Статьи

Е-бум: что внутри у электронной книги и где еще E Ink использует свои технологии

Евгений Лебеденко / 14.07.2010 / 22:02

Размеры готовых экранов E Ink колеблются от 5 до 9,7 дюймов

Сегодня удивить кого-либо дисплеем на основе электронных чернил (E Ink) очень сложно. Почти все магазины, торгующие бытовой электроникой, от небольших лавчонок на вокзалах до крупных розничных сетей, предлагают различные варианты электронных книжек, экраны которых используют эту технологию.

А уж в скольких блогах и тематических статьях сказано про достоинства и недостатки дисплеев E Ink (по-научному — электрофоретический дисплей, или ЭФД). Высокий уровень контрастности, (в отличие от других типов дисплеев, солнечный свет влияет только положительно), длительное время работы аккумулятора (исчисляется не часами, а днями), максимальная схожесть с текстом, отпечатанным на бумаге. Но при этом работа только в черно-белом варианте (цветные электронные чернила пока не выходят из стадии прототипов), поддержка всего нескольких градаций серого цвета, проблемы с временем обновления страниц и их прорисовкой, приводящие в некоторых случаях к появлению «фантомов» — остатков предыдущих изображений... У дисплеев на базе электронных чернил полно апологетов и противников, готовых идти стенка на стенку.

С выходом на рынок планшета iPad, в котором можно установить программу iBooks и наслаждаться удобным и не зависящим от времени суток чтением, армия противников E Ink приобрела более двух миллионов союзников, число которых растет с каждым проданным iPad. А планшет этот продается, как горячие пирожки в эпоху перестройки.

А ведь кроме жидких кристаллов дисплеям E Ink угрожают новички, демонстрирующие неплохой потенциал.

Чего стоят, например, сделанные по технологии MEMS дисплеи Mirasol, разрабатываемые компанией Qualcomm. И неожиданно удачные цветные прототипы электрофлюидых дисплеев EFD (Electrofluidic Display) от компании Gamma Dynamics. Да и демонстрируемые на всех IT-форумах экраны Pixel Qi (Qi произносится как Chee) также претендуют на захват читательского интереса.

Неужели эра электронных книг с дисплеями E Ink подходит к своему закату? И такие шедевры E Ink классики, как Sony Reader и Amazon Kindle, будут пылиться на полках букинистов, рядом с винтажными фолиантами средневековья?

Недавние военные маневры владельца технологии электронных чернил компании E Ink Corporation, приведшие к анонсу новой версии читалки Amazon Kindle с экраном E Ink Pearl, показывают, что зачислять E Ink в лузеры не просто рановато, а совершенно неправильно. Хотя бы потому, что применяться она может не только в электронных книгах (где и правда конкурентов больше, чем старателей на Клондайке), но и в таких областях, куда большинству из альтернативных дисплеев путь заказан. Что же E Ink может предложить рынку уже сейчас? Это вопрос, достойный детального рассмотрения.

Незамысловатый логотип компании E Ink не должен вводить в заблуждение. Это признанный знак качества «электробумажной» промышленности

Ни одна статья про электронную бумагу не обходится без этой схемы. На самом деле емкости в дисплеях E Ink не сферические, а квадратные

Дисплеи Vizplex и Pearl в электронных книгах

C момента, когда в середине 90-х Джозеф Якобсон (Joseph Jacobson) — глава свежеиспеченной компании E Ink — убедил компанию Philips, корифея рынка бытовой электроники, вложить немалые деньги в развитие идеи его электрофоретического дисплея, название E Ink стойко ассоциируется именно с экраном. Ведь технология выводилась на рынок как глобальная оппозиция. Ведь она противостояла одновременно традиционным бумажным книгам (рынок с многовековой традицией) и жидкокристаллическим экранам, активно продвигаемым в область мобильного чтения.

Не мудрено, что первыми устройствами на основе электронных чернил стали именно читалки — электронные книги. Для их экранов компания E Ink разработала технологию Vizplex, а если быть более точным — Vizplex Imaging Film. Пленкой (Film) экран Vizplex называют не зря, ведь технологический процесс его производства напоминает создание стального проката. На движущейся по конвейеру ленте пластика постепенно формируются элементы EPD (Electronic Paper Display) — дисплея на основе электронной бумаги.

Производство экранов E Ink поставлено на конвейер. «Прокатный стан» формирует лист электробумаги, которая позже нарезается на требуемые размеры

После окончания этого процесса полученные листы электронной бумаги нарезаются на экраны различного формфактора. Экраны Vizplex бывают размером 5’’, 6’’, 8’’ и 9,7’’. Чтобы разработчики гаджетов могли придумать на их основе, например, новую электронную книгу, компания E Ink выпускает специальные технологические наборы (Prototype Kit).

