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Aktualisiert: Das vollständig gedruckte flexible Display bietet geringen Stromverbrauch für einfache IoT-Geräte

Rdot Displays

Die Massenproduktion flexibler Displays ist auf Kunststoffsubstraten möglich, ohne dass Metall- oder ITO-Schichten erforderlich sind - entweder durch Blatt-zu-Blatt- oder Rolle-zu-Rolle-Druck.

Die zugrunde liegende Technologie umfasst organische Materialien, die unter dem Einfluss von Elektrizität ihre Farbe ändern.

Segmente im Display werden nach Belieben um + 3V oder -3V ein- oder ausgeschaltet
Wirklich bistabile Displays, wie die elektrophoretischen Typen von Eink, bleiben bei Bedarf jahrelang ohne Aktualisierung dauerhaft in dem Zustand, in dem sie eingestellt sind.

Das oben angegebene Timing gilt für die Standardmaterialauswahl von Rdot. Längere Zeit bis zum Ausbleichen kann auf Kosten längerer Ein- / Ausschaltzeiten erzielt werden. "Die Bistabilitätszeit kann von wenigen Minuten bis zu 24 Stunden reichen", sagte Firmenchef Felix Karlsson gegenüber Electronics Weekly.

Die elektrochrome Anzeige ist nützlich für Geräte, die nur während des Betriebs Informationen darstellen müssen - beispielsweise für einen Raumthermostat.

Wenn die Anzeige zu irgendeinem Zeitpunkt für die Standardmaterialien gelesen werden muss, behält eine Aktualisierung von 25 ms alle 15 Minuten den vollen Kontrast bei, sagte Rdot.

Da die Reaktion langsam ist, sind beabsichtigte Anwendungen einfache alphanumerische und andere segmentierte Anzeigen mit einer elektrischen Verbindung pro Segment. Einfache Matrixanzeigen seien möglich, sagte das Unternehmen, konzentriere sich jedoch vorerst auf die kostengünstigsten segmentierten Anwendungen.

Farbe

Die Standardfarbänderung erfolgt von hellgrau nach dunkelblau und umgekehrt - diese beiden Zustände sind die natürlichen Farben des elektrochromen Grundmaterials. Es wurden auch Rot-Schwarz- und Grün-Schwarz-Anzeigen sowie Blau-Schwarz-Anzeigen hergestellt (siehe Tabelle). Schwarz-Weiß-Displays befinden sich im Labor, und benutzerdefinierte Farben können entwickelt werden, um den Unternehmens- oder Markenfarben zu entsprechen.

Beispielspezifikationen rot schwarz Grün Schwarz Blau Schwarz
Kontrastverhältnis (J / J) 1: 8 1:11 1: 7
Kontrastverhältnis (ΔE) 60.9 67,8 47.5
L * a * b * heller Zustand [36,3, 55,8, 38,8] [49,4, -54,1, 46,2] [57, -3,7, -10,5]
L * a * b * dunkler Zustand [10.6, 19.3, -3.6] [13.4, -29, -5.5] [20.6, 10.2, −37.7]

„Wir können auch andere Farben verwenden, aber dies sind die Farben, die wir bisher entwickelt haben“, sagte Karlsson. „Normalerweise schließen wir die blau / schwarze Version nicht ein, da der blaue„ helle Zustand “sehr dunkel ist. Hellgrau / Dunkelblau ist unsere Standardfarbe, und wir sind dabei, Entwicklungsprojekte mit Kunden zu initiieren, um zusätzliche Farben zu entwickeln.

Leistung

Der Stromverbrauch ist extrem niedrig - siehe Tabelle unten -, wobei kleinere Segmentflächen weniger Energie pro cm verbrauchen2 Bei großen Segmentflächen muss daher die Segmentgröße bei der Berechnung des Energieverbrauchs berücksichtigt werden. Die Ansteuerspannungen können zwischen 2 V und 5 V liegen, wobei niedrigere Spannungen weniger Strom verbrauchen, aber langsamer schalten.

Als grobe Richtlinie, 1 cm ändern2 der Segmentfläche, um sie dann kontinuierlich aufrechtzuerhalten, erfordert:

  • 0,6 uW / cm2 für einen vollen Wechsel pro Tag
  • 1 μW / cm2 für einen vollen Schalter pro Stunde
  • 33,3 uW / cm2 für einen vollen Schalter pro Minute
  • 2 mW / cm2 für einen vollen Schalter pro Sekunde

CEO Karlsson erklärte diesen Leitfaden wie folgt: „Für eine konstante Einschaltanzeige umfasst das Ansteuern einen Schaltimpuls zum Ändern des Segmentbereichs und einen Auffrischungsimpuls zum Aufrechterhalten des Segmentbereichs, um einen hohen Kontrast aufrechtzuerhalten. Der Auffrischungsimpuls benötigt viel weniger Energie als der Schaltimpuls und wird in diesem Beispiel alle 15 Minuten angewendet. Wenn Sie jede Sekunde oder jede Minute wechseln, müssen Sie keinen Aktualisierungsimpuls hinzufügen. “

Er fügte hinzu, dass der Energieverbrauch erheblich reduziert werden kann, wenn nur selten umgeschaltet werden muss, beispielsweise einmal pro Tag, indem der Anzeigestapel für eine längere Bistabilitätszeit optimiert wird - bis zu den oben genannten 24 Stunden.

