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Les écrans utilisés dans les appareils portables, de mesure et fonctionnant sur batterie doivent répondre à des exigences différentes de celles des écrans classiques conçus pour des applications graphiques avancées. Parmi les critères essentiels figurent non seulement la lisibilité, mais aussi une consommation d’énergie exceptionnellement faible, un affichage stable du contenu statique et un fonctionnement fiable dans des conditions d’éclairage variables.
Les écrans MIP (Memory in Pixel) de Winstar répondent à ces exigences : les modèles WFM0103A2TABASNN000 et WFM0108A2TAJASNN000. Ces modules monochromes réfléchissants et compacts sont destinés à des applications dans lesquelles l’écran affiche principalement des données textuelles, des symboles, des icônes simples ou des informations mises à jour relativement rarement.
Technologie MIP – Mémoire intégrée à chaque pixel
La technologie « Memory in Pixel » (MIP) est une technologie d’écran LCD dans laquelle chaque pixel intègre une petite cellule mémoire. En termes simples, chaque point de l’image « se souvient » s’il doit rester clair ou sombre à un moment donné. De ce fait, il n’est pas nécessaire de rafraîchir en permanence l’ensemble de l’écran lorsque les informations affichées restent inchangées.
Dans les écrans LCD classiques, l’image est rafraîchie régulièrement par le circuit électronique de commande. Cela signifie que les données d’image sont transmises à plusieurs reprises à la dalle, même lorsque le même contenu reste affiché à l’écran pendant une longue période. La technologie MIP fonctionne différemment : les états des pixels sont stockés directement dans la dalle, ce qui permet au système de ne mettre à jour que les zones qui doivent réellement changer.
Dans la pratique, lorsqu’un seul chiffre, une icône d’état, un indicateur de batterie ou un message court change, le système n’a pas besoin de retransmettre l’image dans son intégralité. Il peut au contraire se contenter de mettre à jour certaines lignes ou sections de l’écran. Cela permet de réduire le volume de données transmises, d’alléger la charge de travail de l’unité de contrôle et de diminuer la consommation d’énergie. Toutefois, cela ne signifie pas que le panneau ne nécessite aucune activité périodique. Une alimentation électrique continue reste nécessaire pour assurer le bon fonctionnement de la matrice, mais il n’est pas nécessaire de transmettre en permanence une image complète.
Cela revêt une importance particulière pour les appareils fonctionnant sur batterie qui affichent principalement des informations simples, statiques ou rarement mises à jour, telles que l’état de l’appareil, les résultats de mesure, l’heure, le niveau de charge de la batterie ou des éléments de base de l’interface utilisateur.
Structure réfléchissante et lisibilité dans les environnements très lumineux
Les modèles WFM0103A2TABASNN000 et WFM0108A2TAJASNN000 utilisent une technologie réfléchissante et intègrent un rétroéclairage à LED. Cela signifie qu’ils s’appuient principalement sur la lumière ambiante pour afficher l’image, tandis que le rétroéclairage joue un rôle d’appoint, améliorant la lisibilité dans des conditions de faible luminosité. La visibilité dans les environnements très lumineux dépend donc principalement de la structure réfléchissante de l’écran plutôt que de la luminosité du rétroéclairage.
La technologie MIP associe ce mode de affichage réfléchissant à la mémoire intégrée aux pixels décrite ci-dessus. De ce fait, l’écran peut exploiter la lumière ambiante sans avoir à rafraîchir en permanence l’ensemble de l’image. C’est cette combinaison entre le fonctionnement réfléchissant et la mémoire intégrée aux pixels qui permet d’obtenir une bonne lisibilité tout en conservant une très faible consommation d’énergie.
Dans un environnement très lumineux, cette conception favorise la lisibilité de l’image, car l’écran utilise la lumière ambiante au lieu de la contrer avec un rétroéclairage puissant. C’est ce qui distingue les écrans MIP réfléchissants de nombreux écrans LCD transmissifs classiques, qui nécessitent une forte luminosité de rétroéclairage pour rester lisibles en plein soleil.