Кроме дисплея EPD эти наборы включают в себя материнскую плату с интегрированным на ней центральным процессором и контроллером дисплея, контроллерами USB и кардридера SD/MMC и, в зависимости от типа Prototype Kit, контроллерами беспроводных технологий Bluetooth и Wi-Fi. Дополнительно в комплекте технологического набора поставляется операционная система (чаще всего это вариант Linux) с предустановленными драйверами контроллеров, набор утилит и примеры кода прикладного программного обеспечения, которое является интерфейсом пользователя электронной книги. Венчает все это Li-ion аккумулятор.

E Ink Prototype Kit AM (Active Matrix) 300 — отличная основа для разработки современного ридера. Имеется поддержка USB, Bluetooth, а также сенсорных панелей и аппаратных клавиатур

Заказав такой Prototype Kit у компании E Ink, сторонний разработчик может создать для него эксклюзивный корпус, разработать собственное программное обеспечение и вывести на рынок новую электронную книгу. Именно таким образом работают, например, компании Orsio и Pocket Book, сделавшие себе имя на недорогих и удобных электронных читалках.

Да и знаменитый ридер Amazom Kindle разработан на основе одного из E Ink Prototype Kit.

EPD-дисплей Vizplex прошел длинный путь. Первые варианты были серого цвета и напоминали газетную бумагу, медленно перерисовывали картинку и обладали фантомным эффектом. Последние образцы Vizplex, установленные, например, в Pocket Book 360, действительно приятно читать. Отличный белый цвет электронной «бумаги», высокая контрастность при выводе текста и графики, скорость перерисовки если не соизмеримая с работой жидкокристаллических дисплеев, то очень и очень достойная.

И все же экраны Vizplex — уже прошлое. Поскольку компания E Ink вывела на рынок экраны, сделанные по новой технологии Pearl Imaging Film. Так же, как и Vizplex, экраны Pearl имеют диагональ от 5’’ до 9,7’’.

В таблице ниже приведены сравнительные технические характеристики наиболее популярного 6’’ формфактора экранов Vizplex и Pearl.

Характеристика

Vizplex

Pearl

Баланс белого цвета (White State)

40%

40%

Контрастность

6:1

10:1

Число градаций серого цвета

3-битный (8 градаций) 4-битный (16 градаций)

4-битный (16 градаций)

Время перерисовки (Update Time)

280 миллисекунд

250 миллисекунд

Разрешение

800x600

800x600

Число точек на дюйм

166

166

Толщина дисплея

1,2 мм

1,2 мм

Из таблицы видно, что экраны Pearl не намного опережают по потребительским свойствам своих предшественников на базе технологии Vizplex. Да, они контрастнее и несколько быстрее перерисовывают картинку. Но в чем же революция?

Революционной является потребляемая экраном Pearl мощность, которая ровно на 50% меньше, чем у Vizplex. Для e-book это означает удвоенное время работы без подзарядки. Или то же самое время, но с большими коммуникационными возможностями, для которых выделяется освободившаяся мощность. В любом случае применение экранов Pearl — ощутимый удар по конкурирующим технологиям на рынке электронного чтения. Первая Pearl-ласточка уже анонсирована. Электронная книга Amazon Kindle DX оборудована 9,7’’ экраном Pearl и поддержкой беспроводной технологии 3G.

Электронная книга Amazon Kindle DX — первенец экранов E Ink Pearl Imagine Film. И она вполне способна потеснить iPad на рынке цифрового чтения

Формфактор такой же, как и у iPad, но время работы на порядок выше! Amazon обещает, что Kindle DX будет трудиться без подзарядки в течение одной недели. Любителям чтения есть над чем задуматься.

E Ink SURF для флэшек и телефонов

Компания E Ink настолько сильно ассоциирована с электронными книгами, что мало кто задумывается о том, что технология электронной бумаги может иметь другое применение. И e-book — только одно из направлений, куда течет река электронных чернил.

Кроме потребительского рынка читалок компания E Ink активно внедряет свои высококонтрастные энергоэффективные экраны в самые разные сферы человеческой деятельности.

С этой целью она разработала технологию сегментированных дисплеев SURF. Главное их отличие от используемых в электронных книгах в том, что они отображают исключительно сегментированное, заранее заложенное в конструкцию экрана изображение. Например, полоску прогресса для цифрового термометра (indicators display), цифровые (numeric display) или буквенно-цифровые (alpha-numeric display) ячейки.

Сегментированные дисплеи E Ink SURF могут быть размером с ноготь или лист бумаги. Их цель — отображение заранее определенных символов и картинок

В этом смысле дисплеи SURF отлично подходят для различных устройств, где требуется отображение некоторой фиксированной по объему информации и в то же время предъявляются требования к контрастности экрана и его энергопотреблению.

