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E-Paper Displays - Modern, effizient und lesefreundlich

Ob Preisschild am Supermarktregal, die Anzeige der heimischen Heizung oder das E-Book – elektrophoretische Displays (EPD) erfreuen sich zunehmender Beliebtheit. Doch welche Stärken haben sie und wo können sie diese besonders gut ausspielen?

Der wesentliche Unterschied zwischen EPDs - oder E-Paper Displays - und konventionellen Display-Typen liegt darin, dass erstere rein passiv arbeiten. Das heißt, sie haben keine Hintergrundbeleuchtung wie LCDs und keine Licht emittierenden Pixel wie OLEDs. Stattdessen nutzen sie das Umgebungslicht. Dadurch sind sie auch bei sehr hellem Licht und starker Sonneneinstrahlung noch sehr gut lesbar - im Prinzip wie bei echtem, bedrucktem Papier. Außerdem sind sie extrem energieeffizient, denn sie benötigen für eine neu anzuzeigende Information lediglich einen Stromimpuls. Anschließend bleiben die angesteuerten Pixel oder Segmente beliebig lange stehen, ganz ohne Energieverbrauch.

Auch der Betrachtungswinkel ist etwas Besonderes: Mit bis zu 180 Grad sind die Inhalte auf einem E-Paper Display aus nahezu jedem Blickwinkel deutlich lesbar.

Eine Lebensdauer von bis zu zehn Jahren ist vor allem für Langzeitprojekte interessant. Wie lang die Displays tatsächlich "leben", hängt in erster Linie von der Art der Anwendung ab. Entscheidend ist dabei die Einhaltung der spezifizierten Betriebstemperatur; sie sollte nicht überschritten werden.

Einsatzfelder vom Preisschild bis zum Thermostat

Mit diesen Merkmalen sind E-Paper Displays ideal für elektronische Preisschilder geeignet. Als elegante und zeitgemäße Lösung sind sie gleichzeitig kostensparend, da sie den Arbeitsaufwand, die Preise immer aktuell zu halten, auf ein Minimum reduzieren. Bei E-Books sorgen die augenschonenden "Paperwhite" Displays in Kombination mit der Touch-Technologie für ein komfortables Lesevergnügen.

Darüber hinaus spielen E-Paper Displays überall dort ihre Vorteile besonders aus, wo es um Low Power und punktuelle Anzeigen geht, z.B. in der Industrie im Metering-Bereich, bei Thermostat-Anzeigen, Receivern, Raumbeschilderungen und vielem mehr.

Funktionsweise eines E-Paper Displays

Ein E-Paper Display setzt sich aus vielen winzigen Kapseln mit einem Durchmesser von wenigen 10 µm zusammen. In ihrem Inneren befinden sich in einer klaren Flüssigkeit mikroskopisch kleine Partikel - negativ geladene weiße und positiv geladene schwarze. Sie lassen sich durch von außen angelegte elektrische Felder hin und her bewegen (Bild 4). Die Elektroden werden von einer Aktiv-Matrix mit je einem Dünnschicht-Transistor pro Pixel angesteuert, wie bei konventionellen TFT-Displays. Die Ansprechzeit eines E-Paper Displays liegt in der Größenordnung von einigen 100 ms, für eine Bewegtbild-Wiedergabe sind sie also zu träge. Bei statischen Anzeigen, die sich nur selten ändern, ist das hingegen unerheblich.

Bekommen nur langsam Farbe

Die meisten E-Paper Displays, die derzeit im Einsatz sind, zeigen Informationen in Schwarz-Weiß, in der Regel Text oder Grafiken. Dabei sind bis zu 16 Graustufen sowie verschiedene Farben möglich. Dass kaum vollfarbige E-Paper Displays zu finden sind, liegt einerseits am höheren Preis, andererseits an der immer noch unzureichenden Farbqualität. Die Hersteller treiben ihre Entwicklung intensiv voran, doch die Umsetzung ist nicht trivial. Denn die Technologie für farbige Anzeigen ist erheblich komplizierter als die für Schwarz-Weiß-Anzeigen.

Serienmäßig sind die E-Paper Displays mit den Farbkombinationen Schwarz/Weiß, Schwarz/Weiß/Rot sowie Schwarz/Weiß/Gelb auf dem Markt; seit Kurzem bietet u.a. Holitech auch Farbkombinationen wie Weiß/Grün und Weiß/Blau. Das Portfolio des Herstellers umfasst Größen von 1,54" bis 42,0", auf Wunsch auch mit Touch, Glas- oder Acrylglas-Abdeckung sowie Frontlight.

Minew führt E-Paper Displays samt Gehäuse, Funkmodul, Batterie und dazugehöriger Elektronik als komplettes elektronisches Preisschild. Hier haben Kunden aktuell die Wahl aus Größen zwischen 1,54" und 11,6". Auch Advantech bietet ausgewählte, sofort einsatzfähige Module mit E-Paper Displays an. Sie kommen in den Größen 2,9", 5,6" sowie 13,3" mit Gehäuse, Batterie, Board sowie einem Funkmodul.

 

Komponenten gibt es auf www.rutronik24.de.

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Figure 1: An e-paper display is as readable as paper, but much easier to handle.
Bild 1: Ein E-Paper Display ist so gut lesbar wie Papier, aber viel einfacher im Handling.