Displayer - RISE ECD

Med tryckteknik och miljövänliga material kan vi skapa displayer som är böjbara, tunna, lätta, och kräver mycket lite energi. RISE ECD (fd Acreo Display) är en enkel reflektiv display som är tillverkad med tryckteknik och organiska material. Det är kanske världens första fungerande elektrokroma display och den kan användas för att skapa dynamiska ikoner och symboler. Och som dessutom kan massproduceras till en rimlig kostnad. 

Vår expertis innefattar byggsätt, tryckmetoder, härdning, kontaktering, drivning, elektrolyter och bläck för att skapa miniatyriserade system och displayer. 

Vad är unikt med elektrokroma displayer?

• Screentryckta
• Miljövänliga
• Böjbara och tunna
• Kan produceras rulle-till-rulle, dvs höghastighetsprocesser
• Kräver mycket låg energi (så lite som 1,2 V)
• Robust
• Reflektiv
• Bi-stabil (håller kvar färgen att vara inkopplad)

Displayen fungerar bra som en sk Visual Alert, dvs en enkel varningssignal, men kan även skapas som 7-segmentsdisplayer och drivas med aktiva/passiva matriser och då påminner den mer om en LCD. Eftersom den tillverkas med tryckteknik kan vi skapa vilken form som helst, och displayerna kan sedan integreras i smarta förpackningar, på etiketter eller tom gjutas in (in-mould) i tex smarta kort eller interiörer i bilar mm.

Exempel på tillämpningsområden

• Smarta etiketter (logistik, mäta temperatur, som förfalskningsskydd mm)
• Billiga displayer med kort livstid
• Medicinteknik: graviditetstest, blodtest, snabbtest av andra biomarkörer i saliv, blod mm
• Räknare och mätare (hur många enheter finns kvar, har jag tagit medicinen eller inte, av/på)
• Etiketter för logistik
• Smart cards: OneTimePassword
• Ersättning för LCD
• Ersättning för e-ink och andra sk "Paper displays"

Elektrokromism öppnar vägar för många nya applikationer såsom smarta dimbara glas, textilier som kan ändra färg, kamouflage- och designmöjligheter på ytor och andra material samt även på papper. Kontakta oss om du vill veta mer!

Vi utvecklar egna material och materialkombinationer såsom bläck och elektrolyter, med fokus på organiska material och miljövänliga och enkla produktionsprocesser. Elektrolytbläcken, t.ex. E001 och E003, är patentskyddade, men kontakta oss gärna om det finns intresse att utvärdera eller licensiera den här typen av bläckformuleringar. 

Forskning inom ledande polymerer belönades med Nobelpriset år 2000 och området fortsätter att växa, med spännande områden som tex interface med människroppen, organiska elektrokemiska transistorer och andra tryckta komponenter som kan användas i framtidens elektronik.

Området växer och ändras snabbt, exempelvis jobbar vi med att ta fram nya former och färger. Se gärna mer fakta och filmer om RISE ECD here.

De senaste åren har vi publicerat en del vetenskapliga artiklar på temat tryckta elektrokroma displayer. Här är ett axplock av detta arbete, fritt tillgängligt via Open Access:

Monolitisk integration av OECT-kretsar och elektrokroma displayer:

• All-printed large-scale integrated circuits based on organic electrochemical transistors, Nature Communications, 10, 5053, 2019.
• Monolithic integration of display driver circuits and displays manufactured by screen printing, Flexible and Printed Electronics, 5, 024001, 2020.
• Flexible Active Matrix Addressed Displays Manufactured by Screen Printing, Advanced Engineering Materials, 23, 2000771, 2021.

Screentryckta elektrokroma displayer på olika typer av substrat:

• Batteryless Electronic System Printed on Glass Substrate, Electronic Materials, 2, 527-535, 2021.
• Fully Screen Printed Stretchable Electrochromic Displays, Flexible and Printed Electronics, 6, 045014, 2021.
• Electrochromic Displays Screen Printed on Transparent Nanocellulose-based Substrates, Advanced Photonics Research, 4, 2200012, 2022.
• Screen printed reflective electrochromic displays for paper and other opaque substrates, ACS Applied Optical Materials, 1, 578-586, 2023.
• All-printed electrochromic stickers, Macromolecular Materials and Engineering, 308, 2300044, 2023.

Elektrokroma displayer tillverkade genom att kombinera vapor phase polymerization och screentryckning: 

• Electrochromic displays manufactured by a combination of vapor phase polymerization and screen printing, Advanced Materials Technologies, 7, 2200054, 2022.
• All-printed multilayers and blends of poly(dioxythiophene) derivatives patterned into flexible electrochromic displays, Macromolecular Materials and Engineering, 308, 2200453, 2022.
• Paper electronics utilizing screen printing and vapor phase polymerization, Advanced Sustainable Systems, 7, 2300058, 2023.

