Фізичні принципи роботи та апаратна архітектура дисплеїв на базі електронного чорнила (E-Ink)

Abstract

У роботі розглядаються фізичні принципи функціонування дисплеїв на основі електронних чорнил (E-Ink), зокрема фундаментальне явище електрофорезу. Описано механізм просторового переміщення заряджених пігментних частинок у мікрокапсулах під дією зовнішнього електричного поля. Проведено математичні розрахунки напруженості керуючого поля та порівняльний аналіз енергоспоживання. Проаналізовано високу енергоефективність технології, яка досягається завдяки властивості бістабільності, та розглянуто багатошарову архітектуру сучасних дисплеїв з точки зору оптимізації апаратного забезпечення.

This paper examines the physical principles behind the operation of electronic ink (E-Ink) displays, specifically focusing on the fundamental phenomenon of electrophoresis. The mechanism of the spatial movement of charged pigment particles within microcapsules under the influence of an external electric field is described. The high energy efficiency of the technology is analyzed, achieved through the property of bistability. The mathematical justification of pixel control processes using an active matrix is provided, and the multilayer architecture of modern displays is discussed in terms of visual comfort and hardware optimization.