Na podzim roku 2018 jsme si v našem seriálu o programování elektroniky vyzkoušeli práci s několika typy displejů, přičemž k těm zdaleka nejexotičtějším patřil dnes už mnohem rozšířenější elektronický inkoust.
Pro lepší představu jsem na něj tehdy vykreslil grafické rozhraní fiktivního GPS přijímače, který by tak měl velmi nízkou spotřebu elektrické energie. Na e-inkový displej by se totiž údaje o poloze, rychlosti, vzdálenosti, nadmořské výšce a aktuálním času z atomových hodin satelitního systému vykreslovaly třeba jen jednou za deset sekund.
E-ink kreslí díky elektroforéze
Základem elektronického inkoustu je elektroforéza – separační technika, která využívá k oddělení látek jejich odlišnou pohyblivost ve stejnojmenném elektrickém poli. Když tedy dáme e-inkovému displeji povel, aby na pozici 10;10 zobrazil černý pixel, elektroforéza se postará o to, aby se v jeho buňce působením elektřiny přesunuly do popředí tmavé částice, čímž buňka zčerná.
Základní princip elektroforézy
Když nyní displej odpojíme od napájení, částice zůstanou tam, kde jsou a displej bude zobrazovat už navždy naposledy zkonstruovaný obrazec.
Slovíčko „navždy“ berte s rezervou, trvanlivost ale může hravě překonat životnost samotného modulu. Když jsem tedy e-inkový displej letos v květnu vytáhl z krabice, stále na něm svítil tentýž obrazec jako před třemi lety. Zub času, občasné přenášení a gravitace se na něm nijak nepodepsaly.
Přeskupování částic potřebuje čas
Displeje jsou zpravidla ti největší jedlíci elektrické energie, takže kdybychom u naší hypotetické gépéesky skutečně použili e-ink namísto obvyklého barevného LCD s podsvícením, celková spotřeba dramaticky klesne a my bychom získali satelitní přijímač s výdrží třeba i v řádu desítek hodin při zapnuté obrazovce.
E-inkový displej i po třech letech drží obraz, ačkoliv od té doby nebyl připojený k elektřině
Elektronický inkoust má však i své slabiny. Tou principiální a zdaleka nejbolavější je velmi nízká rychlost překreslování. Mechanické přeskupení drobných částeček v buňkách pixelů prostě nějaký čas zabere, přičemž tato doba úměrně roste s rozlišením obrazovky a složitostí obrazce.
Moderní e-inkové moduly už sice podporují lokální překreslení, takže není třeba jako dříve při jakékoliv změně resetovat celou obrazovku (takové to ošklivé probliknutí, které znáte třeba z knižních čteček), nicméně i tak to jsou displeje, u kterých se počítá s opravdu velmi nízkou frekvencí obnovy.
Paměťové LCD
Existuje na trhu technologie, která nabízí to nejlepší z obou světů? Tedy velmi nízkou spotřebu elektrické energie v řádu mikrowattů, ale zároveň vysokou obnovovací frekvenci pro jemné animace, pokud je to zrovna potřeba?
Nabídka MLCD se omezuje jen na malé rozměry
Ano, existuje a prsty v tom mají inženýři z laboratoři SDE – Sharp Devices Europe. Evropská dceřiná společnost japonské korporace se vývoji displejů věnuje odjakživa, přičemž relativně novou oblastí jsou tzv. Memory LCD. Je to přesně ten předěl mezi jednoduchých reflexním černobílým LCD a e-inkem.
S jakými typy displejů se dnes kutilové setkávají nejčastěji a Memory LCD, o kterém se dodnes příliš moc neví:
Dnes jeden takový paměťový LCD od Sharpu oživíme pomocí čipu ESP32-S2. Kompletní zdrojové kódy najdete v závěru a na GitHubu seriálu Pojďme programovat elektroniku. V článku si tuto technologii vysvětlíme a porovnáme ji právě s e-inkem.
Pokračování článku patří k prémiovému obsahu pro předplatitele
Chci Premium a Živě.cz bez reklam
Od 41 Kč měsíčně
