Puderdisplays bekommen Farbe

Reifenhersteller Bridgestone präsentiert auf der Displaytechnik-Konferenz SID erstmals seine bereits 2002 angekündigten Puderdisplays. Gezeigt wird unter anderem ein 13,1-Zoll-Display mit XGA-Auflösung (1024 × 768, 98 dpi) und ein achtzölliges Display mit 960 × 768 Pixeln (160 dpi). Nach eigenen Angaben konnte der Hersteller bereits hochauflösende Labormuster mit 400 dpi realisieren.

Bei den Puderdisplays handelt es sich um ein reflektives e-Paper, in dem sich schwarze und weiße Kügelchen im elektrischen Feld ausrichten. Bei positiver Spannung an der transparenten Elektrode wandern die weißen Pigmente an die Schirmoberfläche, bei umgekehrtem Feld sorgen die schwarzen für ein dunkles Pixel. Grauwerte lassen sich über eine gepulste Ansteuerspannung erzeugen. Der Reflexionsgrad des e-Papers soll etwa 45 Prozent betragen, womit es bereits bei geringem Umgebungslicht gut lesbar ist. Anstelle der schwarzen Pigmentkugeln können rote, grüne oder blaue Pigmente und statt der weißen gelbe Pigmente eingebracht werden, um parziell farbige Displays zu realisieren. Die farbigen Pixel müssen allerdings durch Stege separiert werden, damit sie sich nicht mit anderen Pigmenten vermischen. Im gezeigten 13-zölligen e-Paper bringen deshalb Farbfilter über einem Schwarzweiß-Panel Farbe ins Display.

Die etwa 10 Mikrometer kleinen, pigmentierten Puderkugeln liegen zwischen zwei hauchdünnen, nur 40 Mikrometer voneinander entfernten Glasplatten. Um die Stabilität dieses fragilen Aufbaus zu gewährleiste, hat Bridgestone eine Art Wabenstruktur zwischen den Platten aufgebracht. Diese verhindert zudem ähnlich wie die Steppung eines Daunenbetts, dass die Pigmentkügelchen im Panel verrutschen. An Stelle der Glasplatten ließe sich das Puder auch zwischen zwei Plastiksubstraten einbetten, um biegsame Displays zu realisieren.

Die Pixel werden über eine Passiv-Matrix angesteuert, wobei die Threshold-Spannung des elektrisch geladenen Puders etwa 35 Volt beträgt. Der Schaltzustand der Pigmente ist bistabil, bleibt also auch nach Wegfall des elektrischen Feldes erhalten. Schnelle Bewegtbilder lassen sich trotz der enorm kurzen Schaltzeit – sie beträgt nur 0,2 ms pro Zeile – nicht dauerhaft realisieren. Grund: Die Oberfläche der Pigmentkügelchen wird beim Ausrichten im Feld rau, woraufhin sie sich bei konstanten Feldkräften nicht mehr vollständig an die Oberfläche bewegen und der Kontrast des Displays nach etwas 50 000 Bildwechseln von 7 : 1 auf unter 3 : 1 sinkt. Auch die Betriebstemperatur wirft noch Probleme auf: Sie ist auf derzeit 40 Grad begrenzt, was bei längerem Sonneneinfall schnell überschritten werden kann.

Laut Hersteller Bridgestone lassen sich die Puderdisplays sehr günstig im so genannten Roll-to-Roll-Verfahren produzieren. Displayhersteller Hitachi hat bereits Interesse bekundet und will die Bridgestone-Technik lizenzieren. In kleinen Stückzahlen soll das e-Paper von Bridgestone bereits im dritten Quartal dieses Jahres verfügbar sein. (uk)