• Display
• Electrophoretic
• Elettroforetici
• EPD
• HMI

La visualizzazione di dati, informazioni o contenuti multimediali è sempre stata importante nel mondo elettronico.
Grazie all’avanzamento tecnologico si è passati dai tubi nixie ai display a 7 segmenti, dai grandi tabelloni elettromeccanici ai display OLED ultrasottili ad altissima risoluzione. Con l’avvento dell’internet delle cose (IoT), soprattutto nelle applicazioni mobili a batteria, è cresciuta sempre più la domanda di display a basso consumo energetico, mantenendo comunque una buona esperienza visiva, e i display elettroforetici sono una valida risposta a questa domanda. Nonostante la loro invenzione risalga agli anni 70, la diffusione dei display ad inchiostro elettronico è avvenuta solo recentemente con la loro implementazione negli e-book reader, dove lo scopo principale è quello di sostituire la carta stampata.
L’obiettivo di questa tesi è quello di studiare la tecnologia dei display elettroforetici, comprendere l’attuale stato dell’arte e sviluppare un’interfaccia uomo-machina.
Esistono principalmente due tipi di display elettroforetici: quelli con il controller interno e quelli che necessitano di un controller esterno. Per valutare al meglio i pro e i contro, entrambe le tipologie di display sono state testate utilizzando apposite schede dimostrative.
Valutando i risultati ottenuti, per la realizzazione dell’interfaccia uomo-macchina è stata scelta la tipologia di display elettroforetici che necessitano del controller esterno, in quanto offrono una maggiore versatilità.
L’interfaccia uomo-macchina è composta da un display elettroforetico touchscreen da 6”, una Driving-Board della E-Ink dotata del controller per il display, e una scheda di logica basata su microcontrollore ST appositamente sviluppata per interfacciarsi con l’esterno e pilotare il display attraverso comandi su bus SPI.
La scheda di logica progettata durante il periodo di tesi permette di sfruttare appieno le potenzialità dei display elettroforetici in quanto soddisfa i requisiti prefissati e risulta flessibile per applicazioni future, sia in ambito biomedicale che nell’IoT.

The presentation of data, information or multimedia content in a visual form has always been important in the electronic world. Thanks to the technological advancement there has been a development from nixie tubes to 7-segment displays, from large electromechanical flip-boards to high resolution ultra-thin OLED displays. With the advent of the Internet of Things (IoT), especially in battery-powered mobile applications, the demand for low energy consumption displays has increased, while maintaining good user experience, and the electrophoretic displays (EPD) are a valid answer to this demand. Although their invention dates back to the 1970s, the spread of electronic ink displays has only recently occurred with their implementation in e-book readers, where the first goal is to replace printed paper. The aim of this thesis is to study the technology of electrophoretic displays, understand the current state of the art and develop a human-machine interface (HMI). There are mainly two types of electrophoretic displays: those with the internal controller and those that require an external controller. To better evaluate the pros and cons, both types of displays were tested using appropriate development boards. Evaluating the obtained results, for the realization of the human-machine interface the type of electrophoretic displays that has been chosen is the one which require an external controller, as they offer greater versatility. The human-machine interface consists of a 6" touchscreen electrophoretic display, an E-Ink driving board equipped with the display timing controller, and a logic board based on a ST microcontroller specifically designed to interface with the outside world and drive the display through SPI commands. The designed logic board allows to fully exploit the potential of the electrophoretic displays as it satisfies the prefixed requirements and prove to be adaptable for future applications, both in the biomedical and the IoT fields.