten Bildschirm weiß-schwarz-weiß (oder ähnlich) anzusteuern, damit keine Zelle Probleme mit benachbarten Zellen hat, und dann das gewünschte Bildschirmbild anzuwenden. Jeder Bildschirmschreibvorgang beginnt mit einem sauber gelöschten Bildschirm, sodass kein Nachbild des vorherigen Bildschirms vorhanden ist.
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Während EInk ein Schwarzpartikel in weißer Flüssigkeitsanzeige patentieren ließ, ist der Versandartikel ein Doppelpartikelsystem, das aus weißen Partikeln mit einer Ladung und schwarzen Partikeln mit entgegengesetzter Ladung besteht.
Dies sind elektrophoretische Anzeigen - das ist nur eine ausgefallene Art zu sagen, "Partikel durch eine Flüssigkeit mit einem elektrischen Feld bewegen". Die Partikel selbst werden vorgeladen und die angelegten Spannungen erzeugen ein elektrisches Feld, um die Partikel im Display zu bewegen. Durch einen Prozess der sterischen Stabilisierung wird verhindert, dass die Partikel aneinander haften. Die Partikel sollen ihre Positionen in der Flüssigkeit durch die Kontrolle der Viskosität in der Flüssigkeit halten.
Die Partikel und die Flüssigkeit sind in kleinen transparenten flexiblen Kugeln (sie nennen die schwarzen und weißen Kugeln in der Flüssigkeit die "innere Phase") eingekapselt, die in einer gleichmäßigen Schicht über ein TFT-Panel aufgetragen werden. Die Mikroverkapselung soll die laterale Migration von Partikeln aus lateralen elektrischen Feldern verhindern, die durch benachbarte Pixel auf unterschiedlichen Ebenen verursacht werden.
Die Grauskala wird durch den Zustand der Mischung aus weißen und schwarzen Partikeln bestimmt. Da sie eine entgegengesetzte Ladung haben, kann man leicht erkennen, dass die volle Spannung in einer Richtung alle schwarzen Partikel nach oben zieht, während die volle Spannung in umgekehrter Richtung alle weißen Partikel nach oben zieht. Ein Zwischenzustand ist eine Mischung aus beiden.
Das Problem besteht darin, dass es viele mögliche Spannungseinstellungen gibt, die möglicherweise denselben Grauzustand erzeugen können. Der Grund ist eigentlich ganz einfach: Wenn Sie beispielsweise einen Grauwert haben, der nur geringfügig dunkler als der weißeste Weißwert ist, benötigen Sie nur wenige dunkle Partikel im oberen Bereich. Wo sich der Rest der schwarzen Teilchen befindet, bestimmt nicht die Dunkelheit, sondern sie beeinflussen den elektrischen Ladungszustand in der Zelle. Sie könnten alle schwarzen Partikel auf der Rückseite des Displays oder alle in einer Schicht unter einem Haufen weißer Partikel haben.
Was dies wirklich bedeutet, ist, dass es im System eine Hysterese gibt und die geeignete Spannung, die an ein Pixel angelegt wird, um eine bestimmte Graustufe zu erhalten, sehr stark von dessen Verlauf abhängt. Wenn Sie zwei Szenarien haben: 1: Sie haben 5 Szenen in einer Reihe, in denen ein Pixel weiß ist, und müssen dann im 6. Bild auf Schwarz fahren, oder 2: Wenn Sie 6 Szenen haben, in denen das Pixel den gleichen Schwarzpegel hat . Diese beiden Szenarien erfordern unterschiedliche Spannungen am Pixel, wenn Sie vom 5. zum 6. Frame wechseln.
Der Controller, der diese Displays ansteuert, verfolgt den Spannungsverlauf jedes Pixels über einen bestimmten Zeitraum, hat jedoch möglicherweise keinen Platz mehr, um im nächsten Frame die richtige Grauskala zu treffen. Was dann passiert, ist ein Display-Reset, bei dem die Pixel zu Weiß, dann zu Schwarz geflasht und dann neu geschrieben werden. Dies startet die Verfolgung der optischen Trajektorie erneut.
Normalerweise wird der Reset-Impuls alle 5 bis 8 Bildschirmaktualisierungen ausgeführt.
Also nein, die angelegte Spannung speist keine Ladung in das System ein, die Ladungen sind bereits vorhanden, sie werden durch die angelegte Spannung herumbewegt. Nein, der Rücksetzimpuls soll die benachbarte Pixelverfälschung nicht korrigieren. Das wird durch Mikroverkapselung gelöst. Dies ist ein Zweipartikelsystem, kein System aus schwarzen Partikeln in weißer Tinte.
Hier ist ein Querschnitt aus einem Patent USPTO 6987603 B2:
122 = Distanzkugel zur Aufrechterhaltung der Trennung der Frontplatte vom TFT
104 = die flexible Mikroverkapselung - im zerquetschten Zustand in einem Display
110 = ein weiß / schwarzes Teilchen
108 = ein schwarz / weißes Teilchen
118 = TFT-Elektrode
114 = die gemeinsame (aka Vcom) ITO-Elektrode
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Das Blinken gleicht die Ladung aus. Ohne es haben Sie Restladung von der vorhergehenden Seite.
Wenn Sie die gesamte Seite mit einer Ladung füllen und diese Ladung dann rückgängig machen, bereinigen Sie die verbleibende Ladung.
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