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Displays, die in tragbaren, Mess- und batteriebetriebenen Geräten zum Einsatz kommen, müssen andere Anforderungen erfüllen als herkömmliche Bildschirme, die für Anwendungen mit anspruchsvoller Grafik konzipiert sind. Zu den wichtigsten Aspekten zählen nicht nur die Lesbarkeit, sondern auch ein außergewöhnlich geringer Stromverbrauch, eine stabile Darstellung statischer Inhalte sowie ein zuverlässiger Betrieb unter wechselnden Lichtverhältnissen.
Diese Anforderungen werden von den MIP-Displays (Memory in Pixel) von Winstar erfüllt: dem WFM0103A2TABASNN000 und dem WFM0108A2TAJASNN000. Diese kompakten, reflektierenden Monochrom-Module sind für Anwendungen vorgesehen, bei denen auf dem Bildschirm vorwiegend textbasierte Daten, Symbole, einfache Icons oder Informationen angezeigt werden, die relativ selten aktualisiert werden.
MIP-Technologie – In jedes Pixel integrierter Speicher
„Memory in Pixel“ (MIP) ist eine LCD-Technologie, bei der jedes Pixel eine kleine Speicherzelle enthält. Vereinfacht ausgedrückt „merkt“ sich jeder Bildpunkt, ob er zu einem bestimmten Zeitpunkt hell oder dunkel bleiben soll. Dadurch muss nicht der gesamte Bildschirm ständig aktualisiert werden, solange die angezeigten Informationen unverändert bleiben.
Bei herkömmlichen LCDs wird das Bild regelmäßig von der Steuerelektronik aktualisiert. Das bedeutet, dass Bilddaten wiederholt an das Panel übertragen werden, selbst wenn derselbe Inhalt über einen längeren Zeitraum auf dem Bildschirm angezeigt wird. Die MIP-Technologie funktioniert anders: Die Pixelzustände werden direkt im Panel gespeichert, sodass das System nur die Bereiche aktualisieren muss, die tatsächlich geändert werden müssen.
In der Praxis muss das System, wenn sich nur eine einzelne Ziffer, ein Statussymbol, eine Batterieanzeige oder eine Kurznachricht ändert, nicht das gesamte Bild erneut übertragen. Stattdessen kann es nur ausgewählte Zeilen oder Bereiche des Bildschirms aktualisieren. Dies reduziert die übertragene Datenmenge, entlastet die Steuereinheit und senkt den Stromverbrauch. Dies bedeutet jedoch nicht, dass das Panel keinerlei regelmäßige Aktivität erfordert. Eine kontinuierliche Stromversorgung ist weiterhin erforderlich, um den ordnungsgemäßen Betrieb der Matrix aufrechtzuerhalten, doch es ist nicht notwendig, ständig ein vollständiges Bild zu übertragen.
Dies ist besonders wichtig für batteriebetriebene Geräte, die in erster Linie einfache, statische oder nur selten aktualisierte Informationen anzeigen, wie beispielsweise den Gerätestatus, Messergebnisse, die Uhrzeit, den Ladezustand der Batterie oder grundlegende Elemente der Benutzeroberfläche.
Reflexionsverhalten und Lesbarkeit in hellen Umgebungen
Die Modelle WFM0103A2TABASNN000 und WFM0108A2TAJASNN000 nutzen reflektierende Technologie und verfügen über eine LED-Hintergrundbeleuchtung. Das bedeutet, dass sie zur Darstellung des Bildes in erster Linie auf Umgebungslicht zurückgreifen, während die Hintergrundbeleuchtung eine unterstützende Rolle spielt und die Lesbarkeit bei schlechten Lichtverhältnissen verbessert. Die Sichtbarkeit in hellen Umgebungen wird daher hauptsächlich durch die reflektierende Struktur des Displays bestimmt und weniger durch die Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung.
Die MIP-Technologie kombiniert diese reflektierende Methode der Bilddarstellung mit dem oben beschriebenen, in die Pixel integrierten Speicher. Dadurch kann der Bildschirm das Umgebungslicht nutzen, ohne das gesamte Bild ständig neu zu aktualisieren. Es ist diese Kombination aus reflektierendem Betrieb und Pixelspeicher, die eine gute Lesbarkeit bei gleichzeitig sehr geringem Stromverbrauch ermöglicht.
In heller Umgebung verbessert dieses Design die Lesbarkeit der Bilder, da der Bildschirm das Umgebungslicht nutzt, anstatt ihm mit einer starken Hintergrundbeleuchtung entgegenzuwirken. Dies unterscheidet reflektierende MIP-Displays von vielen herkömmlichen transmissiven LCDs, die eine hohe Helligkeit der Hintergrundbeleuchtung benötigen, um bei starkem Tageslicht lesbar zu bleiben.
