VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

This article discusses the technology of displays of electronic books based on e-paper and its development prospects.

The use of electronic books at the moment is the current through the display, forming the image in his normal human vision terms of reflected light. Thus, e-books more convenient and safe than devices with LCD displays.

The production of e-books is promising due to the ease of implementation in technology of new developments, for example increasing the contrast and applying the technology of flexible display.

Keywords: electronic book, e-ink display, an LCD display, technology e-paper, color e-paper, flexible display.

История электронных книг невелика, однако, за небольшой промежуток времени устройство сумело пройти множество стадий развития от идеи и до современного воплощения посредством применения новейших информационных технологий.

Прообразом книги был выпущенный в 1996 году фирмой «DEC» прототип устройства, предназначенного для чтения документации. Эти устройства, как и появившиеся в 1998 году электронные книги на основе LCD-экранов, не получили широкого распространения. Началом активного развития электронных книг стал 2007 год, когда на рынке появилась технология электронной бумаги.

Электронная книга представляет собой устройство с дисплеем на базе электронной бумаги, которое применяется для чтения книг в электронном виде. Данные устройства оснащаются широким дополнительным функционалом для фотографирования, прослушивания аудиозаписей и подключения к сети Интернет. Функционал устройств постоянно пополняется, а технология E-ink существенно отличает электронные книги от планшетных компьютеров и смартфонов, приближая ощущения от чтения электронных изданий к формату бумажных экземпляров.

Принцип устройства экрана E-Ink отображен на Рисунке 1. Дисплей состоит из микрокапсул диаметром 20-100 мкм, заполненных вязкой жидкостью с положительно и отрицательно заряженными частицами черного и белого цветов. Емкости помещены в прозрачный силиконовый лист, заполненный маслом для обеспечения их свободного движения. При обновлении страницы электронной книги полярность напряжения, подаваемого на каждую пару электродов, определяет движение частиц, следовательно, цвет пикселя на дисплее. При помещении капсулы в электрическое поле, частицы начинают движение к противоположным краям капсулы, а при снятии напряжения ввиду схожести по плотности с жидкостью долгое время остаются на месте, что позволяет снизить энергопотребление на прорисовку страницы. Каждая капсула позволяет отобразить один пиксель черного или белого цвета. Помещение под капсулу сразу нескольких электродов путем сосредоточения на одном крае капсулы и черных и белых частиц позволит придавать пикселям оттенки серого цвета.

Рисунок 1 – технология электронной бумаги основанная на применении капсул с жидкостью

Другим решением подобного дисплея, отображенным на Рисунке 2, является матрица с отделенными друг от друга ячейками, содержащими коллоидные частицы и слой верхнего электрода. При этом у каждой ячейки есть свой управляющий электрод. При заземлении верхнего электрода, на каждый из управляющих электродов подают различные напряжения, формируя при этом определенное изображение.

Рисунок 2 – технология электронной бумаги основанная на применении разграниченных ячеек

Первыми дисплеями, созданными на основе технологии электронных чернил, были Vizplex Imaging Film. По сравнению с современными дисплеями E-Ink, данная технология отличалась большим временем прорисовки страницы и низкой контрастностью, что затрудняло чтение.

Второе поколение экранов E-Ink, к которым относятся технологии Pearl, Pearl HD и Carta, является усовершенствованной версией экранов Vizplex с повышенным более чем на 50% уровнем контрастности, увеличенным числом градаций серого и уменьшенным энергопотреблением.

Концепция третьего поколения экранов, представленных модификациями Triton 1 и Triton 2, основана на применении цветной электронной бумаги. Реализация данной технологии весьма схожа с представленной на Рисунке 1 и Рисунке 2 и отличается наличием встроенной поверх дисплея пленкой оптических фильтров. Микрокапсулы черного или белого цвета подсвечиваются фильтрами красного, синего и зеленого цвета, приобретая характерный оттенок, и формируют при этом цветное изображение (Рисунок 3).

Рисунок 3 – технология цветной электронной книги

Основной перспективой развития электронных книг является гнущийся экран, который реализуется на основе технологии Flex (Mobius). Если обычно тонкопленочные транзисторы и электронная схема в электронной книге располагаются на стеклянной панели, то в данном случае для их фиксации используется гибкая пластиковая панель, позволяющая устройству гнуться и тем самым подвергаться меньшим повреждениям при ударах и падении. Данный вид электронной бумаги позволяет производить устройства с большей диагональю дисплея, что впоследствии перестанет являться недостатком, так как будет легко исправляться путем трансформации устройства.

Список литературы

1. Шрайберг Я. Л. Электронная книга, будущее библиотеки и общественное сознание: попытка осмысления и предвидения / Ежегодный доклад Конференции «Крым». – 2013. – С. 17-22; URL: http://fulltext.pl.spb.ru/unor/metod/NTB_2013_11__3.pdf (дата обращения: 22.11.2015)

2. Витер В. Н., Зубко А. Н. Химия и химики [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://chemistry-chemists.com/N8_2009/61-68.pdf, свободный

3. Экспертный сайт о цифровой технике [Электронный ресурс] - Режим доступа: http://www.mobi.ru/Articles/5027/E-bum_chto_vnutri_u_yelektronnoi_knigi_i_gde_eshe_ E_Ink_ispolzuet_svoi_tehnologii.htm, свободный

Код для цитирования: Скопировать