Microdisplays OLED: a vantagem autoemissiva de 0,42 a 2,42 polegadas

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20 de junho de 2023

Um LCD não emite luz; apenas bloqueia. Um pixel OLED emite o seu próprio, de modo que o guia de luz, o difusor, o driver de luz de fundo e todo o seu custo, espessura e potência desaparecem de uma só vez.

Remova a luz de fundo e várias coisas se seguirão

Um LCD não emite luz; apenas o bloqueia, por isso precisa de luz de fundo. Um pixel OLED emite o seu próprio, de modo que o guia de luz, os filmes difusores, o driver de luz de fundo e seu orçamento de energia desaparecem de uma só vez. O que desaparece com eles é a espessura, o peso, o consumo de energia e o tempo de resposta. Os módulos podem ultrapassar um pouco mais de um milímetro, os campos escuros são pretos puros em vez de cinza profundo, a visão lateral não muda de cor e a alternância não deixa manchas.

Para um dispositivo alimentado por bateria, isso se transforma em algo substancial. Um wearable que precisa ser carregado uma ou várias vezes ao dia é determinado diretamente pelo consumo de energia do módulo de exibição, enquanto a espessura e o peso são quase decisivos em produtos para uso nos ouvidos e óculos. A autoemissão não é um bônus nessas categorias; é uma pré-condição.

Como PMOLED e AMOLED dividem o trabalho

Ambas as rotas tecnológicas estão em uso nesses tamanhos. PMOLED (matriz passiva) tem uma estrutura simples e condução direta, varrendo linha por linha e pixel por pixel, o que se adapta a pequenos displays com conteúdo relativamente estático – uma janela de frequência cardíaca, um indicador de bateria, ícones de status. Sua limitação é o tamanho: à medida que o painel cresce, o tempo disponível para iluminar cada linha diminui, o brilho fica para trás e as linhas de varredura tornam-se visíveis.

AMOLED (matriz ativa) possui um TFT atrás de cada pixel para condução individual, que suporta maior resolução, maior atualização e melhor uniformidade de brilho. Existem soluções maduras em toda a faixa de 0,42 a 2,42 polegadas, adequando-se a produtos com interfaces complexas, animação ou vídeo. O custo é mais elevado e a condução é mais complexa. Essa faixa – 0,42 a 2,42 polegadas – é exatamente a faixa onde ambas as abordagens cobrem o requisito e você escolhe pela complexidade do conteúdo.

Quais produtos realmente precisam disso

O valor da autoemissão deverá ser sacado pela forma do produto. Os wearables e o monitoramento da saúde são o caso óbvio: tela pequena, sensível à bateria e, muitas vezes, um elemento sempre ligado. Terminais portáteis e leitores de código de barras funcionam em iluminação mista e precisam de legibilidade à luz solar e operação noturna não ofuscante. Dispositivos usados ​​nos ouvidos e óculos inteligentes têm limites rígidos de espessura e peso. Os grupos de instrumentos com indicadores sempre ligados podem cair para uma potência extremamente baixa em campos escuros que mostram apenas alguns caracteres.

O inverso também é verdadeiro. Se o produto for um dispositivo de mesa fixo com alimentação estável e uma interface colorida grande, um LCD TFT provavelmente será a melhor compra. A vantagem do microdisplay OLED concentra-se em quatro palavras: pequeno, brilhante, eficiente, fino. Só paga no aplicativo certo.

O baixo consumo de energia foi projetado, não reivindicado

Amplo ângulo de visão e autoemissão vêm com a estrutura, mas colocá-los em seu produto exige o design circundante: um IC de driver compatível com a resolução, comprimento FPC e definição de pino definida pelo espaço disponível, estratégia de atualização parcial para reduzir a frequência de atualização e comportamento de suspensão e vigília em modo de espera. Individualmente estes são pequenos; juntos, eles podem representar trinta por cento da vida útil da bateria.

