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电子墨水和液晶屏能否出现在一台设备上  

2016-01-17 03:19:17|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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目前电子墨水和液晶屏(LCD)是目前手持阅读设备两种主要的显示方式,各有所长,前者省电,纸感强;后者色彩绚烂,交互性强。目前并没有出现一种方式取代另外一种方式的局面,也就造成了一些人要携带两种设备的麻烦局面,能否让一台设备具备两种能力呢?从逻辑上看有如下4种可能性。


一、让电子墨水具备液晶屏的高速刷新速度

电子墨水的工作原理类似电泳,且具备磁带效应,因此优点是一次显示内容,只要不换页,显示的内容会一直稳定保持,且无需耗电。但是每次都要全部刷新才能避免某些电子墨水胶囊不听话而造成残留,电子墨水屏的刷新速度很低,每秒只有6帧,这样的情况是难以显示视频节目的 - 视频显示最低也要每秒25帧才行。

鉴于此,在更先进的材料技术出现以前,电子墨水屏幕是无法具备液晶屏的显示能力的,除非用户可以接受一款无法看视频的手机。目前市场上电子墨水的手机型号不多,也没有看到过有人使用。已知有一款ONYX电子墨水屏手机,如下图所示,主打还是通话和阅读二合一。

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此外还有一款日本夏普的 WG-S20/WG-N20/WG-N10电子记事本,目前也不是主流设备

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======知乎作者对电子墨水的工作原理=======

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电子墨水屏是由许多电子墨水组成,电子墨水可以看成一个个胶囊的样子。每一个胶囊(位置6)里面有液体电荷,其中正电荷染白色,负电荷染黑色。当我们在一侧(位置8)给予正负电压,带有电荷的液体就会被分别吸引和排斥。这样,每一个像素点就可以显示白色或者黑色。因为电子墨水的刷新是不连续的,每一次刷新完成就可以保持现在的图形,即使拔掉电池也依旧保存。可能会有人问到,拔了电池吸引电子墨水的电压就木有了,那么小球不就回复原状或者进入随机的混沌状态了吗?答案是因为电子墨水具有双稳态效应(磁滞效应)。于是,电子墨水的电子书省电就在于如果不需要显示有所变化,屏幕部分消耗电量为0

二、让液晶屏具备电子墨水的省电和显示效果

换一个角度,能否让LCD液晶屏来模拟电子墨水,从而提高电子设备阅读体验呢?这种体验的主要差异是电子墨水屏本身不发光,而是反射光线,因此对眼睛的伤害小,也省电;液晶是通过背光板发光来进行显示的,液晶被用来控制光线的通过方式,从而呈现不同的内容。

在无法改变工作原理的前提下,液晶是难以模拟电子墨水的。如果要模拟纸感效果,则液晶屏需要显示纸质背景,可以通过降低屏幕亮度、改变屏幕的颜色,但是无法省电。曾经有人希望用黑白液晶屏来实现省电的效果,但是旧式的黑白液晶屏分辨率很低。

============TFT-LCD原理============

从TFT-LCD的切面结构图(下图)可以看到LCD是由二层玻璃基板夹住液晶组成的,形成一个平行板电容器,通过嵌入在下玻璃基板上的TFT对这个电容器和内置的存储电容充电,维持每幅图像所需要的电压直到下一幅画面更新。液晶的彩色都是透明的必须给LCD衬以白色的背光板上才能将五颜六色表达出来,而要使白色的背光板有反射就需要在四周加上白色灯光。因此在TFT-LCD的底部都组合了灯具,如CCFL或LED。

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由于LCD面板本身并不发光,因此需要背光,液晶显示器就必须加上一个背光板, 来提供一个高亮度,而且亮度分布均匀的光源。LCD实际上是打开来自其后面光源的光来表现其色彩的。目前的常用背光源是CCFL或LED。


三、一台设备具备两个显示方式

让一台手机同时具备两个显示屏也是一种用一台设备实现两种效果的方式。普京2014年送给习书记的Yotaphone 手机就是这种设备之一:正面是液晶屏,背面是电子墨水屏。当时调研似乎价格在3000左右,本来以为很快会普及,没有料到这个手机现在也没有成为主流,价格也降低到2000元以下,可能还是设计有问题。

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此外,据说苹果有一项专利,在正面放置3种屏幕,下层是LCD,中间是电子墨水,上层是触摸屏,但是并没有见到产品。这项专利是2011年出现的。在软件控制下,可以实现一部分内容用电子墨水显示,一部分用液晶显示

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苹果公司(Apple)最新申请的一份专利表明,他们正在研究新型的显示技术――把 E-Ink ,LCD,触摸屏加在一起,形成一个“三明治”型的屏幕。它的优点不言而喻:对于 iPhone ,iPad ,iPod 等手持设备来说,既不牺牲全彩色图片的显示效果,又照顾了清晰锐利的单色文字。按照专利的描述,这块屏幕不止可以在单色 E-Ink 和彩色 LCD 之间切换,而且可以根据不同区域和不同内容自动切换。打个比方,用户在浏览一个带有图片和视频的网页。那么,E-Ink 屏幕负责显示文本,而 LCD 屏幕则负责显示图片和视频。最终用户看到的是一张完整而富有层次感的网页。另外还有一种应用场景:电子书的文字显示由 E-Ink 负责,而翻页的滚动效果由 LCD 负责。这就可以避免 E-Ink 刷新慢的缺点。话说回来,苹果每年都申请很多专利,谁也不能保证每件“看上去不错”的专利都转化成实际产品。不过“三明治”屏幕的思路确实挺震撼的

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四、利用外挂式组实现两种显示方式

在难以实现(三)的时候,有人发明了外挂式电子墨水显示屏,目前比较知名的是InkCase,主要可以适用于iPhone、三星手机、华为手机。这种InkCase实际上就是一个电子墨水显示器,可以利用蓝牙等各种方式和手机建立连接,显示手机屏幕的内容,也可以作为一个独立的设备来使用。

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搜索了淘宝,目前华为P8版本的价格是499元,水果6手机是799元,感觉价格还可以


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