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Atualizado: o monitor flexível totalmente impresso oferece pouca energia para dispositivos IoT simples

Rdot Displays

A produção em massa de displays flexíveis é possível em substratos de plástico sem a necessidade de camadas de metal ou ITO - por impressão folha a folha ou rolo a rolo.

A tecnologia subjacente envolve materiais orgânicos que mudam de cor sob a influência da eletricidade.

Os segmentos no visor são ativados ou desativados à vontade em + 3V ou -3V aplicados para
Visores verdadeiramente biestáveis, como os tipos eletroforéticos da Eink, permanecem permanentemente no estado em que são definidos, sem atualização, por anos, se necessário.

O tempo acima é para a escolha de material padrão da Rdot - durações mais longas podem ser obtidas às custas de um tempo maior de ativação / desativação. "O tempo de biestabilidade pode variar de apenas alguns minutos até 24 horas", disse o CEO da empresa, Felix Karlsson, à Electronics Weekly.

Ele vê sua tela eletrocrômica útil em dispositivos que precisam apenas retratar informações enquanto estão em operação - um termostato de ambiente, por exemplo.

Se a tela precisar ser lida a qualquer momento, para os materiais padrão, uma atualização de 25ms a cada 15 minutos manterá o contraste total, disse Rdot.

Como a resposta é lenta, os aplicativos pretendidos são simples alfa-numéricos e outros displays segmentados com uma conexão elétrica por segmento. Os monitores de matriz simples são possíveis, disse a empresa, mas por enquanto está concentrada nas aplicações segmentadas de menor custo.

Cor

Sua mudança de cor padrão é de cinza claro a azul escuro e vice-versa - esses dois estados são as cores naturais do material eletrocrômico básico. Também foram feitos monitores vermelho-preto e verde-preto, assim como um azul-preto (consulte a tabela). Monitores em preto e branco estão no laboratório e cores personalizadas podem ser desenvolvidas para combinar com as cores da empresa ou da marca.

Exemplo de especificações vermelho preto verde Preto azul preto
Relação de contraste (Y / Y) 1: 8 1:11 1: 7
Relação de contraste (ΔE) 60,9 67,8 47,5
L * a * b * estado brilhante [36,3, 55,8, 38,8] [49,4, -54,1, 46,2] [57, -3,7, -10,5]
Estado escuro L * a * b * [10,6, 19,3, -3,6] [13,4, -29, -5,5] [20,6, 10,2, -37,7]

"Podemos fazer outras cores também, mas essas são as cores que desenvolvemos até agora", disse Karlsson, "normalmente não incluímos a versão azul / preto, pois o" estado brilhante "do azul é muito escuro. Cinza claro / azul escuro é a nossa cor padrão e estamos prestes a iniciar projetos de desenvolvimento com os clientes para desenvolver cores adicionais.

Poder

O consumo de energia é extremamente baixo - veja a tabela abaixo - com áreas de segmentos menores consomem menos energia por cm2 do que grandes áreas de segmento, portanto, o tamanho do segmento precisa ser levado em consideração ao fazer cálculos de consumo de energia. As tensões de acionamento podem estar entre 2V e 5V, com tensões mais baixas consumindo menos energia, mas alternando mais lentamente.

Como um guia aproximado, mudar 1 cm2 da área do segmento, sustentando-a continuamente, requer:

  • 0.6μW / cm2 para uma troca completa por dia
  • 1μW / cm2 por um interruptor completo por hora
  • 33.3μW / cm2 para uma troca completa por minuto
  • 2mW / cm2 para um switch completo por segundo

Explicando este guia, o CEO Karlsson disse: "Para uma exibição constante 'on', a direção inclui um pulso de chave para alterar a área do segmento e um pulso de atualização para manter a área do segmento e manter um alto contraste. O pulso de atualização requer muito menos energia que o pulso do comutador e é aplicado a cada 15 minutos neste exemplo. Se você alternar a cada segundo ou a cada minuto, não será necessário adicionar um pulso de atualização. ”

Ele acrescentou que, se apenas uma troca pouco frequente for necessária, como uma vez por dia, o consumo de energia pode ser significativamente reduzido, otimizando a pilha de displays para maior tempo de biestabilidade - até as 24 horas mencionadas acima.