Tudo isso pode ser resolvido durante a personalização. Temos soluções PMOLED e AMOLED de 0,42 a 2,42 polegadas, com tamanho, interface, voltagem, direção de visualização, FPC e configuração de luz de fundo ajustáveis ​​ao design; os parâmetros são valores típicos de catálogo e a personalização segue seu design. Indique claramente a forma do produto e o cenário de uso e a proposta pode estar certa na primeira vez – o que é ainda mais importante para um projeto que escolheu OLED para energia em primeiro lugar.

Sempre ligado e brilho: os dois limites reais em telas pequenas

Dois requisitos decidem se um PMOLED é viável ou se o produto precisa de outra coisa. A primeira é a operação sempre ativa. Um relógio sempre ligado em um OLED envelhece os pixels acesos e a queima é permanente. Existem mitigações – mudança periódica da posição da tela, escurecimento, alternância entre dois layouts – mas elas precisam ser projetadas na aplicação, e não adaptadas. A segunda é a legibilidade em exteriores. O brilho do OLED é especificado em uma determinada proporção de pixels iluminados, e uma tela que mostra conteúdo branco denso não consegue manter seu valor máximo; o brilho externo efetivo é uma fração do número da manchete.

Ambos podem ser testados antes de serem confirmados. Solicite o brilho na proporção real do conteúdo que você pretende exibir e execute o layout sempre ativo por algumas centenas de horas para ver o padrão de envelhecimento. Fornecemos brilho medido no mix de conteúdo especificado, em vez da figura do catálogo, e podemos executar uma verificação de envelhecimento em um layout sempre ativo antes que o pedido seja confirmado.

O baixo consumo de energia vem de três lugares, não apenas da tela

A economia do OLED é estrutural, mas a potência que o produto obtém vem de três coisas: conteúdo, estratégia de atualização e parâmetros de unidade. No mesmo painel, uma imagem totalmente branca e uma tela de espera quase toda escura podem diferir várias vezes na atual; um relógio sempre ligado e luz de fundo sob demanda proporcionam uma duração de bateria completamente diferente.

O erro comum de engenharia é calcular a potência do produto a partir da folha de dados da tela e depois descobrir que o design da interface consumiu a vantagem. A ordem correta é corrigir primeiro o perfil operacional – o que é exibido permanentemente, com que frequência a tela acende, quão brilhante é a luz ambiente – e então selecionar os parâmetros do painel e do inversor em relação a esse perfil. Atualização parcial, interfaces escuras e luz de fundo sob demanda juntas geralmente alcançam mais do que trocar painéis.

Intervimos nesta fase: estimando o consumo a partir do conteúdo da interface do cliente e aconselhando sobre os parâmetros do acionamento. Uma escolha correta do painel combinada com uma interface não otimizada simplesmente devolve a energia economizada, e essa classe de retrabalho é comum em dispositivos pequenos.

Fornecimento de microdisplays: o que a aquisição OEM deve incluir na RFQ

Os microdisplays são pequenos o suficiente para que os compradores presumam que são simples de adquirir, e o oposto é verdadeiro. Um guia de aquisição OEM para um painel de 0,42 a 2,42 polegadas tem que consertar coisas que uma folha de dados deixa em aberto: a tolerância da área ativa em relação à janela de vidro, o comprimento e curvatura da cauda flexível, a interface (SPI, I2C ou paralela), a sequência de inicialização que o firmware usará e quem fornece a fonte ou a biblioteca gráfica. Se errar em qualquer um deles, o primeiro protótipo não acenderá.

O segundo item da RFQ é o caminho de qualificação. Um wearable e um painel de instrumentos podem usar o mesmo vidro e precisam de evidências diferentes: teste de queda, absorção de umidade, operação em baixa temperatura e, para trabalhos médicos, uma cadeia de suprimentos ISO 13485 por trás do módulo. Peça os relatórios de teste com a amostra, não depois do pedido, porque um fornecedor que os tiver enviará em um dia e aquele que não os prometerá em um mês.