Обяснена цена на дисплея с електронно мастило: Ръководство за купувача

Електрофоретичните дисплеи, често наричани "E Ink", са намерили критично приложение в електронните четци и промишлените табели поради уникалните си свойства. Те са ненадминати по отношение на четливостта си на пряка слънчева светлина, която наподобява хартия, и нивата на енергийна ефективност. Но цената на тези предимства може да бъде шок за джоба на разработчиците, любителите и дори мениджърите на търговски поръчки. Причината, поради която тези дисплеи са толкова скъпи, и това дали си заслужава цената, е основна бариера за навлизане на много хора.

Този доклад дава задълбочена представа за пазара на дисплеи с електронно мастило. Ние ще разбием елементите, които определят цените, ще предложим прозрачен анализ на цените по размери и ще сравним технологията с основната алтернатива - LCD. Целта е да ви предоставим данните и контекста, от които се нуждаете, за да вземете информирано решение, независимо дали става въпрос за конструиране на единичен прототип от типа "направи си сам" или за обмисляне на мащабно търговско внедряване.

Защо дисплеите с електронно мастило са толкова скъпи?

Високата цена на технологията за електронно мастило не е случайна, а е пряка последица от основната производствена технология, пазарните сили и физиката на материалите. За да се разбере цената, трябва да се отиде отвъд крайния продукт към процеса на неговото производство и продажба.

• Въздействие на икономиите от мащаба

Високата цена на електронното мастило се дължи главно на ограничения му пазарен дял в сравнение с LCD и OLED. Произвеждат се милиарди основни дисплеи, което води до драстично намаляване на единичната цена. Тъй като е нишов продукт, E Ink има по-ниска степен на производство; следователно фиксираните разходи за научноизследователска и развойна дейност и производство се разпределят между по-малък брой единици, което оскъпява всеки дисплей.

• Експоненциално мащабиране на разходите с площта

Разходите за мастило зависят от площта, за разлика от другите дисплеи, които зависят от диагонала. Удвояването на диагонала увеличава площта, която трябва да бъде внимателно покрита с микрокапсули, четири пъти. По-голямата площ значително усложнява производството, риска от дефекти и разходите за контрол на качеството, така че цената расте експоненциално с размера.

• Специализирано производство и верига на доставките

Технологията на електронното мастило е сложна и се състои от многослойна система, състояща се от електрофоретичен филм и подложка за TFT. Нейният основен продукт, основната технология на филма E Ink, е патентована химическа продукция, която е обхваната от много малко други компании, освен от основния притежател на патента. Подобна неконкурентна верига за доставка на критични компоненти на ограничено ниво води до увеличаване на разходите в сравнение с висококонкурентния пазар на LCD панели.

Разпределение на разходите за електронно мастило по размер на дисплея

За да планирате практически, е важно да знаете какви са средните ценови граници в зависимост от размера на дисплея. В таблицата по-долу е представена приблизителна разбивка на разходите за извършване на еднократна покупка от обичайните доставчици на електроника. Цените са само за дисплейния модул, който може да съдържа или да не съдържа контролна платка.

Категория на дисплея	Диагонал на размера	Типичен ценови диапазон (USD)	Общи случаи на употреба
Малък	1.0″ – 3.9″	$5 – $30	Носими устройства, смарт баджове, малки сензорни устройства, етикети за цени, етикети за продукти.
Среден	4.0″ – 9.9″	$40 – $150	Електронни четци, персонални табла за управление, контролни панели за интелигентни домове, цифрови бележници.
Голям	10.0″ – 32.0″+	$200 – $2,000+	Цифрови табели, транспортни разписания, съвместни бели дъски и художествени дисплеи.

Малки дисплеи (1,0″ - 3,9″) е най-евтиното ниво на достъп. Ниската им цена и ниската консумация на енергия ги правят подходящи за показване на данни в малък мащаб, като например показване на сензорни данни от микроконтролер, интелигентни баджове с имена или електронни етикети за рафтове от следващо поколение.

Средни дисплеи (4,0″ - 9,9″) са сладкото място на потребителската електроника, представено най-вече от електронните четци Amazon Kindle и Kobo. За разработчиците и любителите този размер на екрана е идеален за създаване на персонализирани табла или информационни панели, които изискват по-голямо пространство на екрана, отколкото може да осигури малък дисплей, но на цена, която е непосилна за голям панел.