Elektrokroma displayer tryckta/integrerade för användning i transparenta displayer och smarta multifunktionella fönster:

• Integration of screen printed piezoelectric sensors for force impact sensing in smart multifunctional glass applications, Advanced Engineering Materials, 24, 2200399, 2022.
• Reflective and complementary transmissive all-printed electrochromic displays based on Prussian blue, Advanced Engineering Materials, 25, 2201299, 2022. 

Det största framsteget publicerades i Scientific Reports sommaren 2022. Artikeln handlar om screentryckta matrisadresserade elektrokroma displayer, där drivningen förenklas genom att använda ett passivt adresseringsprotokoll. Den här displaytypen möjliggör användning i en rad olika IoT-tillämpningar, de kan t.ex. användas för dynamiska QR-koder (se bilden ovan) eller för att generera bilder med olika gråskalenivåer:     

• The rise of electrochromics: Dynamic QR codes and grayscaling in printed passive-matrix displays, Scientific Reports, 12, 10959, 2022.

Artikel om kapslade screentryckta elektrolytbaserade elektroniska komponenter publicerad i Augusti 2025 i tidskriften ACS Applied Materials & Interfaces. Korrekt kapslade elektroniska komponenter står emot variationer i omgivningen, framförallt med avseende på fukt. Här visar vi hur både organiska elektrokemiska transistorer och elektrokroma displayer kan kapslas på ett skalbart sätt genom att enbart använda screentryckning, samt laminering i det sista processteget. Barriärfilmer med globalt adhesiv ger upphov till luftfickor för fukten att vandra i, men här undviks det genom att istället använda ett screentryckbart adhesiv. 

• Encapsulation of Screen-Printed Electrolyte-Based Organic Electronic Components for Long-Term Operation in Varying Environmental Conditions, ACS Applied Materials & Interfaces, 17, 45978-45989, 2025. 

Digital cellulosa är cellulosa som kombinerats med elektroaktiva material för att skapa funktionalitet och kan kommunicera i en digital värld men som ändå är ett hållbart och miljövänligt material. Användningsområden kan vara aktiva förpackningar som kan känna av och anpassa sig till sin omgivning eller storskaliga rullar av papper som kan lagra energi.

Tänk om förpackningen kunde berätta när den är utsatt varit utsatt för fukt? Eller om vi kan minska matsvinn? Kanske kan vi skapa produkter eller tillverka textil med cellulosa som bas?

Power Paper - Genom att kombinera cellulosa eller nanocellulosa med ledande polymerer har vi skapat ett svart papper med enastående egenskaper. Pappret är gummiliknande och kan tillverkas i stor skala med låga insatskostnader, och innehar fyra världsrekord vilket ger det förutsättningar att agera som batteri eller superkapacitans. Se gärna artikeln på LiUs hemsida:

• Högsta laddning och kapacitans i organisk elektronik, 1 C och 2 F (Coulomb och Farad).
• Högsta uppmätta ström i en organisk ledare, 1 A (Ampere). 
• Högsta förmåga att samtidigt leda såväl joner som elektroner. 
• Högsta transkonduktans i en transistor (förändring av strömstyrkan beroende på den elektriska spänningen, mäts i Siemens, S)

Publikationen skedde i Advanced Science år 2015 med forskare från LiU och RISE: An Organic Mixed Ion-Electron Conductor for Power Electronics

Supercappar, eller kapacitanser med speciella egenskaper, kan laddas upp och därefter laddas ur väldigt snabbt. På Printed Electronics Arena i Norrköping har vi skapat mindre serier av supercappar baserade på landvinningarna inom Power Paper och i flera projekt visat möjligheter till uppskalning och producerbarhet.

Optoelektroniskt papper som modifierats med zinkoxid är ett annat intressant område - papper med inbyggd funktionalitet. Pappret går att skapa i stor skala och vi har producerat ett ton för att testa processen! Med tryckteknik kan pappret modifieras till att innehålla sensorik. Ett exempel är uv-sensorer och i framtiden kanske vi kan använda konceptet för att rena vatten med fotokatalys. Nyfiken? Kontakta oss!

Inom RISE och Sverige sker stora satsningar på cellulosaforskning då cellulosa finns naturligt som en fundamental byggsten i träd och andra växter. Det är världens vanligaste polymer. RISE har exempelvis nyligen utvecklat världens starkaste biomaterial av nanocellulosa och ett nytt kompetenscenter har skapats tillsammans med svensk industri, med fokus på digital cellulosa.