Aufgrund ihrer reflektierenden Struktur eignen sich diese MIP-Module besonders gut für Anwendungen, bei denen das Gerät bei Tageslicht oder unter künstlicher Beleuchtung betrieben wird, darunter Standorte im Freien, halboffene Umgebungen und gut beleuchtete Messstationen. Sie sind daher so konzipiert, dass sie in heller Umgebung, einschließlich ausgewählter Außenanwendungen, eine optimale Lesbarkeit gewährleisten.
Die endgültige Lesbarkeit bei direkter Sonneneinstrahlung hängt jedoch von der Konstruktion des gesamten Geräts ab, einschließlich des Schutzglases, der Antireflexbeschichtungen, des Gehäuses, des Betrachtungswinkels sowie der Größe der verwendeten Schriftarten und Symbole.
WFM0103A2TABASNN000 – 1,03″-MIP-Display (quadratisch)
Das WFM0103A2TABASNN000 ist ein kompaktes Schwarz-Weiß-MIP-Display mit einer Diagonale von 1,03″ und einer Auflösung von 128 × 128 px. Durch sein quadratisches Format eignet es sich besonders gut zur Darstellung einfacher Symbole, Anzeigen, kompakter Menüs und grundlegender Messdaten.
Das Modul misst 24,29 × 28,66 × 1,78 mm und verfügt über eine aktive Fläche von 18,56 × 18,56 mm. Dank seiner kompakten Abmessungen lässt es sich problemlos in kleine elektronische Geräte mit begrenztem Einbauraum integrieren.
Das Modell verfügt über eine SPI-Schnittstelle, was die Integration in Mikrocontroller vereinfacht, die in tragbaren Geräten und Geräten mit geringem Stromverbrauch zum Einsatz kommen.
WFM0108A2TAJASNN000 – 1,08″ langgestrecktes MIP-Display
Eine weitere Option ist das Modell WFM0108A2TAJASNN000, ein 1,08″-MIP-Display mit einer Auflösung von 160 × 68 px. Im Gegensatz zum 1,03-Zoll-Modell verfügt es über ein längliches Format, das sich für Anwendungen eignet, bei denen kurze Meldungen, Zahlenwerte, Statusinformationen oder Text auf engstem Raum dargestellt werden müssen.
Das Modul verfügt über einen monolithischen Aufbau, misst 32 × 14 × 2,08 mm und bietet eine aktive Anzeigefläche von 25,28 × 10,744 mm. Durch sein längliches Format und seine geringe Bauhöhe eignet es sich für Geräte mit schmalen oder kompakten Gehäusen, bei denen der verfügbare Bildschirmplatz begrenzt ist, grundlegende Informationen jedoch gut lesbar bleiben müssen.
Das Modell nutzt eine SPI-Schnittstelle, was die Integration in Mikrocontroller erleichtert, die üblicherweise in tragbaren Geräten und Geräten mit geringem Stromverbrauch zum Einsatz kommen. Da dieser Standard weit verbreitet ist, lässt sich das Modul problemlos sowohl in neue Entwicklungen als auch in die Nachrüstung bestehender Geräte integrieren.
In der folgenden Tabelle werden die wichtigsten technischen Daten beider Modelle gegenübergestellt:
| Parameter | WFM0103A2TABASNN000 | WFM0108A2TAJASNN000 |
| Größe | 1,03″ | 1,08″ |
| Auflösung | 128 × 128 px | 160 × 68 px |
| Schnittstelle | SPI | SPI |
| Abmessungen der Gliederung | 24,29 × 28,66 × 1,78 mm | 34,84 × 16,17 × 2,08 mm |
| Aktiver Bereich | 18,56 × 18,56 mm | 25,28 × 10,744 mm |
| Farbe | monochrom, schwarz-weiß | monochrom, schwarz-weiß |
| Kontrastverhältnis | 20:1 (typ.) | 20:1 (typ.) |
| Versorgungsspannung | 2,7–3,3 V | 2,7–3,3 V |
| Betriebstemperaturbereich | -20°C bis +70°C | -20°C bis +70°C |
| Oberflächenbehandlung | Hartbeschichtung | Hartbeschichtung, Blendschutz |
| Touchpanel | none | none |
| LED-Lebensdauer | 50.000 h | 50.000 h |
Stromsparbetrieb bei batteriebetriebenen Geräten
Einer der wesentlichen Vorteile beider Modelle ist ihr außergewöhnlich geringer Stromverbrauch, was insbesondere für batteriebetriebene Geräte von Bedeutung ist. Es ist jedoch wichtig, zwischen dem Stromverbrauch des LCD-Panels selbst und dem Gesamtstromverbrauch des Moduls bei aktiver LED-Hintergrundbeleuchtung zu unterscheiden.
