ทำไม“ กระพริบ” ป้องกันการ ghosting บนจอ E-Ink?


14

ใครก็ตามที่เป็นเจ้าของอุปกรณ์ E-Ink (เช่น Kindle) จะคุ้นเคยกับปรากฏการณ์ "กะพริบ" - โดยทั่วไปเมื่อเปลี่ยนหน้าอุปกรณ์จะพลิกพิกเซลทั้งหมดเป็นสีดำก่อนจากนั้นจึงวาด "ลบ" ของหน้าแล้วกลับสิ่งทั้งหมด

หน้าวิกิพีเดียสำหรับ "กระดาษอิเล็กทรอนิกส์" ให้คำอธิบายสั้น ๆ เกี่ยวกับปัญหาและกำหนดให้จำเป็นต้องป้องกัน "ภาพซ้อน" ของภาพก่อนหน้าลงบนภาพใหม่ นี่เป็นหลักฐานยืนยันโดยหลักฐานของฉันเอง: ถ้าฉันใช้KDKเพื่อเขียนแอปพลิเคชันที่ไม่กระพริบหน้าจอ ghosting จะเห็นได้ชัด

คำถามของฉันคือทำไมผีเกิดขึ้นและทำไมกระพริบป้องกันมัน ? ฉันมีความเข้าใจคร่าวๆว่า E-Ink ทำงานอย่างไร (ขอบคุณบทความ Wikiดังกล่าวข้างต้น) แต่ไม่มีสิ่งใดที่อธิบายให้ฉันได้ว่าทำไมโกสต์เกิดขึ้นหรือทำไมการย้อนกลับของการชาร์จสองสามครั้งช่วยบรรเทาปัญหา


มันชวนให้นึกถึงการลบหน่วยความจำแกนแม่เหล็กก่อนที่จะเขียน (และล้างสนามแม่เหล็กเทป ฯลฯ ) และการลบบล็อค EEPROM ก่อนการเขียนและอื่น ๆ
Kaz

คำตอบ:


11

พิกเซลประกอบด้วยลูกเล็ก ๆ ที่เต็มไปด้วยหมึกสีดำแขวนอยู่ในของเหลวสีขาวและลักษณะของสีดำที่พิกเซลนั้นขึ้นอยู่กับว่าลูกบอลอยู่ใกล้กับส่วนบนของของเหลว สำหรับพิกเซลสีดำพวกมันจะอยู่ด้านบนสุดและสำหรับพิกเซลสีขาวที่ด้านล่าง หากมีเพียงบางส่วนเท่านั้นที่อยู่ด้านบนหรือมีบางส่วนลอยอยู่กลางคันเป็นต้นพิกเซลอาจปรากฏเป็นสีเทา คุณอาจคิดว่าลูกบอลลอยเป็น subpixels

ลูกบอลไปถึงด้านบนหรือด้านล่างโดยมีการคิดค่าใช้จ่ายที่เหมาะสมกับแต่ละเซลล์ อย่างไรก็ตามแต่ละเซลล์อาจได้รับอิทธิพลจากเพื่อนบ้านรวมถึงประจุที่ใช้ ในกรณีที่ลูกบอลถูกดึงดูดให้พุ่งไปยังเซลล์ข้างเคียง (แนวนอน) แทนที่จะเป็นเซลล์ของตัวเอง (ในแนวตั้ง) พวกเขาจะไม่หมุนไปในที่ที่ต้องการ หากเซลล์กำลังเปลี่ยนจากสีดำเป็นสีขาวและเพื่อนบ้านทั้งหมดของมันก็จะมีการเปลี่ยนแปลงอย่างสมบูรณ์มากกว่าถ้าเพื่อนบ้านบางคนยังคงเป็นสีดำหรือไปในทิศทางอื่น นี่คือที่มาของ ghosting

