E-papier i elementy interaktywne - nowe możliwości

Unisystem już od kilku lat ma w swojej ofercie produkty e-papierowe. Dzięki partnerstwu technologicznemu z E Ink - pomysłodawcą, pionierem i światowym liderem tej technologii, oferta firmy ciągle się rozwija. Po wprowadzeniu na rynek modułów open-frame, które znacząco ułatwiają implementację delikatnych wyświetlaczy EPD w urządzeniach końcowych, nadszedł czas na prezentację rozwiązania związanego ze sterowaniem wyświetlanymi informacjami.

Kontrolery EPD od Unisystemu

Dział RnD Unisystemu przygotował trzy kontrolery obsługujące najpopularniejsze rozmiary wyświetlaczy e-papierowych, jakie pojawiają się w aplikacjach przemysłowych. Pierwszy z nich obsługuje wyświetlacze od 7,8" przez 9,7" aż do 11,3". Drugi kontroler jest wyświetlaczem o przekątnej 13,3" - zarówno w wersji BW (czarno-biały), jak i BWR (czarno-biało-czerwony). Ostatni obsługuje jeden z największych wyświetlaczy e-papierowych, czyli 31,2".

W trakcie prac projektowych jedną z najważniejszych kwestii była łatwość integracji i implementacji kompletnego rozwiązania w gotowym produkcie oraz znaczące ułatwienie skomplikowanego sterowania obrazem na wyświetlaczu e-papierowym. Kontroler zasilany jest z pojedynczego źródła o napięciu 5 V i umożliwia komunikację poprzez interfejsy SPI oraz USB. Obsługuje on grafikę 4-bitową (16-stopniowa skala szarości), która zwiększa możliwości wykorzystania wyświetlaczy e-papierowych w aplikacjach typu digital signage.

Tryby odświeżania obrazu

Technologia EPD najlepiej sprawdza się w przypadku statycznych aplikacji z elementami interaktywnymi. Największy problem stanowiła niska częstotliwość odświeżania obrazu. Obecnie możemy wyświetlać informacje w różnych trybach różniących się nie tylko częstotliwością, ale także dokładnością odwzorowania.

Dzięki takiemu rozwiązaniu zmniejszenie precyzji odwzorowania pozwoli nam uzyskać zdecydowanie płynniejszy obraz. Kontroler Unisystemu obsługuje zarówno częściową zmianę wyświetlanego obrazu, jak i tryb flashless, co sprawia, że jest elastycznym rozwiązaniem dostosowującym się do potrzeb wyświetlanych obrazów.

Tryb Initialize to jeden z waveformów, które zmieniają treść na całym wyświetlaczu. Jest stosowany, gdy wyświetlacz pozostaje w nieznanym stanie, np. jeśli poprzedni obraz został utracony w trakcie ponownego uruchomienia. Waveform Direct Update uruchamia tryb flashless, w którym wyświetlany obraz zostaje zmieniony. W tym wypadku każdy z pikseli w 16-stopniowej skali szarości może być zamieniony tylko na piksel czarny lub biały. Czas odświeżania to 260 s przy temperaturze otoczenia 25°C.

Grayscale Clear (GC16) to tryb stosowany w przypadku zmiany obrazu w 16-stopniowej skali szarości. Każdy z pikseli może zostać zaktualizowany lub wyczyszczony. Ten tryb jest określany jako "flashy", czyli migoczący. Występuje także tryb GCC16 (Greyscale Clear, 16 levels), który jest jeszcze bardziej migoczący niż GC16 i również jest stosowany w przypadku obrazów w 4-bitowej skali szarości. W tym trybie mamy gwarancję uzyskania najlepszej jakości obrazu. Oba są wykorzystywane przy całościowej zmianie wyświetlanych treści i określane jako "medium flash", czyli ze zredukowanym migotaniem. Czasy reakcji to odpowiednio 980 ms dla GC16 i 1240 ms dla GCC16.

Waveform GL16 to tryb flashless, który powinien być stosowany tylko z pełną aktualizacją wyświetlanych treści. Działa globalnie z zastosowaniem 16-stopniowej skali szarości. Idealnie sprawdza się do aktualizacji treści z antyaliasingiem. Czas reakcji wynosi 980 ms w standardowych warunkach.

Animacja na e-papierze?

Kolejne dwa tryby można określić jako interaktywne. Mode Animation to tryb flashless, który może być stosowany w przypadku częstych i szybkich zmian treści, a także prostych animacji. Jakość obrazu oraz ghosting zostały zredukowane, a czas reakcji jest szybszy - 120 ms w temperaturze 25°C. Warto zaznaczyć, że obecnie tryb Animation można wykorzystywać tylko z grafiką black & white.

Przejścia w skali szarości wspiera tryb DU4, który również jest trybem flashless i przypomina nieco opisany powyżej Direct Update. W tym wypadku każdy piksel w 16-stopniowej skali szarości zostaje zmieniony na piksel w 4-stopniowej skali szarości (0 - czarny, 5, 10, 15 - biały). To połączenie szybkiego czasu reakcji z zachowaniem skali szarości sprawdza się w antyaliasowych tekstach np. w menu restauracyjnym.

EPD w wersji outdoor

Dzięki rozwojowi technologii zastosowanie wyświetlaczy e-papierowych na zewnątrz stało się rzeczywistością. W niskich temperaturach wzrasta gęstość płynu, w którym zanurzone są e-kapsułki. Może to spowodować problemy z odświeżaniem oraz zmianą wyświetlanych treści. Inżynierowie z Unisystemu przygotowali rozwiązanie, dzięki któremu wyświetlacze e-papierowe mogą sprawnie działać nawet w temperaturze -20°C.

Kompletne rozwiązania e-papierowe

Unisystem, oferując zarówno pojedyncze wyświetlacze (seria USE), jak i zestawy złożone z wyświetlacza i kontrolera (seria USEC) oraz kompletnych modułów (seria USEM), zapewnia kompleksowe rozwiązanie oraz wsparcie w docelowej integracji wyświetlaczy e-papierowych z urządzeniem końcowym. Rozwiązania wykorzystujące e-papier są coraz częściej spotykane w przestrzeni publicznej w formie np. rozkładów jazdy, etykiet cenowych w sklepach, etykiet transportowych, a nawet jako elementy architektoniczne.

Unisystem