OLED-microdisplays: het zelfuitstralende voordeel van 0,42–2,42 inch

Artikel

20 juni 2023

Een LCD straalt geen licht uit; het blokkeert het alleen. Een OLED-pixel zendt zijn eigen pixels uit, zodat de lichtgeleider, diffuser, backlight-driver en al hun kosten, dikte en kracht in één keer verdwijnen.

Verwijder de achtergrondverlichting en er volgen verschillende dingen

Een LCD straalt geen licht uit; het blokkeert het alleen, daarom heeft het achtergrondverlichting nodig. Een OLED-pixel zendt zijn eigen pixels uit, dus de lichtgeleider, diffusorfilms, backlight-driver en hun vermogensbudget verdwijnen allemaal in één keer. Wat ermee verdwijnt is de dikte, het gewicht, het stroomverbruik en de responstijd. Modules kunnen iets meer dan een millimeter groot zijn, donkere velden zijn puur zwart in plaats van diepgrijs, het zicht vanaf de zijkant verschuift niet van kleur en het schakelen laat geen vegen achter.

Voor een apparaat op batterijen stapelen deze zich op tot iets substantieels. Een wearable die één of meerdere keren per dag moet worden opgeladen, wordt rechtstreeks bepaald door het stroomverbruik van de displaymodule, terwijl de dikte en het gewicht bijna doorslaggevend zijn bij oor- en brilproducten. Zelfuitstoot is in deze categorieën geen bonus; het is een voorwaarde.

Hoe PMOLED en AMOLED het werk verdelen

Bij deze afmetingen zijn beide technologieroutes in gebruik. PMOLED (passieve matrix) heeft een eenvoudige structuur en directe aansturing, waarbij lijn voor lijn en pixel voor pixel wordt gescand, wat geschikt is voor kleine beeldschermen met relatief statische inhoud: een hartslagvenster, een batterij-indicator, statuspictogrammen. De beperking is de grootte: naarmate het paneel groter wordt, wordt de tijd die beschikbaar is om elke rij te belichten kleiner, neemt de helderheid af en worden de scanlijnen zichtbaar.

AMOLED (actieve matrix) heeft een TFT achter elke pixel voor individueel aansturen, wat een hogere resolutie, hogere vernieuwing en betere helderheidsuniformiteit ondersteunt. Er bestaan ​​volwassen oplossingen over het gehele bereik van 0,42 tot 2,42 inch, geschikt voor producten met complexe interfaces, animatie of video. De kosten zijn hoger en het rijden is complexer. Dat bereik – 0,42 tot en met 2,42 inch – is precies de band waar beide benaderingen de vereiste dekken en u kiest op basis van de complexiteit van de inhoud.

Welke producten het eigenlijk nodig hebben

De waarde van zelfuitstoot moet via de productvorm worden uitbetaald. Wearables en gezondheidsmonitoring zijn het voor de hand liggende geval: klein scherm, batterijgevoelig en vaak een altijd-aan-element. Handterminals en barcodescanners werken bij gemengd licht en hebben zowel leesbaarheid in zonlicht als niet-verblindende nachtbediening nodig. Apparaten die op het oor worden gedragen en slimme brillen hebben harde limieten voor de dikte en het gewicht. Instrumentenpanelen met indicatoren die altijd aan staan, kunnen in donkere velden met slechts enkele tekens naar een extreem laag vermogen terugvallen.

Het omgekeerde is ook waar. Als het product een vast bureauapparaat is met stabiel vermogen en een grote kleureninterface, is een TFT LCD waarschijnlijk de betere koop. Het OLED-voordeel van het microdisplay concentreert zich in vier woorden: klein, helder, efficiënt, dun. Het loont alleen bij de juiste toepassing.

Laag vermogen is ontworpen, niet geclaimd

Een brede kijkhoek en zelf-emissie horen bij de structuur, maar als je ze in je product plaatst, heb je het omringende ontwerp nodig: een driver-IC die is afgestemd op de resolutie, FPC-lengte en pindefinitie die zijn ingesteld op basis van de beschikbare ruimte, een strategie voor gedeeltelijke vernieuwing om de vernieuwingsfrequentie te verlagen, en slaap- en waakgedrag in stand-by. Individueel zijn deze klein; samen kunnen ze dertig procent van de levensduur van de batterij voor hun rekening nemen.