Благодаря E Ink SURF дисплеям компания Lexar Media смогла выпустить линейку flash-накопителей JumpDrive с прогресс-баром, который отображает заполненность накопителя, а компания Motorola в 2006 году анонсировала линейку сверхбюджетных телефонов MOTOFONE. Некоторые производители целиком ориентируют свой бизнес именно на этот тип дисплеев. Например, компания Phosphor Watches выпускает недорогие и элегантные часы на основе SURF.

USB-флэшки Lexar JumpDrive имеют индикатор заполненности на базе E Ink SURF

Возможно, бюджетный телефон Motorola MOTOFONE — не идеал дизайна, но благодаря дисплею E Ink SURF он имеет непревзойденное время работы

E Ink SURF дисплеи делают часы Phosphor Watch неповторимыми в плане дизайна

Eсли в области потребительской электроники SURF-дисплеи скорее исключение, то в таких областях, как медицина и промышленность, такие экраны нашли самое широкое применение в качестве различных информационных табло.

Ink-In-Motion: технологии E Ink в рекламе

Как видим, электронные чернила с успехом применяются в самых разных областях: книги, часы, телефоны, промышленное оборудование. Но компания E Ink не останавливается на достигнутом. Потенциал ее технологии позволяет реализовать ну очень интересные вещи!

Одним из направлений развития электрочернильных дисплеев является технология Ink-In-Motion, которую E Ink развивает совместно с компаниями NeoLux, Midori Mark и Motion Display — лидерами в производстве электролюминесцентных дисплеев (electro luminescent displays, или ELD) и комплектующих для них.

На основе технологии Ink-In-Motion был разработан ряд потрясающих дисплеев потребительской направленности, объединенных названием Point-of-Purchase (торговая точка). И название это придумано неспроста. Ведь дисплеи Point-of-Purchase — это, по сути, интерактивная реклама, в основе которой лежит дисплей E Ink, совмещенный с электролюминесцентным дисплеем. В результате получаются привлекающие внимание, яркие, контрастные — и главное, экономичные рекламные билборды. Технологически их можно разделить на следующие классы:

  • AIIM (Animated Ink-In-Motion) дисплеи. Эти экраны способны отображать анимационный ряд изображений, наподобие анимированных GIF-файлов. Такой ход зачастую облегчает покупателю понимание того, как работает выбираемый им продукт;

Экраны Animated Ink-In-Motion широко применяются в мире рекламы

  • HIIM (Hybrid Ink-In-Motion) дисплеи. В этих экранах анимированная E Ink технология комбинируется с обычной полиграфией, что позволяет усилить наглядность и привлекательность традиционной рекламной продукции;

Гибридные экраны Ink-In-Motion совмещают технологию электронной бумаги и обычной полиграфии

  • FIIM (Flashing Ink-In-Motion) дисплеи. В этих дисплеях объединены технология E Ink и люминесцентная подсветка. Такие экраны эффективно использовать там, где требуется привлечь внимание, например на распродажах.

Экраны Flashing Ink-In-Motion привлекают внимание... Например, на распродажах

Xbox-игра Jade Empire упакована в эксклюзивную коробку на основе Flashing Ink-In-Motion

Благодаря экономичности дисплеев E Ink, лежащих в основе Ink-In-Motion, для питания AIIM, HIIM и FIIM используются солнечные батареи, позволяющие сделать полученные рекламные щиты совершенно автономными.

Недалекое будущее: Flexible E Ink и другие

Удачное технологическое решение — широкая ниша для развития самых разных направлений. Изобретенная в 90-х, технология E Ink активно раскрывает свой потенциал спустя два десятилетия, внедряясь в самые разнообразные сферы человеческой деятельности. Но как и у каждой по-настоящему перспективной технологии, у E Ink имеется отличный задел на будущее. Основными исследовательскими разработками компании E Ink являются, конечно же, повышение гибкости ее дисплеев (Flexible E Ink) и создание конкурентоспособных цветных E Ink дисплеев.

Это будущее вовсе не призрачно. Прототипы и того и другого вида экранов уже проходят тестирование перед выходом на массовый рынок.

А это означает, что гибкими, цветными и анимированными электронными газетами из фантастических романов будем пользоваться мы — люди ближайшего будущего. Фантастика, да и только!

Компания Plastic Logic демонстрирует неплохие прототипы Flexyble E Ink

Прототипы цветных E Ink экранов уже существуют. До массового производства недалеко

blog comments powered by Disqus
Обратная связь
Имя
E-mail
Сообщение:

Отправить