Grâce à leur structure réfléchissante, ces modules MIP sont parfaitement adaptés aux applications dans lesquelles l’appareil fonctionne à la lumière du jour ou sous un éclairage artificiel, notamment en extérieur, dans des environnements semi-ouverts et dans des stations de mesure bien éclairées. Ils sont donc conçus pour offrir une lisibilité optimale dans des environnements lumineux, y compris dans certaines applications en extérieur.
Toutefois, la visibilité finale en plein soleil dépend de la conception globale de l’appareil, notamment du verre de protection, des revêtements antireflets, du boîtier, de l’angle d’inclinaison de l’écran, ainsi que de la taille des polices et des icônes utilisées.
WFM0103A2TABASNN000 – Écran MIP carré de 1,03 pouces
Le WFM0103A2TABASNN000 est un écran MIP noir et blanc compact, d’une diagonale de 1,03 pouce et d’une résolution de 128 × 128 px. Son format carré le rend particulièrement adapté à l’affichage d’icônes simples, de symboles, d’indicateurs, de menus compacts et de données de mesure de base.
Le module mesure 24,29 × 28,66 × 1,78 mm et présente une surface active de 18,56 × 18,56 mm. Ses dimensions compactes facilitent son intégration dans de petits appareils électroniques disposant d’un espace d’installation limité.
Ce modèle est doté d’une interface SPI, ce qui facilite son intégration avec les microcontrôleurs utilisés dans les appareils portables et à faible consommation.
WFM0108A2TAJASNN000 – Écran MIP allongé de 1,08 pouces
Une autre option est le modèle WFM0108A2TAJASNN000, un écran MIP de 1,08 pouces offrant une résolution de 160 × 68 px. Contrairement au modèle de 1,03 pouces, il présente un format allongé adapté aux applications nécessitant l’affichage de messages courts, de valeurs numériques, d’informations d’état ou de texte dans un espace restreint.
Ce module présente une conception monolithique, mesure 32 × 14 × 2,08 mm et offre une surface d’affichage active de 25,28 × 10,744 mm. Son format allongé et son profil bas le rendent particulièrement adapté aux appareils dotés de boîtiers étroits ou compacts, où l’espace disponible à l’écran est limité mais où les informations essentielles doivent rester clairement lisibles.
Ce modèle utilise une interface SPI, ce qui facilite son intégration avec les microcontrôleurs couramment utilisés dans les appareils portables et à faible consommation. Cette norme étant largement prise en charge, le module peut être facilement intégré aussi bien dans de nouvelles conceptions que dans la mise à niveau d’appareils existants.
Le tableau ci-dessous compare les principales caractéristiques techniques des deux modèles :
| Paramètre | WFM0103A2TABASNN000 | WFM0108A2TAJASNN000 |
| Taille | 1,03″ | 1,08 pouces |
| Résolution | 128 × 128 px | 160 × 68 px |
| Interface | SPI | SPI |
| Dimensions du contour | 24,29 × 28,66 × 1,78 mm | 34,84 × 16,17 × 2,08 mm |
| Zone active | 18,56 × 18,56 mm | 25,28 × 10,744 mm |
| Couleur | monochrome, noir et blanc | monochrome, noir et blanc |
| Rapport de contraste | 20:1 (valeur typique) | 20:1 (valeur typique) |
| Tension d’alimentation | 2,7–3,3 V | 2,7–3,3 V |
| Plage de température de fonctionnement | De -20°C à +70°C | De -20°C à +70°C |
| Traitement de surface | revêtement dur | revêtement dur, antireflet |
| Écran tactile | none | none |
| Durée de vie des LED | 50 000 h | 50 000 h |
Fonctionnement à faible consommation dans les appareils alimentés par batterie
L’un des principaux avantages de ces deux modèles réside dans leur consommation d’énergie exceptionnellement faible, ce qui est particulièrement important pour les appareils fonctionnant sur batterie. Il convient toutefois de faire la distinction entre la puissance consommée par l’écran LCD lui-même et la consommation totale du module lorsque le rétroéclairage LED est activé.
