Mengapa "flashing" mencegah ghosting pada tampilan E-Ink?

Siapa pun yang memiliki perangkat E-Ink (seperti Kindle) akan terbiasa dengan fenomena "flashing" - pada dasarnya, ketika membalik halaman, perangkat pertama-tama akan membalik semua piksel menjadi hitam, kemudian menggambar "negatif" halaman, dan kemudian membalikkan semuanya.

Halaman Wikipedia untuk "Electronic Paper" memberikan deskripsi singkat tentang masalah, dan menghubungkannya dengan kebutuhan untuk mencegah "ghosting" dari gambar sebelumnya ke yang baru. Ini dikuatkan oleh bukti saya sendiri: jika saya menggunakan KDK untuk menulis aplikasi yang tidak mem-flash layar, ghosting jelas.

Pertanyaan saya adalah, mengapa ghosting terjadi , dan mengapa flashing mencegahnya ? Saya memiliki pemahaman kasar tentang bagaimana E-Ink bekerja (terima kasih kepada artikel Wiki yang disebutkan sebelumnya ), tetapi tidak ada yang menjelaskan kepada saya mengapa ghosting terjadi, atau mengapa membalikkan muatan beberapa kali mengurangi masalah.

Sebuah piksel terdiri atas bola-bola kecil yang penuh dengan tinta hitam yang tersuspensi dalam cairan putih, dan seberapa hitamnya piksel itu tergantung pada berapa persen bola itu di dekat bagian atas fluida. Untuk piksel hitam, mereka idealnya ada di bagian atas dan piksel putih di bagian bawah. Jika hanya beberapa dari mereka yang berada di atas, atau banyak dari mereka yang melayang di tengah jalan, dll., Pikselnya mungkin tampak berwarna abu-abu. Anda mungkin menganggap bola mengambang sebagai subpiksel.

Bola sampai ke atas atau bawah dengan menerapkan muatan yang sesuai untuk setiap sel. Namun, setiap sel mungkin dipengaruhi oleh tetangganya serta muatan yang diterapkan. Sejauh bola tertarik untuk mengisi pada sel tetangga (horizontal) daripada sel sendiri (secara vertikal) mereka tidak akan berakhir di tempat yang dituju. Jika sel berubah dari hitam menjadi putih dan semua tetangganya juga, ia akan bertransisi lebih lengkap daripada jika beberapa tetangga tetap hitam atau pergi ke arah lain. Di sinilah ghosting berasal.

Solusinya adalah menggerakkan seluruh layar putih-hitam-putih (atau serupa) sehingga tidak ada sel yang memiliki masalah dari sel tetangga, dan kemudian menerapkan gambar layar yang diinginkan. Setiap layar menulis dimulai dengan layar yang telah dibersihkan sehingga tidak ada afterimage dari layar sebelumnya.

Sementara EInk telah mematenkan partikel hitam dalam tampilan cairan putih, artikel pengiriman adalah sistem partikel ganda yang terdiri dari partikel putih satu muatan dan partikel hitam dengan muatan berlawanan.

Ini adalah tampilan elektroforesis - yang hanya cara mewah untuk mengatakan "memindahkan partikel melalui cairan dengan medan listrik". Partikel-partikel itu sendiri datang pra-diisi dan tegangan yang diberikan menciptakan medan listrik untuk menyeret partikel di layar. Partikel-partikel dicegah saling menempel melalui proses stabilisasi sterik. Partikel-partikel ini dimaksudkan untuk menjaga lokasi mereka dalam fluida melalui kontrol viskositas dalam fluida.

Partikel dan fluida diringkas dalam bidang fleksibel kecil transparan (mereka menyebut bola hitam dan putih dalam fluida "fase internal") yang diterapkan dalam lapisan yang seragam di panel TFT. Enkapsulasi mikro adalah untuk mencegah migrasi lateral partikel dari medan listrik lateral yang disebabkan oleh piksel tetangga berada pada level yang berbeda.

Skala abu-abu ditentukan oleh keadaan campuran partikel putih vs hitam. Karena mereka memiliki muatan yang berlawanan, seseorang dapat dengan mudah melihat bahwa tegangan penuh satu arah akan menarik semua partikel hitam ke atas sementara tegangan penuh terbalik akan menarik semua partikel putih ke atas. Keadaan menengah adalah campuran keduanya.

Di mana masalah muncul adalah bahwa ada banyak pengaturan voltase yang mungkin yang berpotensi menghasilkan kondisi abu-abu yang sama. Alasannya sebenarnya cukup sederhana, jika misalnya Anda memiliki keadaan abu-abu yang hanya sedikit lebih gelap daripada putih terputih, itu berarti Anda hanya perlu beberapa partikel gelap di dekat bagian atas. Di mana sisa partikel hitam tidak menentukan kegelapan tetapi mereka akan mempengaruhi keadaan muatan listrik dalam sel. Anda bisa memiliki semua partikel hitam di bagian belakang layar atau semua dalam lapisan tepat di bawah sekelompok partikel putih.

Apa ini benar-benar berarti bahwa ada histeresis dalam sistem dan tegangan yang sesuai untuk diterapkan pada piksel untuk mendapatkan skala abu-abu tertentu akan sangat tergantung pada sejarah itu. Jika Anda memiliki dua skenario 1: Anda memiliki 5 adegan berturut-turut di mana Anda memiliki piksel menjadi putih dan kemudian harus pergi ke hitam pada bingkai 6 atau 2: jika Anda memiliki 6 adegan di mana piksel berada pada tingkat hitam yang sama . Kedua skenario tersebut memerlukan voltase yang berbeda pada piksel saat Anda bertransisi dari frame 5 ke 6.

Pengontrol yang menggerakkan layar ini melacak sejarah tegangan setiap piksel dari waktu ke waktu, tetapi akhirnya kehabisan ruang untuk dapat mencapai skala abu-abu yang tepat di bingkai berikutnya. Apa yang terjadi kemudian adalah tampilan ulang di mana piksel-piksel di-flash menjadi putih kemudian hitam dan kemudian ditulis ulang. Ini memulai pelacakan lintasan optik lagi.

Biasanya pulsa reset terjadi setiap 5 - 8 layar diperbarui.

Jadi tidak, tegangan yang diberikan tidak menyuntikkan muatan ke dalam sistem, muatan sudah ada, mereka digerakkan oleh tegangan yang diberikan. Tidak, pulsa reset tidak untuk memperbaiki kerusakan piksel yang berdekatan. Itu diselesaikan dengan mikro-enkapsulasi. Ini adalah sistem dua partikel, bukan sistem partikel hitam dalam tinta Putih.

Berikut ini adalah penampang dari paten USPTO 6987603 B2:

122 = spacer bola untuk menjaga pemisahan panel depan dari TFT

104 = enkapsulasi mikro yang fleksibel - dalam keadaan hancur dalam tampilan

110 = partikel putih / hitam

108 = partikel hitam / putih

118 = elektroda TFT

114 = elektroda ITO yang umum (alias Vcom)

Lampu berkedip meratakan biaya. Tanpanya, Anda memiliki sisa muatan dari halaman sebelumnya.

Dengan mengisi seluruh halaman dengan satu tagihan, lalu membalikkan tagihan itu, Anda membersihkan tagihan sisa itu.