Beispiel Energieverbrauch
3 x 7-Segment-Ziffern
Durchschnittliche Segmentfläche 0,1 cm2
Anzahl der Segmente 21
Gesamtfläche der Anzeigesegmente 2,1 cm2
Antriebsspannung 3V
Volle Schalterenergie für ein Segment 0,06 mJ
Volle Schalterenergie für alle Segmente 1,26 mJ
Geschwindigkeit aktualisieren <100ms

Hier finden Sie weitere Informationen zur Leistung.

Haltbarkeit

Die Displays sind nicht UV-empfindlich, aber ohne Einkapselung besteht eine Feuchtigkeitsabhängigkeit, die die Schaltgeschwindigkeit und die Überblendzeit beeinflusst. Eine Barriere mit einer Wasserdampfdurchlässigkeit von 10-2g / m2/ Tag ist normalerweise ausreichend, um den Betrieb zu stabilisieren, sagte Rdot. „Der Anzeigestapel besteht aus organischen Schichten, einschließlich eines Kunststoffsubstrats, eines elektrochromen Materials und einer Elektrode für jedes Segment. Bei Bedarf können zusätzliche Ebenen wie grafische Überlagerungen, Schaltkreise und Barriereebenen hinzugefügt werden. “

Der Betrieb ist über -5 bis + 40 ° C, wobei keine dauerhaften Schäden über -20 bis + 80 ° C beobachtet werden, "aber der Bildschirmtreiber muss modifiziert werden", sagte Rdot.

Die Lebensdauer hängt hauptsächlich von der Anzahl der Schaltzyklen ab, die nahezu ohne Verschlechterung sind, wenn sich die Anzeige ständig in dem einen oder anderen Zustand befindet. „Für Anwendungen, die mehr als 1000 Schaltzyklen erfordern, wird empfohlen, den Kontrast durch Anpassen der Schaltzeit oder -spannung beim Umschalten vom dunklen in den hellen Zustand etwa 20% unter dem maximalen Kontrast zu halten“, sagte Rdot. "Bei genauem Fahren wird die Lebensdauer 100.000 Schaltzyklen überschreiten."

Laut Rdot steht eine eigene Blech-zu-Blech-Produktionslinie für das Prototyping und die Pilotproduktion von bis zu mehreren tausend Anzeigeeinheiten pro Monat zur Verfügung. Die typische Projektvorlaufzeit von der Skizze bis zur gelieferten Anzeige beträgt normalerweise <3months.

Für die Massenproduktion von Rolle zu Rolle steht ein bevorzugter Partner zur Verfügung, und die Lizenzierung kann für sehr große Mengen arrangiert werden.

Ist diese Technologie einsatzbereit, könnte jemand morgen ein Display bestellen?

Ja, sagte Karlsson, die Technologie ist einsatzbereit, aber das Unternehmen ist auf kundenspezifische Produkte spezialisiert. Daher wäre es ungewöhnlich, dass jemand ein Standarddesign bestellt. Der Prozess ist fast immer dreistufig:

  • Bewertungskit
  • Entwicklung von kundenspezifischem Design
  • Pilot-Produktion

"In Phase 2 stellen wir Prototypen her, die auf den Spezifikationen der Kunden basieren", sagte er. „Dies umfasst normalerweise das Design und die Anordnung der Segmente und in selteneren Fällen auch die Entwicklung von benutzerdefinierten Farben. Abhängig von den Umgebungsbedingungen und Betriebsbedingungen können auch andere Aspekte geändert werden, z. B. Barriereschichten und mögliche grafische Überlagerungen. “

Wird die Technologie gerade für Endbenutzerprodukte entwickelt?

Ja, sagte Karlsson, mehrere Entwicklungsprojekte sind im Gange und werden voraussichtlich bald die Pilotproduktion erreichen. Es sind noch keine Produkte mit Rdot-Displays auf den Markt gekommen, obwohl sie zu Bewertungszwecken in Produkte eingebaut sind.

Zum Thema Evaluierungskits stehen mehrere zur Verfügung:

  • OK-Symbol (30 x 16 mm2)
  • Ziffern (25 x 22 mm)2)
  • Eine 7-Segment-Nummer (30 x 40 mm)2)
  • Fünf quadratische Punkte von 10 x 10 bis 1 x 1 mm2 (35 x 37 mm)2)
  • Sieben stabförmige Stellen (28 x 35 mm)2)