Nieuws

Bijgewerkt: volledig bedrukt, flexibel display met laag energieverbruik voor eenvoudige IoT-apparaten

Rdot Displays

Massaproductie van flexibele displays is mogelijk op plastic substraten zonder dat metaal of ITO-lagen nodig zijn - door middel van vel-tot-vel of rol-tot-rol printen.

De achterliggende technologie betreft organische materialen die van kleur veranderen onder invloed van elektriciteit.

Segmenten in het scherm worden naar believen in- of uitgeschakeld met + 3V of -3V aangevraagd
Echt bistabiele displays, zoals elektroforetische typen van Eink, blijven permanent in de staat waarin ze zijn ingesteld, zonder vernieuwing, indien nodig jarenlang.

De bovenstaande timing is voor de standaard materiaalkeuze van Rdot - langere tijd tot vervagingsduur kan worden verkregen ten koste van langere aan / uit schakeltijden. "De bistabiliteitstijd kan variëren van slechts enkele minuten tot 24 uur", vertelde bedrijfsleider Felix Karlsson aan Electronics Weekly.

Het ziet zijn elektrochrome weergave nuttig zijn in apparaten die alleen informatie hoeven af ​​te beelden terwijl ze worden bediend - bijvoorbeeld een kamerthermostaat.

Als het scherm op enig moment moet worden gelezen, zal voor de standaardmaterialen een verversing van 25 ms om de 15 minuten het volledige contrast behouden, aldus Rdot.

Omdat de respons traag is, zijn de beoogde toepassingen eenvoudige alfanumerieke en andere gesegmenteerde displays met één elektrische verbinding per segment. Eenvoudige matrix-displays zijn mogelijk, zegt de firma, maar concentreert zich voorlopig op de goedkoopste gesegmenteerde applicaties.

Kleur

De standaard kleurverandering is van lichtgrijs tot donkerblauw en omgekeerd - deze twee toestanden zijn de natuurlijke kleuren van het basis elektrochrome materiaal. Er zijn ook rood-naar-zwart en groen-naar-zwart displays gemaakt, evenals een blauw naar zwart (zie tabel). Er zijn zwart-witte displays in het laboratorium en er kunnen aangepaste kleuren worden ontwikkeld die passen bij bedrijfs- of merkkleuren.

Voorbeeldspecificaties rood Zwart groen Zwart blauw Zwart
Contrastverhouding (Y / Y) 1: 8 1:11 1: 7
Contrastverhouding (ΔE) 60,9 67.8 47.5
L * a * b * heldere staat [36.3, 55.8, 38.8] [49.4, -54.1, 46.2] [57, −3.7, −10.5]
L * a * b * donkere staat [10.6, 19.3, -3.6] [13.4, -29, -5.5] [20.6, 10.2, -37.7]

"We kunnen ook andere kleuren maken, maar dit zijn de kleuren die we tot nu toe hebben ontwikkeld", zegt Karlsson, "Normaal gesproken nemen we de blauw / zwarte versie niet op, aangezien de blauwe‘ heldere staat ’erg donker is. Lichtgrijs / donkerblauw is onze standaardkleur en we staan ​​op het punt om ontwikkelingsprojecten met klanten te starten om extra kleuren te ontwikkelen.

Kracht

Het stroomverbruik is extreem laag - zie onderstaande tabel - met kleinere segmenten verbruiken minder energie per cm2 dan grote segmentgebieden, dus bij de berekening van het energieverbruik moet rekening worden gehouden met de grootte van het segment. Stuurspanningen kunnen tussen 2V en 5V zijn, met lagere spanningen die minder stroom verbruiken maar langzamer schakelen.

Als een ruwe gids, veranderende 1 cm2 van het segmentgebied, en vervolgens continu in stand houden, vereist:

  • 0,6 μW / cm2 voor één volledige switch per dag
  • 1μW / cm2 voor een volledige switch per uur
  • 33,3μW / cm2 voor een volledige schakelaar per minuut
  • 2 mW / cm2 voor een volledige schakelaar per seconde

CEO Karlsson legt deze gids uit: “Voor een constant‘ op ’display bevat de aandrijving één schakelaarpuls om het segmentgebied te veranderen en één verversingspuls om het segmentgebied te behouden om een ​​hoog contrast te behouden. De verversingspuls heeft veel minder energie nodig dan de schakelpuls en wordt in dit voorbeeld om de 15 minuten toegepast. Als je elke seconde of elke minuut wisselt, hoef je geen verversingspuls toe te voegen. ”

Hij voegde eraan toe dat als slechts zelden moet worden geschakeld, zoals eenmaal per dag, het energieverbruik aanzienlijk kan worden verminderd door de displaystack te optimaliseren voor een langere bistabiliteitstijd - tot de bovengenoemde 24 uur.