Големи дисплеи (10,0″ и повече) са местата, където експоненциалното нарастване на разходите става най-видимо. Те се използват главно за бизнес и професионални цели. Един 13,3″ дисплей може да струва няколкостотин долара, а 32″ панел - хиляди. Те се използват само в приложения, при които са важни ниската консумация на енергия за статични изображения, високата видимост и изисканата естетика, и затова се срещат в музеи, транспортни възли и корпоративни среди.

Основни фактори, които влияят на цената на дисплея

Въпреки че размерът е най-значимият фактор за цената, редица други технически спецификации играят важна роля при определянето на крайната цена на модула E Ink. Тези фактори изискват тънка преценка при избора на дисплей, който ще задоволи техническите изисквания, но не и финансовите ограничения.

• Цветно срещу монохромно

Най-основният и най-евтиният е стандартният монохромен (черно-бял) дисплей. Умерената ценова премия се добавя чрез въвеждането на ограничен брой цветове, например тристайните черно-бели/червени дисплеи. Технологиите с пълноцветно електронно мастило са значителен ценови пробив. Такива дисплеи използват масив от цветни филтри или по-сложно подреждане на много пигменти, което добавя слоеве на сложност към производствения процес и увеличава значително цената. Пълноцветните дисплеи все още са първокласна характеристика в много от настоящите приложения.

• Разрешаване на спорове и PPI

Остротата и яснотата на дисплея се определят от разделителната способност, изразена в точки на инч (DPI) или пиксели на инч (PPI). Повишената разделителна способност на дисплеите изисква също така по-гъста мрежа от микрокапсули и по-сложна TFT платка за управление. Дисплеят с разделителна способност 300 PPI, осигуряващ качество, подобно на това на печата, е по-скъп за производство от дисплея с разделителна способност 150 PPI със същия физически размер поради по-голямата точност и намалените производствени добиви.

• Честота на опресняване и форми на вълните

Дисплеите с електронно мастило нямат честота на опресняване, както традиционните LCD дисплеи. Те консумират енергия само по време на промяната на изображението. Промяната на изображението се задвижва от "форма на вълната" - сложна поредица от напрежения, насочени към пикселите. По-бързите дисплеи с частично обновяване (полезни за прости анимации или курсори) се нуждаят от по-сложен хардуер за контролер и вълнови форми, което увеличава цената на целия модул. Екраните, които се адаптират към сивата гама или по-бързата честота на опресняване, обикновено са по-скъпи в сравнение с тези, които се актуализират в обикновена черно-бяла гама.

• Контролен панел и интеграция

Панелът с необработено мастило E Ink не може да работи без контролна платка, която да управлява последователностите на захранване и да преобразува данните за изображението в правилните форми на вълната. Съществуват модули, които се продават в комплекти "всичко в едно", съдържащи контролна платка, която може лесно да се интегрира с платформа като Raspberry Pi или Arduino. Те са по-скъпи от необработения панел, но спестяват значително време за разработка. Закупуването на необработен панел е по-евтино в началото, но ще е необходимо много по-високо ниво на инженерни умения, за да се проектира и приложи персонализирано решение за управление.

Най-добрите дисплеи с електронно мастило и къде да ги купите

След като вече знаете техническите подробности за технологията на електронните вестници, следващата стъпка е да се сдобиете с правилния продукт, който отговаря на вашите нужди. За да улесним този процес, разделихме препоръките си на две категории: първата е насочена към практичните потребители от типа "направи си сам", а втората е насочена към бизнес и корпоративните потребители, които искат зряло, интегрирано решение.

За ентусиасти и майстори

Това е група, която обича тактилната работа и удоволствието от правенето. Високо оценени модули, платки за управление и комплекти за разработка са следните.

Случай на употреба	Препоръка и акценти	Est. Цена	Препоръчани доставчици
Информационно табло за IoT	Pimoroni Inky Impression 5.7″ (7-цветен EPD за богата визуализация, базирана на данни)	~$70	Adafruit, The Pi Hut
Дисплей за интелигентен дом	Добър дисплей 7,5″ HD екран (Свързва се чрез SPI интерфейс за календари/време)	~$60 – $75	Добър дисплей, Waveshare
Персонализирано устройство за писане	Waveshare 7,8″ HD екран (300 DPI за текст с качество за печат на този панел)	~$100 – $120	Waveshare, добър дисплей
Носими / интелигентни значки	Waveshare 2.13″ гъвкав екран (лек и огъващ се, често се продава като пълен комплект за разработка)	~$25	Waveshare, Adafruit
Етикети, привличащи вниманието	Waveshare 2,9″ трицветен EPD (използва E Ink Spectra™ за трети цвят)	~$20	Waveshare, AliExpress (Китай)
Малки цветни табели	Waveshare 4,01″ ACeP (7-цветен дисплей за атрактивни графики чрез SPI)	~$60 – $80	Seeed Studio, Waveshare