Vi hjälper industrikunder och arbetar med tillämpad forskning inom organiska material för tryckt elektronik, bioelektriska system och hybridelektronik.

Specifikt kan vi tack vare våra unika labmiljöer (renrum, trycklab) gå från molekylnivå till färdiga prototyper och mindre serietillverkning.

• Syntes - kemisk formulering och utveckling
• Karakterisering - testning, utvärdering
• Härdning - hur fungerar materialet i en produktionsmiljö?
• Material- och substratkombinationer - vidhäftning, livslängd, toxicitet

Inom ramen för innovationsklustret PEA i Norrköping utvecklas material som används för att skapa elektriskt och joniskt ledande kretsar och system. Printed Electronics Arena är en av RISEs 100 test- och demoanläggningar, och i innovationsklustret sker ett nära samarbete mellan RISE och LiU, Laboratory of Organic Electronics. Forskning inom organiska material är ett område som växer snabbt.

Vi interagerar ofta med innovatörer och småföretag som inte riktigt har muskler att själva driva teknisk utveckling.

Exempel på frågeställningar som vi ofta möter är:

• Går det att göra så här?
• Vad kostar det att skapa en prototyp?
• Vilka kan och bör vi samverka med?
• Var kan vi finna finansiering?
• Är det smart att använda EU eller Vinnova, eller ska vi utveckla vidare själva?
• Hur kan vi finna rätt kompetens?

Vi har erfarenhet av alla steg från idé till kommersialisering, både tekniskt och affärsmässigt. 

Printed Electronics Arena i Norrköping är ett innovationskluster och en av RISE många Test- och Demonstrationsanläggningar. Genom ett nära samarbete med Linköpings Universitet och The Laboratory of Organic Electronics, samt inkubatorn LEAD i Östergötland, Region Östergötland och Norrköpings kommun får vi många förfrågningar från uppfinnare, småföretag och även större bolag där idéer inte riktigt passar in. 

I vår verktygslåda kan ni finna: innovationshantering, open innovation, immaterialrätt, tech transfer, konfidentialitetshantering, finansiering, bolagisering och på ren svenska: hur kommer vi vidare? Vi har access till hela RISE kunskap och lab och kan guida er vidare i en djungel av tekniska och kommersiella utmaningar. Inom RISE finns även experter inom SME-utveckling, experter på EEN (Entreprise European Network, småföretagsfinansiering och nätverkande).

Exempel 1 - elektronikdesign och prototyptillverkning

Vi skapar ett nätverk i och på kroppen och med avancerade sensorer och jonpumpar.

Exempel 2 - Industriprojekt med full konfidentialitet

Ni får access till världsledande lab, kompetens och stöd i ert utvecklingsarbete, från explorativ forskning till prototyping.

Vi kan hjälpa er med frågor som:

• Kan man göra det här?
• Har någon gjort det förut?

Exempel 3 - forskningssamarbeten som finansieras av Vinnova eller EU

sCCI-systemet har utvecklats i samarbete med ett industriellt konsortium, där Cold Chain-experterna TSS och kravställarna MSF, Läkare utan gränser, deltagit. Vinnova har bidragit med finansiering. I detta andra projekt är MSF inte längre medverkande, då projektet mer handlar om industrialisering.

En smart etikett för monitorering av temperatur kan leda till lägre kostnader och noggrannare mätning, och inte minst minska mängden fel i fält, där enkla lösningar oftast fungerar bättre än avancerad kommunikationsutrustning.

Bioaktiva preparat, såsom vaccin, påverkas av temperaturfluktuationer. För att säkerställa att de är verksamma övervakas kyltransporter inom farmakologi med temperaturloggers, som kan indikera om exponering skett. Eftersom stora värden är involverade är kylkedjemonitorering (Cold Chain Monitoring) ett viktigt område för världens farmabolag och inom den humanitära vården finns ett antal aktörer som arbetar med Cold Chain-problematik: PATH, GAVI, WHO, Unicef och MSF bland andra.

Idén att utveckla en smartare och billigare temperaturlogger kom från Läkare utan gränser efter omfattande studier av hur vaccin färdas och hanteras i det som MSF kallar "Chain of Life". MSF gjort en omfattande behovsanalys som finns här: enklare och smartare Cold Chain Indicator.

Vi vill även tacka andra externa parter som varit inblandade i projektet: 

• PATH
• TU Delft

Mer om bakgrunden till projekten finns här: Öppen Innovation kring vaccintransporter

Länk till video: https://vimeo.com/218591828

Länk till video:  https://youtu.be/VB4dI7ZvmB8