Voorbeeld energieverbruik
3 x 7-segment cijfers
Gemiddeld segmentgebied 0.1cm2
Aantal segmenten 21
Totaal gebied met weergavesegmenten 2,1 cm2
Stuurspanning 3V
Volledige schakelenergie voor één segment 0,06 mJ
Volledige schakel-energie voor alle segmenten 1,26 mJ
Update snelheid <100ms

Hier vindt u meer informatie over de kracht.

Duurzaamheid

De displays zijn niet gevoelig voor UV, maar zonder inkapseling is er een vochtigheidsafhankelijkheid die de schakelsnelheid en fade-tijd beïnvloedt. Een barrière met een waterdampdoorlaatbaarheid van 10-2g / m2/ dag is meestal voldoende om de werking te stabiliseren, zei Rdot. “De displaystapel bestaat uit organische lagen, waaronder een plastic substraat, een elektrochroom materiaal en een elektrode voor elk segment. Extra lagen zoals grafische overlays, circuits en barrièrelagen kunnen indien nodig worden toegevoegd. ”

De werking is meer dan -5 tot + 40 ° C, zonder blijvende schade boven -20 tot + 80 ° C, "maar de display-driver moet worden aangepast", aldus Rdot.

De levensduur hangt grotendeels af van het aantal ondernomen schakelcycli, met vrijwel geen verslechtering als het scherm constant in de ene of de andere staat verkeert. "Voor toepassingen die meer dan 1000 schakelcycli vereisen, wordt aanbevolen om het contrast ongeveer 20% onder het maximale contrast te houden door de schakeltijd of -spanning aan te passen bij het overschakelen van donkere naar heldere toestand", aldus Rdot. "Bij nauwkeurig rijden zal de levensduur meer dan 100.000 schakelcycli zijn."

Volgens Rdot is er een eigen productielijn van vel tot vel beschikbaar voor prototyping en pilotproductie tot enkele duizenden display-units per maand. Typische projectdoorlooptijd van schets tot opgeleverde weergave is meestal <3months.

Een voorkeurspartner is beschikbaar voor roll-to-roll massaproductie en licenties kunnen worden geregeld voor zeer grote volumes.

Is deze technologie klaar voor gebruik, kan iemand morgen een display bestellen?

Ja, zei Karlsson, de technologie is klaar voor gebruik, maar het bedrijf is gespecialiseerd in op maat gemaakte producten, dus het zou voor iedereen ongebruikelijk zijn om een ​​standaardontwerp te bestellen. Het proces bestaat bijna altijd uit drie fasen:

  • Evaluatiekit
  • Custom design ontwikkeling
  • Proefproductie

"In fase 2 maken we prototypes op basis van de specificaties van de klant", zei hij. “Dit omvat meestal het ontwerp en de indeling van de segmenten, en in zeldzame gevallen ook de ontwikkeling van aangepaste kleuren. Afhankelijk van de omgevingsomstandigheden en bedrijfsomstandigheden kunnen ook andere aspecten worden gewijzigd, zoals barrièrelagen en mogelijke grafische overlays. ”

Wordt de technologie ontwikkeld in producten van eindgebruikers?

Ja, zei Karlsson, er lopen verschillende ontwikkelingsprojecten en we verwachten binnenkort een proefproductie te bereiken. Er zijn nog geen producten met Rdot-displays op de markt gekomen, hoewel ze ter evaluatie in producten zijn ingebouwd.

Wat betreft evaluatiekits zijn er verschillende beschikbaar:

  • OK-symbool (30 x 16 mm2)
  • Cijfers (25 x 22 mm2)
  • Eén nummer van 7 segmenten (30 x 40 mm2)
  • Vijf vierkante plekken van 10 x 10 tot 1 x 1 mm2 (35 x 37 mm2)
  • Zeven staafvormige spots (28 x 35 mm2)