Displays für Außenanwendungen
Digitale Farbdisplays, die mit Solarenergie laufen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Videotaugliches Electrowetting-Display
Bild 5 zeigt eine Videowiedergabe auf dem ersten Vollfarbmatrix-Display von Etulipa.
Das Display mit einer Gesamtauflösung von 176 × 84 Pixel besteht aus 4 × 2 Panels, die mit einem Klicksystem an der Vorderseite ausgerüstet sind und in das Displaygehäuse schnell montiert und wieder herausgenommen werden können. Jedes Panel hat eine aktive Fläche von 44 × 42 Pixel, die mit einem Abstand von 10 mm angeordnet sind, und einen Controller mit der elektronischen E/A-Schnittstelle.
Ein solches Panel wird aus sechs Kacheln zusammengesetzt. Eine Kachel wiederum besteht aus drei gestapelten Bipanen (C, M und Y) mit jeweils 22 × 14 Pixel, Hinterleuchtung, rückseitigem Reflektor und Elektronik in einem geschlossenen Gehäuse, das nach der IP65-Spezifikation entworfen wurde, um Wasser und Staub fernzuhalten.
Graustufen per PWM
In der Anzeige wurden die Graustufen durch Pulsweitenmodulation (PWM) erzeugt. Um eine bestimmte Graustufe zu erzeugen, wird die Spannung nur für einen bestimmten Bruchteil der Schaltzeit auf 100 Prozent ihrer Amplitude eingestellt. Je kleiner der Bruchteil ist, desto kleiner ist das effektive elektrische Feld über die Zeit. Ein kleineres elektrisches Feld vergrößert den Tröpfchendurchmesser, was zu einer stärkeren Absorption des einfallenden Lichts führt.
Beleuchtung bei Dunkelheit
Eine externe Lichtquelle verbessert die Qualität der Bildwiedergabe auf einem EWD bei Dunkelheit. Die Verwendung einer Hinterleuchtung ist dann praktisch und erlaubt einen kompakten Aufbau. Eine Hinterleuchtung für EWDs benötigt weniger Leistung als eine Hinterleuchtung bei LCDs oder OLED-Anzeigen, um die gleiche Lichtmenge zu erzeugen, da EWDs im Vergleich zu LCDs oder OLEDs eine hohe Lichtdurchlässigkeit aufweisen.
Elektronik für EW-Displays
Das Außendisplay (Bild 5) läuft mit einer von Etulipa entwickelten elektronischen Steuerung. Im Betrieb kann die Leistungsaufnahme je nach Bildinhalt bis zu maximal 5 W/m2 betragen. Wird am Abend und in der Nacht eine Hinterleuchtung verwendet, dann kann die über den Tag gemittelte Leistungsaufnahme auf 7 W/m2 geschätzt werden. Die vollständige Außenanzeige wird mit einem Solarpanel und einer Batterie betrieben. Eine netzgebundene Aufladung ist nicht vorgesehen.
Derzeit entwickelt Etulipa ein zweites Außendisplay mit doppelt so großem Schirm und einer handelsüblichen Ansteuerelektronik. Solche kommerziellen Systeme verwenden standardisierte Protokolle wie Gigabit-Ethernet für die Datenübertragung. Bei Gigabit-Ethernet liegt die Leistungsaufnahme für das Empfänger- und das Sendemodul allerdings in der Größenordnung von 1 W. Das bedeutet, dass die Empfänger-Sender-Verbindung so viel Energie braucht wie fast ein komplettes reflektierendes Etulipa-Display selbst.
Dem Nachteil der relativ hohen Leistungsaufnahme steht der Vorteil der einfachen Nutzung und optimierten Unterstützung gegenüber. Hier gilt es, noch einen Kompromiss zu finden.
Potenzielle Märkte
Das Potenzial für den Einsatz von Electrowetting-Displays im Außenbereich ist enorm. Allein im Bereich der Werbung gibt es drei Marktsegmente:
- Mobile Displays, die davon profitieren, dass kein Stromanschluss benötigt wird
- Displays für den Einzelhandel, für die bisher Genehmigungen aufgrund der Lichtverschmutzung durch Licht emittierende Displays schwer zu erhalten sind
- Werbung für Dritte wie z. B. Werbung in Stadtmöbeln oder Anschlagtafeln und Plakatwänden
Das ständige Bestreben, den Kohlendioxidausstoß und den damit verbundenen Energiebedarf zu senken, eröffnet enorme Möglichkeiten für Werbung mit vollfarbigen, reflektierenden EWDs in Plakatgröße.
Unabhängig davon bieten andere Marktsegmente Chancen, z. B. als Wegweiser und Anwendungen für den Verkehr. Dabei ist zu beachten, dass der Bereich Verkehr nicht nur die Straße, sondern auch die Eisenbahnen und die Wasserwege umfasst. Schließlich eröffnet die Möglichkeit, ein vollfarbiges reflektierendes Display mit extrem niedriger Stromaufnahme und hoher Sichtbarkeit bei allen Wetterbedingungen zu haben, viele interessante Möglichkeiten in Marktsegmenten, die nichts mit Nachrichten- oder Werbedisplays zu tun haben.
Schritte zur Markteinführung
Etulipa verfolgt einen schrittweisen Ansatz, bei dem die Markteinführung, der Produktionsausbau und die Zuverlässigkeitsprüfung parallel laufen. Die ersten Displays werden für Early-Adopter-Projekte gebaut, die eine Fülle von Erkenntnissen zu vielen Aspekten wie Wahrnehmung durch den Betrachter, Marketingoptionen, Technik- und Fertigungslernzyklen, Zuverlässigkeitsnachweis und Betriebskosten liefern werden.
Die Technik der Elektrobenetzung bei Bildschirmen wird schon seit Langem in Forschungslabors eingesetzt. Nun kommen Displays auf den Markt und die Technik kann mit all ihren Stärken genutzt werden.
- Digitale Farbdisplays, die mit Solarenergie laufen
- Videotaugliches Electrowetting-Display
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