За бизнес и корпоративни потребители

Това е пазар, който се състои от различни доставчици на професионални решения. Отделните предприятия имат свободата да изберат най-подходящия партньор, който е най-подходящ за тях, в зависимост от техния предмет на дейност.

Приложение в индустрията	Тип решение	Основни изисквания	Ключови доставчици/марки
Интелигентна търговия на дребно	Системи за електронно етикетиране на рафтове (ESL)	Интеграция на POS, централно управление, специална мрежа с ниска консумация на енергия (напр. BLE)	ZhSunyco®, SES-imagotag, Pricer, Hanshow
Интелигентно складиране	Електронни етикети за контейнери и стелажи	Актуализации на инвентара в реално време, висока степен на сканиране, издръжлив хардуер	ZhSunyco®, SoluM, SES-imagotag
Smart Office	Дисплеи за заседателни зали и бюра	Синхронизиране със системи за календар, професионална естетика, безжично разгръщане с изключително дълга батерия	Visionect (Joan), ZhSunyco®, E Ink
Дигитално изкуство и табели	Широкоформатни цифрови рамки и знаци	Решения "до ключ" с актуализации на съдържанието чрез Cloud CMS, WiFi или USB	ZhSunyco®, E Ink, Visionect
Интелигентно здравеопазване	Информационни дисплеи за пациенти и указателни дисплеи	Без светлинно замърсяване, ясен текст, лесен за почистване и поддръжка	E Ink, ZhSunyco®, DKE

Забележка: Цените и наличността на модулите "Направи си сам" подлежат на промяна. В случай на усъвършенствани панели може да са необходими малко познания по електроника, за да се комбинира необработен EPD със задвижваща платка. Не забравяйте да проверите какви аксесоари (кабели, съединители) са включени, преди да се регистрирате.

Отвъд дисплея: Партньорство с ZhSunyco® за успех

Въпреки че таблиците по-горе представят обща перспектива на пазара, предприятията, които искат да увеличат мащаба на своя прототип до пълно производство, могат да използват не само компоненти; те се нуждаят от ангажиран технологичен партньор. Именно тук вертикално интегрираният доставчик на решения на едно гише, като ZhSunyco®, е в своята стихия. Те имат повече от 10 години опит в областта на научноизследователската и развойната дейност и присъствие в над 180 държави по света и осигуряват цялостна екосистема, която надхвърля дисплеите с електронно мастило и включва електронни етикети за рафтове (ESL) и търговски LCD дисплеи.

Тяхната сила е, че могат да контролират целия процес, като се започне от първоначалния дизайн и производството на хардуера в тяхната фабрика с площ 20 000 кв. м и се стигне до плавното интегриране на софтуера с вашите настоящи POS или IoT системи. ZhSunyco® има изключителна персонализация, така че можете да определите размера на дисплея и комуникационния протокол (2,4GHz, Wi-Fi, BLE, NFC), както и потребителския интерфейс на софтуера за управление. Те имат 142 патента и иновации, като например четирицветната технология ESL, която осигурява актуални, персонализирани решения. Готови ли сте да снемете идеята и да я превърнете в реалност? Свържете се с екипа на ZhSunyco® още днес и получете консултация или разгледайте сайта им, за да видите всички налични корпоративни решения.

Електронно мастило срещу LCD: Практическа перспектива разходи-ползи

Сравнявайки E Ink с LCD, е важно да се погледне по-дълбоко от спецификациите на хартия към практическите последици, поне в дългосрочен план. Докато LCD дисплеите са най-разпространени в масовата електроника, E Ink има уникален набор от предимства в определени ситуации, в които се изисква ниска консумация на енергия и висока четливост.

• Консумация на енергия:

Екраните на E Ink се различават съществено. Те се захранват само при промяна на изображението. След обновяването те поддържат дисплея в покой с минимална консумация на енергия. От друга страна, LCD дисплеите консумират енергия през цялото време - не само за поддържане на изображението, но и за захранване на подсветката. Тази разлика се задълбочава с течение на времето, особено в системите, захранвани с батерии.

