E Ink 和很久以前的單色屏有什麼區別?

單色屏:

E-ink :


老式的黑白屏,是黑白液晶屏幕,那時候彩色技術還不夠好,只有黑白才能保證技術和成本。

E-ink屏幕則是一種不同的顯示技術。

兩種顯示技術的簡要介紹下面我寫出來了。

--------------------------------

電子墨水(E-ink)屏是由許多電子墨水組成,電子墨水可以看成一個個膠囊的樣子。

每一個膠囊(位置6)裡面有液體電荷,其中正電荷染白色,負電荷染黑色。當我們在一側(位置8)給予正負電壓,帶有電荷的液體就會被分別吸引和排斥。

這樣,每一個像素點就可以顯示白色或者黑色了。(註:現在有彩色電子墨水的電子書,並不是不能做,只是成本和技術還沒符合市場要求)

因為電子墨水的刷新是不連續的,每一次刷新完成就可以保持現在的圖形,即使拔掉電池也依舊保存。可能會有人問到,拔了電池吸引電子墨水的電壓就木有了,那麼小球不就回復原狀或者進入隨機的混沌狀態了嗎?

答案是因為電子墨水具有雙穩態效應(磁滯效應)

下圖中,橫軸是電子書提供的電壓大小,縱軸灰度(假定正為最白,負為最黑)。

電壓加大的過程和減小的過程,給予同樣的電壓,電子墨水黑白程度是不同的。

這樣的效應就叫做雙穩態效應(磁滯效應)。

利用這樣的效應,我們就可以給一個正電壓(從0到B點過程,走下面上升的路線),吸引負電荷,顯示正電荷白色給讀者,然後斷電(從B減少到0,走上面那條回來的路線)。白色得以保持。

於是,電子墨水的電子書省電就在於如果不需要顯示有所變化,屏幕部分消耗電量為0

註:不變化屏幕電子書自己沒電是由於電路板的待機消耗以及電池自己的內阻消耗

注2:其他常見的顯示器無論屏幕內容是否變化,屏幕部分的耗電量都是持續的,變化不大的。

以上如果能夠明白了,後面回答題主的問題就好理解了。

為什麼每一次變化(如:翻頁),或者每隔一段時間就需要有一個全部清場的動作呢?

我們剛假設電壓從0加大然後再減少到0,但是電子墨水的灰度從位置A變到了位置C。

那麼如果下一次變化,如果我減少電壓,也就是順著上面那條返迴路徑繼續行走,就沒有問題。

但是如果下一次刷新,我還需要這個像素顯示白色,那麼這個在C點情況的墨水所遵循的路線就不是這個圖形了。電路所驅動的電壓對應的灰度將會不準確。導致的結果就是黑色的墨水黑色程度不相同,白色的墨水有的沒有完全白下去。就會出現我們所說的鬼影,或者殘影。

於是,為了避免殘影的出現,就全部加到最大或者最小電壓,把所有的墨水清零,從初始狀態從新開始調整,這樣所有的墨水小球就可以保持只有兩種顏色的均勻顯示了。

-------------------

下圖是液晶顯示的基本原理。我簡單闡述一下過程再進行解釋。

從下往上看。

  • 背光燈是點光源發出一種射向「四面八方」的光
  • 通過導光板,背光變得均勻

  • 「四面八方」的光通過偏光板,被篩選,只能「橫著」穿過偏光板,而「豎著」的那些就無法穿過。

  • 液晶材料具有眩光性,可以把「橫著」的光慢慢的旋轉
  • 當旋轉為90°,270°等,可以完全變「豎」,然後穿過濾光板(這種TN型液晶配相方法濾光板與偏光板成90°),其亮度為100%;而當旋轉為180°,360°等,將完全無法穿過濾光板其亮度為0%;其餘角度灰度在0-100%之間。
  • 此時只有黑白之間的亮度顏色,所以每3個液晶一組,分別透過紅綠藍濾色玻璃,形成三原色
  • 這樣一組3個液晶,3種顏色(其比例由液晶旋轉的角度來決定)疊加為一種需要的顏色,這樣的一組液晶,成為一個像素

通過控制電壓的大小,就可以控制液晶扭轉的角度,即控制了經過這個液晶所得到的亮度


我從觀感方面說一下。eink的對比度很好,反射率較高,反射型液晶達不到相同的水平。我覺得這是由它們的物理結構決定的。

液晶本身是透明無色的,用來做顯示器必須要用偏振片——一般是用兩片,要彩色的話還得加上彩色濾光膜。我就單說反射式液晶屏吧,可以只用一層偏振片,但環境光需要照射進去,再反射回來,兩次穿過偏振片,偏振片的透光率一般都不到50%,eink不需要偏振片,自然反射率高。還有,液晶反射環境光,用的是反射電極,就是像素底部一層金屬反射膜,如果做得跟鏡子似的,產生鏡面反射效果,不利於觀看;做成不那麼平滑,又有其他問題。eink因為直接用黑白小顆粒反光,不存在類似問題。

有些黑白反射液晶跟我說的不同,可能跟計算器上的差不多,用了兩層偏振片,最底下貼了一張銀色反光膜,這樣的效果應該比較差。


題目里的圖片應該是黑莓的7230吧? 如果是的話(我當說的就是這種了),就不是單色屏,應該是一種STN反射屏。

它的解析度比E-Ink低,但和E-Ink一樣,同樣不反光,可以在沒有背光的情況下看清圖像;像黑莓7230/7290用的這塊屏解析度是240X160的,支持65536色,但顏色較淡,而現有的E-Ink的技術僅能支持16級的灰度顯示;同時由於顯示原理上的巨大差別,功耗的計算方式也是差別很大,STN屏和我們用的普通TFT一樣,供電後才能顯示,而E-Ink只有更新畫面時才需要供電,因此E-Ink屏的功耗可以達到5000-10000次翻頁;E-Ink屏比STN屏柔軟


作為用kindle和老人機的用戶只看到了3點:1.Eink不反光,老人機反光;2.kindle充一次電可以用3周,老人機最多10天;3.kindle翻頁效果不好,老人機沒有問題。


推薦閱讀:

如何說服別人不貼膜?
如何評價羅永浩「只有蘋果和鎚子能拯救中文字體的醜陋」的觀點?
為什麼2K手機屏的價格低於顯示器屏幕?
求推薦一個電腦顯示器?
IPS 屏幕的平板和手機(比如 iPad、Nexus 10) 的價格為什麼比 IPS 顯示器低很多?

TAG:手機 | 屏幕 | 電子墨水 |