Lorsque l’image affichée reste inchangée, l’écran LCD de l’un ou l’autre modèle ne consomme généralement que 15 µW. Même lorsque l’image est rafraîchie à raison d’une image par seconde, la consommation d’énergie reste faible, avec des valeurs typiques de 45 µW pour le WFM0103A2TABASNN000 et de 25 µW pour le WFM0108A2TAJASNN000. Ces valeurs concernent uniquement le fonctionnement de l’écran.
Lorsque le rétroéclairage LED est activé, la consommation d’énergie atteint plusieurs dizaines de milliwatts. Le rétroéclairage doit donc être considéré comme une fonctionnalité auxiliaire plutôt que comme le mode principal de fonctionnement à faible consommation. Son utilisation dépend de la conception de l’appareil : elle peut être activée périodiquement, allumée par l’utilisateur ou contrôlée par le système électronique de l’appareil. Le réglage automatique de la luminosité nécessiterait des composants et des fonctionnalités supplémentaires, tels qu’un capteur de lumière ambiante et une commande appropriée intégrée au système électronique ou au logiciel d’application.
Cette solution est particulièrement adaptée aux applications qui ne nécessitent pas d’animations fluides ni de graphismes sophistiqués, et dans lesquelles la fonction principale de l’écran est de présenter en permanence et clairement les informations essentielles.
Interface SPI et intégration avec l’électronique de commande
Ces deux modèles communiquent avec le système via une interface SPI. Cette interface série très répandue est couramment utilisée dans les appareils équipés de microcontrôleurs. Dans la pratique, elle simplifie l’intégration avec des circuits électroniques de commande de base sans nécessiter de contrôleurs graphiques avancés.
La possibilité de mettre à jour certaines lignes ou certaines sections de l’écran permet de réduire le volume de données transmises via l’interface, ce qui revêt une importance particulière dans les applications à faible consommation d’énergie.
Applications typiques des écrans MIP de Winstar
Grâce à leur faible consommation d’énergie, à leurs dimensions compactes et à leur bonne lisibilité dans des environnements très lumineux, les modèles WFM0103A2TABASNN000 et WFM0108A2TAJASNN000 sont parfaitement adaptés aux appareils portables, alimentés par batterie et à faible consommation d’énergie qui affichent des données statiques ou rarement mises à jour, des informations d’état et des messages courts.
Les applications typiques incluent :
- compteurs et enregistreurs de données – appareils qui affichent les résultats de mesure, les valeurs numériques, l’état de fonctionnement ou le niveau de charge de la batterie,
- appareils de test et de diagnostic – outils compacts destinés à l’entretien, au contrôle ou à la mesure, dont l’écran fait office d’interface utilisateur principale,
- équipements médicaux et de laboratoire de base – appareils auxiliaires, analyseurs, distributeurs ou instruments de diagnostic compacts qui affichent des résultats, l’état de fonctionnement, des messages ou des informations essentielles destinées à l’utilisateur dans le cadre d’applications non critiques,
- indicateurs d’état et modules d’information – écrans compacts servant à afficher des messages, des symboles, des icônes, des alarmes ou des informations sur l’état d’un appareil,
- compteurs et systèmes de surveillance – compteurs intelligents, appareils fonctionnant en permanence et interfaces de base pour la présentation des données d’exploitation,
- étiquettes électroniques et dispositifs d’identification – étiquettes, tags, identifiants ou écrans d’information compacts utilisés pour afficher de courts messages textuels.
Résumé
Les modèles WFM0103A2TABASNN000 et WFM0108A2TAJASNN000 de Winstar sont des écrans MIP compacts conçus pour les applications où la faible consommation d’énergie, la lisibilité et un format réduit constituent des priorités essentielles. Grâce à une mémoire intégrée à chaque pixel, ils peuvent conserver une image sans avoir à rafraîchir en permanence l’ensemble de l’écran, tandis que leur structure réfléchissante utilise la lumière ambiante pour améliorer la lisibilité.
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