• Четивност и удобство:

Мастилото E Ink блести на ярка дневна светлина. Тъй като е отразяващ дисплей, той работи по-добре на слънчева светлина, както хартията. Няма отблясъци, задна подсветка и трептене. Това е голяма разлика в комфорта за очите на потребителите, които четат дълго време. Тук LCD дисплеите (дори трансфлективните) могат да пострадат. Използването на задна светлина ги представя с отблясъци и възможно напрежение на очите, когато се използват за дълъг период от време.

• Производителност и отзивчивост:

LCD е безспорен победител в случай, че приложението ви изисква анимации, възпроизвеждане на видеоклипове или богат потребителски интерфейс. Той има висока честота на опресняване, която позволява плавно взаимодействие. E-Ink все още не е толкова добър в това отношение. Той е идеален при статично или слабо актуализирано съдържание, но не и при видео.

• Динамика на разходите: първоначален спрямо жизнен цикъл:

Мастилото E Ink може да изглежда скъпо на пръв поглед. Дисплейните модули и контролерите обикновено са по-скъпи от подобни LCD дисплеи. Но когато имате устройство, захранвано от батерии - например дистанционен сензор, етикет за електронен рафт или указателна табела на улицата - фактът, че E Ink консумира изключително малко енергия, означава големи икономии в дългосрочен план.

LCD дисплеят може да е по-евтин сега, но в дългосрочен план трябва да замените батериите или да свържете постоянната мощност, за да увеличите разходите. Някои случаи на използване на устройства с електронно мастило могат да работят месеци или дори години с монетна батерия. Това е не само ефикасно, но и революционно в експлоатационно отношение.

Бъдещето на електронното мастило: Цвят и цена

Цветът отдавна е най-очакваната, но трудна еволюция за дисплеите с електронно мастило. Ранните версии, базирани на масиви от цветни филтри, предоставяха приглушени тонове, по-ниска разделителна способност и бавна честота на опресняване - едва ли можеха да се използват извън основните графики. Това се променя. По-новите технологии като E Ink Gallery 3 използват система от четири частици (циан, магента, жълто и бяло) за директно изобразяване на цветовете, като елиминират филтрите и създават по-богати, по-наситени визуализации, които наподобяват печат. Въпреки това тези панели все още страдат от ниски скорости на опресняване и остават значително по-скъпи от монохромните си аналози, което ги прави недостъпни за масова употреба - поне засега. И все пак траекторията е огледална на тази на черно-бялото електронно мастило преди десетилетие: с подобряване на мащабите на производство и материалите се очаква разходите да спаднат, а производителността да се повишава постоянно. Засега цветното електронно мастило набира популярност в полустатични среди с ниска консумация на енергия, като интелигентни етикети, цифрови табели и първокласни устройства за водене на бележки - сценарии, при които видимостта при ярка светлина и дълготрайността на батерията са по-важни от движението или ярката подсветка. Вместо да се конкурира с LCD или OLED, цветното мастило E Ink си извоюва собствено пространство: уникална междинна позиция между хартията и екрана, предлагаща пълноцветни възможности, без да се жертва енергийната ефективност или четливостта на дневна светлина.

Окончателна присъда: Струва ли си цената на E Ink?

Екраните с електронно мастило не са с прекалено висока цена - те са проектирани. Това, което може да ни се стори, че е високата им цена, се дължи на специализираното производство, малките икономии от мащаба и необичайния набор от функции, които не могат да бъдат възпроизведени от конвенционалните дисплеи. LCD и OLED са по-подходящите решения, когато приложението изисква динамични изображения, висока честота на опресняване или богати цветове. Въпреки това, в ситуации, в които изискванията са за свръхниска консумация на енергия, възможност за четене на дневна светлина и дългосрочна оперативна ефективност, както при електронните четци, интелигентните етикети или захранваните с батерии устройства от областта на интернет на нещата, E Ink има някои ясни предимства, заради които си заслужава да се инвестира. То не е полезно, защото се конкурира на базата на цена или производителност, а защото може да предостави решения там, където другите дисплейни технологии не могат. В това отношение решението да се избере E Ink не е продиктувано от фактора намаляване на разходите, а по-скоро от желанието да се направи мъдра стратегическа инвестиция в инструмента, който ще свърши работа.