Exemplo de consumo de energia
3 x dígitos de 7 segmentos
Área média do segmento 0.1cm2
Número de segmentos 21
Área total de segmentos de exibição 2.1cm2
Tensão de condução 3V
Energia total do switch para um segmento 0.06mJ
Energia total do comutador para todos os segmentos 1,26mJ
Velocidade de atualização <100ms

Há mais informações sobre energia aqui.

Durabilidade

Os monitores não são sensíveis aos UV, mas sem o encapsulamento, a dependência da umidade influencia a velocidade de comutação e o tempo de desbotamento. Uma barreira com taxa de transmissão de vapor de água de 10-2g / m2/ dia geralmente é suficiente para estabilizar a operação, disse Rdot. “A pilha de displays consiste em camadas orgânicas, incluindo um substrato plástico, um material eletrocrômico e um eletrodo para cada segmento. Camadas adicionais, como sobreposições gráficas, circuitos e camadas de barreira, podem ser adicionadas, se necessário. ”

A operação é superior a -5 a + 40 ° C, sem danos permanentes observados acima de -20 a + 80 ° C, "mas o driver da tela precisa ser modificado", disse Rdot.

A vida útil depende principalmente do número de ciclos de comutação submetidos, com quase nenhuma degradação se a tela estiver constantemente em um estado ou no outro. "Para aplicações que exigem mais de 1000 ciclos de comutação, é recomendável manter o contraste aproximadamente 20% abaixo do contraste máximo, ajustando o tempo ou a tensão de comutação ao mudar do estado escuro para o claro", disse Rdot. "Com direção precisa, a vida útil excederá 100.000 ciclos de comutação."

Uma linha interna de produção de chapa a chapa está disponível para prototipagem e produção piloto até vários milhares de unidades de exibição por mês, de acordo com a Rdot. O prazo de entrega típico do projeto, do esboço à exibição entregue, geralmente é <3months.

Um parceiro preferido está disponível para produção em massa rolo a rolo e o licenciamento pode ser organizado para volumes muito grandes.

Esta tecnologia está pronta para uso? Alguém poderia pedir um monitor amanhã?

Sim, disse Karlsson, a tecnologia está pronta para uso, mas a empresa é especializada em produtos personalizados, por isso seria incomum alguém pedir um projeto padrão. O processo é quase sempre de três etapas:

  • Kit de avaliação
  • Desenvolvimento de design personalizado
  • Produção piloto

"No estágio 2, fabricamos protótipos com base nas especificações dos clientes", disse ele. “Isso geralmente inclui o design e o arranjo dos segmentos e, em casos mais raros, também o desenvolvimento de cores personalizadas. Dependendo das condições ambientais e operacionais, outros aspectos também podem ser modificados, como camadas de barreira e possíveis sobreposições gráficas. ”

A tecnologia está sendo projetada para algum produto de usuário final?

Sim, disse Karlsson, vários projetos de desenvolvimento estão em andamento e esperam alcançar a produção piloto em breve. Nenhum produto que contém displays Rdot chegou ao mercado ainda que esteja incorporado a produtos para fins de avaliação.

Sobre o tema dos kits de avaliação, vários estão disponíveis:

  • Símbolo OK (30 x 16 mm2)
  • Numerais (25 x 22mm)2)
  • Um número de 7 segmentos (30 x 40 mm2)
  • Cinco pontos quadrados de 10 x 10 a 1 x 1mm2 (35 x 37mm2)
  • Sete pontos em forma de barra (28 x 35mm2)