adt Neues Verfahren ermöglicht erstmals transmissive E-Paper

Dr. Jürgen Rawert, adt: »Unsere Entwicklung ist auch für Design-orientierte Applikationen interessant, weil sie sich problemlos in das Design des Produktes integrieren lässt«

E-Paper könnten künftig auch für Design-orientierte Anwendungen attraktiv werden: Das neue Verfahren der D³-Displays (Droplet-Driven-Display) des Start Up adt ermöglicht es, E-Paper transmissiv zu betreiben. Damit ist beispielsweise bei Anwendungen Weißer Ware ein »True-White-Design« realisierbar. Herkömmliche reflektive E-Paper lassen das nicht zu.

Die D³-Displays basieren auf dem physikalische Prinzip »Electrowetting«. Sie gehören zu den E-Papers, sind bistabil und lassen sich im Unterschied zu den herkömmlichen E-Papers nicht nur reflektiv sondern auch transmissiv (hinterleuchtet) betreiben. Produziert werden die D³-Displays von der LIM Liquids in Motion, einer Partnerfirma von adt.

»Bei Displays lässt sich der Electrowetting-Effekt auf zwei Arten nutzen: Zum einen durch das Kontrahieren und Relaxieren des Tropfens in einer Kammer oder indem man den Tropfen lateral bewegt«, erklärt Dr. Jürgen Rawert, Chief Operating Officer von adt.

Ein D³-Diplay besteht aus zwei hexagonal geformten Kammern die über einen Kanal verbunden sind. Legt man eine Spannung an, wird ein elektrisches Feld erzeugt. Folglich ändert der von Öl umgebene Wassertropfen seinen Kontaktwinkel. »Die Wasser-Öl- Kombination dient lediglich dem leichteren Verständnis, wir verwenden in unseren Strukturen optimierte Flüssigkeiten, die einen weiten Temperaturbereich und eine niedrige Ansteuerspannung ermöglichen«, beschreibt Rawert.

Die D³-Displays kann man transmissiv oder transflektiv – also mit Hinterleuchtung - betreiben, »daher ist unsere Entwicklung auch für Design-orientierte Applikationen interessant, weil sie sich problemlos in das Design des Produktes integrieren lässt«, so Rawert. Besonders im Bereich »Weißer Ware« sieht Rawert deshalb einen viel versprechenden Markt für die D³-Displays. Eine erste Anwendung in diesem Bereich kann adt bereits vorweisen: eine Status-Pixel-Anzeige für eine Spülmaschine. Dabei ermöglicht das D³-Display ein »true white« Design, was besonders für Weiße Ware ein wichtiger Verkaufsfaktor ist. Das ausgeschaltete Display bleibt dabei weiß und wird nicht schwarz, wie das bei anderen Displays der Fall ist.

»Nur D³-Displays sind wirklich bistabil«

Laut Rawert sind nur die D³-Displays im Vergleich zu anderen Electrowetting-Displays wirklich bistabil und haben eine hohe Temperaturtoleranz von - 45°C bis zu +100 °C. Bei dunklen und hellen Umgebungslichtbedingungen sind sie daher sehr gut ablesbar. Diese Eigenschaften kommen vor allem bei Strom sparenden Applikationen, bei denen extreme Umgebungsbedingungen wie Temperatur und Umgebungslicht eine maßgebliche Rolle spielen, zum Tragen. Ein komplett bistabiles Display verbraucht nur dann Strom, wenn der Bildinhalt wechselt und wird damit zum »No-Power-Display«. Ein Refresh wie bei anderen - als bistabil bezeichneten - Displays ist damit nicht notwendig. Allerdings sind bistabile Displays derzeit nur für Anzeigen mit einer niedrigen Änderungsrate geeignet, weil die Bildwechsel noch relativ träge vonstatten gehen.

Ein weiteres wichtiges Alleinstellungsmerkmal der D³-Anzeigen sieht Rawert in der variablen Tropfengröße. »Sie kann von 0,5 bis 10 mm variieren. 10 mm große Pixel sind für Billboards aufgrund des großen Betrachtungsabstandes eine ideale Pixelgröße. Herkömmlich LCDs verwenden dagegen Pixelgrößen im Bereich 0,2 bis 1«. (Je höher der Betrachtungsabstand ist, umso größer muss die Pixelgröße aufgrund der Auflösung des Auges sein.)

Angesteuert werden die D³-Displays als Passiv-Matrix, was den damit verbundenen technischen Aufwand relativ gering hält. Eine Aktiv-Matrix-Ansteuerung ist aber laut Rawert ebenfalls möglich und kommt bei komplexeren Displaystrukturen zum Einsatz.