Dit alles kan tijdens maatwerk worden verrekend. We hebben zowel PMOLED- als AMOLED-oplossingen van 0,42 tot 2,42 inch, waarbij de grootte, interface, spanning, kijkrichting, FPC en achtergrondverlichting aanpasbaar zijn aan het ontwerp; parameters zijn typische cataloguswaarden en maatwerk volgt uw ontwerp. Geef de productvorm en het gebruiksscenario duidelijk aan en het voorstel kan in één keer goed zijn – wat zelfs nog belangrijker is voor een project dat in de eerste plaats voor OLED koos voor stroom.

Altijd aan en helderheid: de twee echte drempels op kleine schermen

Twee eisen bepalen of een PMOLED levensvatbaar is of dat het product iets anders nodig heeft. De eerste is de altijd-aan-bediening. Een altijd-aan-klok op een OLED veroudert de pixels die branden, en het inbranden is permanent. Er bestaan ​​oplossingen – het periodiek verschuiven van de weergavepositie, dimmen, wisselen tussen twee lay-outs – maar deze moeten in de toepassing worden ontworpen en niet achteraf worden ingebouwd. De tweede is leesbaarheid buitenshuis. De OLED-helderheid wordt gespecificeerd bij een bepaalde verhouding van verlichte pixels, en een scherm met een dichte witte inhoud kan zijn piekcijfer niet behouden; de effectieve helderheid buitenshuis is een fractie van het totale aantal.

Beide zijn testbaar voordat ze worden vastgelegd. Vraag naar de helderheid bij de daadwerkelijke inhoudsverhouding die u wilt weergeven, en laat de altijd-aan-indeling een paar honderd uur draaien om het verouderingspatroon te zien. We leveren de helderheid gemeten op basis van de gespecificeerde inhoudsmix in plaats van op basis van de cataloguswaarde, en kunnen een verouderingscontrole uitvoeren op een altijd ingeschakelde lay-out voordat de bestelling wordt bevestigd.

Laag stroomverbruik komt van drie plaatsen, niet alleen van het scherm

De OLED-besparing is structureel, maar de kracht die het product trekt, komt voort uit drie dingen: inhoud, vernieuwingsstrategie en aandrijfparameters. Op hetzelfde paneel kunnen een volledig wit beeld en een overwegend donker stand-byscherm verschillende keren verschillen; een altijd ingeschakelde klok en on-demand achtergrondverlichting zorgen voor een compleet andere levensduur van de batterij.

De veel voorkomende technische fout is het berekenen van de productkracht op basis van de datasheet van het scherm en vervolgens ontdekken dat het interface-ontwerp het voordeel heeft opgegeten. De juiste volgorde is om eerst het bedrijfsprofiel vast te stellen – wat permanent wordt weergegeven, hoe vaak het scherm oplicht, hoe helder het omgevingslicht is – en vervolgens het paneel en de aandrijfparameters op basis van dat profiel te selecteren. Gedeeltelijke vernieuwing, donkere interfaces en on-demand achtergrondverlichting bereiken samen meestal meer dan het schakelen tussen panelen.

In deze fase komen we tussenbeide: we schatten het verbruik in op basis van de interface-inhoud van de klant en geven advies over de aandrijfparameters. Een juiste paneelkeuze in combinatie met een niet-geoptimaliseerde interface geeft de bespaarde energie eenvoudigweg terug, en dat soort aanpassingen is gebruikelijk op kleine apparaten.

Inkoop van microdisplays: wat OEM-inkoop in de offerteaanvraag moet vermelden

Microdisplays zijn zo klein dat kopers ervan uitgaan dat ze eenvoudig te verkrijgen zijn, en het tegendeel is waar. Een OEM-aankoopgids voor een paneel van 0,42 tot 2,42 inch moet dingen repareren die een datasheet openlaat: de actieve gebiedstolerantie tegen het glazen afdekvenster, de flexibele staartlengte en -buiging, de interface (SPI, I2C of parallel), de initialisatievolgorde die de firmware zal gebruiken en wie het lettertype of de grafische bibliotheek levert. Als je een van deze fout maakt, zal het eerste prototype niet oplichten.

Het tweede offerteaanvraagitem is het kwalificatiepad. Een wearable en een instrumentenpaneel kunnen hetzelfde glas gebruiken en hebben verschillende bewijzen nodig: valtest, vochtigheid, werking bij lage temperaturen en voor medisch werk een ISO 13485-toeleveringsketen achter de module. Vraag de testrapporten op bij het monster, niet na de bestelling, want een leverancier die ze heeft, stuurt ze binnen een dag en iemand die ze niet heeft, belooft ze een maand lang.