วิธีแก้ปัญหาคือการขับทั้งหน้าจอขาว - ดำ - ขาว (หรือคล้ายกัน) เพื่อให้ไม่มีเซลล์ใดมีปัญหาจากเซลล์ข้างเคียงจากนั้นจึงใช้ภาพหน้าจอที่ต้องการ การเขียนหน้าจอทุกครั้งเริ่มต้นด้วยหน้าจอที่ถูกลบทิ้งดังนั้นจึงไม่มีผลกระทบของหน้าจอก่อนหน้า


11

ในขณะที่ EInk ได้จดสิทธิบัตรอนุภาคดำในการแสดงของเหลวสีขาวบทความการจัดส่งสินค้าเป็นระบบอนุภาคคู่ที่ประกอบด้วยอนุภาคสีขาวของหนึ่งประจุและอนุภาคสีดำของประจุตรงข้าม

นี่คือการแสดงอิเลคโทรฟอเรติก - ซึ่งเป็นเพียงวิธีแฟนซีในการพูดว่า อนุภาคเหล่านี้มีประจุล่วงหน้าและแรงดันไฟฟ้าที่ใช้สร้างสนามไฟฟ้าเพื่อลากอนุภาครอบ ๆ จอแสดงผล อนุภาคเหล่านี้ถูกป้องกันไม่ให้เกาะติดกันผ่านกระบวนการทำให้เสถียรคงที่ อนุภาคมีไว้เพื่อรักษาตำแหน่งของพวกเขาในของเหลวผ่านการควบคุมความหนืดในของเหลว

อนุภาคและของเหลวถูกห่อหุ้มด้วยทรงกลมที่มีความยืดหยุ่นขนาดเล็กโปร่งใส (ซึ่งเรียกว่าทรงกลมสีดำและสีขาวในของเหลว "เขตเฟส") ซึ่งถูกนำไปใช้ในชั้นเครื่องแบบทั่วแผง TFT การห่อหุ้มแบบไมโครเพื่อป้องกันการเคลื่อนย้ายด้านข้างของอนุภาคจากสนามไฟฟ้าด้านข้างที่เกิดจากพิกเซลข้างเคียงอยู่ในระดับที่ต่างกัน

ระดับสีเทาขึ้นอยู่กับสถานะของส่วนผสมของอนุภาคสีขาวและสีดำ เพราะพวกมันมีประจุตรงข้ามเราสามารถเห็นได้ว่าแรงดันไฟฟ้าเต็มทางเดียวจะดึงอนุภาคสีดำทั้งหมดขึ้นด้านบนในขณะที่แรงดันไฟฟ้าเต็มกลับจะดึงอนุภาคสีขาวทั้งหมดขึ้นไปด้านบน รัฐระดับกลางเป็นส่วนผสมของทั้งสอง

เมื่อเกิดปัญหาคือมีการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าที่เป็นไปได้มากมายที่อาจทำให้เกิดสถานะสีเทาเดียวกัน เหตุผลนั้นง่ายมากถ้าเช่นคุณมีสถานะสีเทาที่มืดกว่าขาวเพียงเล็กน้อยเท่านั้นนั่นหมายความว่าคุณต้องการเพียงอนุภาคสีเข้มสองสามตัวที่อยู่ใกล้ด้านบน ส่วนที่เหลือของอนุภาคสีดำไม่ได้กำหนดความมืด แต่จะมีผลต่อสถานะประจุไฟฟ้าในเซลล์ คุณสามารถมีอนุภาคสีดำทั้งหมดที่ด้านหลังของจอแสดงผลหรือทั้งหมดในชั้นภายใต้อนุภาคสีขาวจำนวนมาก