Wenn das angezeigte Bild unverändert bleibt, verbraucht das LCD-Panel bei beiden Modellen in der Regel nur 15 µW. Selbst bei einer Bildwiederholrate von 1 Bild pro Sekunde bleibt der Stromverbrauch gering, mit typischen Werten von 45 µW für das Modell WFM0103A2TABASNN000 und 25 µW für das Modell WFM0108A2TAJASNN000. Diese Werte beziehen sich ausschließlich auf den Betrieb des Panels.
Wenn die LED-Hintergrundbeleuchtung eingeschaltet ist, steigt der Stromverbrauch auf mehrere zehn Milliwatt. Die Hintergrundbeleuchtung sollte daher eher als Zusatzfunktion denn als primäre Betriebsart im Energiesparmodus betrachtet werden. Die Art der Nutzung hängt von der Konstruktion des Geräts ab: Sie kann periodisch aktiviert, vom Benutzer eingeschaltet oder durch die Elektronik des Geräts gesteuert werden. Eine automatische Helligkeitsanpassung würde zusätzliche Komponenten und Funktionen erfordern, wie beispielsweise einen Umgebungslichtsensor und eine entsprechende Steuerung, die in der Elektronik oder der Anwendungssoftware implementiert ist.
Diese Lösung eignet sich besonders gut für Anwendungen, die keine flüssigen Animationen oder anspruchsvolle Grafiken erfordern und bei denen die Hauptfunktion des Bildschirms darin besteht, wesentliche Informationen kontinuierlich und übersichtlich darzustellen.
SPI-Schnittstelle und Integration in die Steuerelektronik
Beide Modelle kommunizieren über eine SPI-Schnittstelle mit dem System. Diese weit verbreitete serielle Schnittstelle ist in mikrocontrollerbasierten Geräten häufig anzutreffen. In der Praxis vereinfacht sie die Integration in einfache Steuerelektronik, ohne dass dafür hochentwickelte Grafikcontroller erforderlich sind.
Die Möglichkeit, ausgewählte Zeilen oder Bildschirmbereiche zu aktualisieren, reduziert die über die Schnittstelle übertragene Datenmenge, was insbesondere bei Anwendungen mit geringem Stromverbrauch von Bedeutung ist.
Typische Anwendungsbereiche der Winstar-MIP-Displays
Dank ihres geringen Stromverbrauchs, ihrer kompakten Abmessungen und ihrer guten Lesbarkeit in hellen Umgebungen eignen sich die Modelle WFM0103A2TABASNN000 und WFM0108A2TAJASNN000 besonders gut für tragbare, batteriebetriebene und stromsparende Geräte, die statische oder nur selten aktualisierte Daten, Statusinformationen und kurze Meldungen anzeigen.
Typische Anwendungen sind:
- Messgeräte und Datenlogger – Geräte, die Messergebnisse, Zahlenwerte, den Betriebsstatus oder den Ladezustand der Batterie anzeigen,
- Prüfgeräte und Diagnosegeräte – kompakte Service-, Inspektions- oder Messgeräte, bei denen das Display als grundlegende Benutzeroberfläche dient,
- medizinische Basis- und Laborgeräte – Hilfsgeräte, Analysegeräte, Dosiergeräte oder kompakte Diagnosegeräte, die in nicht kritischen Anwendungsbereichen Ergebnisse, Betriebszustände, Meldungen oder wesentliche Benutzerinformationen anzeigen,
- Statusanzeigen und Informationsmodule – kompakte Anzeigen zur Darstellung von Meldungen, Symbolen, Icons, Alarmen oder Informationen zum Gerätestatus,
- Messgeräte und Überwachungssysteme – intelligente Zähler, ständig aktive Geräte und grundlegende Schnittstellen zur Darstellung von Betriebsdaten,
- Elektronische Etiketten und Identifikationsgeräte – Etiketten, Anhänger, Identifikatoren oder kompakte Informationsanzeigen, die zur Darstellung kurzer Textnachrichten dienen.
Zusammenfassung
Die Modelle WFM0103A2TABASNN000 und WFM0108A2TAJASNN000 von Winstar sind kompakte MIP-Displays, die für Anwendungen entwickelt wurden, bei denen geringer Stromverbrauch, gute Lesbarkeit und eine kompakte Bauform im Vordergrund stehen. Da in jedes Pixel ein Speicher integriert ist, können sie ein Bild beibehalten, ohne den gesamten Bildschirm ständig auffrischen zu müssen, während ihre reflektierende Struktur das Umgebungslicht nutzt, um die Lesbarkeit zu verbessern.
Sie sind sich nicht sicher, welches MIP-Display für Ihre Anwendung am besten geeignet ist? Kontaktieren Sie uns. Wir helfen Ihnen bei der Auswahl einer Lösung, die den Projektanforderungen, den Vorgaben zur Stromversorgung, den Betriebsbedingungen und der von Ihnen bevorzugten Integrationsmethode entspricht.