สิ่งนี้หมายความว่ามี hysteresis ในระบบและแรงดันไฟฟ้าที่เหมาะสมเพื่อนำไปใช้กับพิกเซลเพื่อให้ได้ระดับสีเทาบางอย่างจะขึ้นอยู่กับประวัติของมัน หากคุณมีสองสถานการณ์ 1: คุณมี 5 ฉากในแถวที่คุณมีพิกเซลเป็นสีขาวแล้วต้องขับเป็นสีดำในเฟรมที่ 6 หรือ 2: ถ้าคุณมี 6 ฉากที่พิกเซลอยู่ในระดับสีดำเดียวกัน . ทั้งสองสถานการณ์นั้นต้องการแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันในพิกเซลเมื่อคุณเปลี่ยนจากเฟรมที่ 5 เป็นเฟรมที่ 6

คอนโทรลเลอร์ที่ขับเคลื่อนจอแสดงผลเหล่านี้จะติดตามประวัติแรงดันไฟฟ้าของแต่ละพิกเซลในช่วงเวลาหนึ่ง แต่ในที่สุดมันก็จะหมดพื้นที่เพื่อให้สามารถปรับระดับสีเทาที่เหมาะสมในเฟรมถัดไป สิ่งที่เกิดขึ้นคือการรีเซ็ตจอแสดงผลที่พิกเซลจะกะพริบเป็นสีขาวแล้วเป็นสีดำจากนั้นจึงเขียนใหม่ นี่เป็นการเริ่มต้นการติดตามวิถีวิถีแสงอีกครั้ง

โดยทั่วไปแล้วชีพจรรีเซ็ตจะเกิดขึ้นทุก ๆ 5 - 8 หน้าจอจะรีเฟรช

ดังนั้นไม่, แรงดันไฟฟ้าที่ใช้ไม่ได้ฉีดประจุในระบบ, ประจุมีอยู่แล้ว, พวกมันถูกย้ายโดยแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ ไม่การรีเซ็ตพัลส์ไม่ได้เป็นการแก้ไขความเสียหายของพิกเซลที่อยู่ติดกัน นั่นคือการแก้ปัญหาโดยการห่อหุ้มไมโคร นี่เป็นระบบสองอนุภาคไม่ใช่ระบบของอนุภาคสีดำในหมึกสีขาว

นี่คือภาพตัดขวางจากสิทธิบัตร USPTO 6987603 B2: ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

122 = บอลสเปเซอร์เพื่อรักษาการแยกของแผงด้านหน้าจาก TFT

104 = การห่อหุ้มไมโครยืดหยุ่น - ในสถานะถูกย่อยในจอแสดงผล

110 = อนุภาคสีขาว / ดำ

108 = อนุภาคสีดำ / ขาว

118 = อิเล็กโทรด TFT

114 = อิเล็กโทรด ITO ทั่วไป (aka Vcom)


5

การกระพริบจะทำให้ประจุหายไป ไม่ว่าคุณจะมีค่าใช้จ่ายที่เหลือจากหน้าก่อนหน้า

โดยการเติมทั้งหน้าด้วยการชาร์จหนึ่งครั้งจากนั้นย้อนกลับการเรียกเก็บเงินนั้นหมายความว่าคุณกำลังทำความสะอาดประจุที่เหลืออยู่


2
แน่นอนว่ามีวิธีที่ดีกว่า ...
endolith

ไม่ตลก. การกะพริบนั้นช้าและน่ารำคาญที่ผู้อ่าน e-แพงของฉันนั่งอยู่ตรงมุมฝุ่น เทคโนโลยีล้มเหลว
Brian Knoblauch

@BrianKnoblauch มันเร็วกว่าสำหรับจอแสดงผลรุ่นใหม่ ฉันสนุกกับการจุดไฟของฉันไม่น้อย! นั่นคือเป้าหมายการออกแบบที่แน่นอน
Kortuk

อา. ฉันสนุกกับกระดาษจริง
Erik Friesen

@ErikFriesen ฉันด้วย ฉันพบว่าจุดไฟไม่สามารถไปถึงสถานที่ที่กระดาษจริงสามารถทำได้ ไม่ล้างด้วยเช่นกัน
Majenko
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.