Jste zde

OLED - geniálně jednoduchá technologie

Všichni mluví o displejích postavených na nové technologii OLED (z angl. Organic Light Emitting Diode, tj. organická dioda emitující světlo). A není se čemu divit. Ultratenké zobrazovací moduly totiž provází celá řada inovací, díky kterým se výrazně odlišují od běžných a v současnosti již poměrně hodně rozšířených barevných displejů TFT.

V čem se liší panely OLED od TFT ?

GLYN

Displej s maticí TFT je v podstatě zobrazovacím polem s barevnými filtry. Každý pixel sestává ze tří subpixelů s barevnými filtry v barvě červené, žluté a modré. Prostřednictvím těchto subpixelů dochází k vyfiltrování požadované barvy pixelu včetně její intenzity z bílého podsvicujícího světla. Nosičem světla jsou přitom tekuté krystaly. Ty se nacházejí v buňkách ohraničených dvěma skleněnými destičkami. Podmínkou tohoto způsobu řízení průchodu světla je správné uspořádání světelných paprsků. To zajišťují polarizační fólie.

Kvalita zobrazení závisí na jasu podsvícení, na vlastnostech barevných filtrů a polarizátorů a na možnosti vést či blokovat světlo při průchodu buňkou s tekutými krystaly. Důležitým měřítkem kvality je míra kontrastu CR (z angl. contrast rate), kterou se vyjadřuje poměr maximálního a minimálního jasu (tedy poměr bílé a černé). Displej TFT musí umět světlo ze zdroje podsvícení jak velmi dobře transportovat, tak i pokud možno co nejvíce blokovat.

CMEL

A z toho vyplývají přirozené, fyzikálně podmíněné meze zobrazovacích systémů této technologie. Jejich projevem jsou jednak relativně velké ztráty v důsledku nezbytné polarizace světla, a jednak silná závislost výsledného zobrazení na úhlu pozorování. Ten je nutno sladit s vlastnostmi polarizátorů. Logickým důsledkem je, že v přirozených barvách a kontrastně je vidět jen malý výřez.

Technologie OLED je diametrálně odlišná. Barva a svítivost každého pixelu je v tomto případě generována bezprostředně organickým materiálem (rovněž s pomocí tří subpixelů červené, žluté nebo modré barvy). Z toho plynou očividné výhody ve srovnání s technologií TFT:

4Dlogo1.jpg
  • Míra kontrastu: „Černá" barva se na displejích OLED zobrazuje za naprostého vyloučení světla. Míra kontrastu tím dosahuje teoreticky nekonečně vysoké hodnoty. „Černá" je opravdu černá, nikoliv tmavě šedá.
  • Úhel pohledu: Barevné body jsou generovány bezprostřední cestou, na zobrazovací systémy OLED lze proto pohlížet z neomezeného úhlu, prakticky 180 stupňů.
  • Efektivita: Generované světlo není filtrováno, nevykazuje tudíž žádné ztráty. Světelný výkon navíc závisí na druhu zobrazení. Méně aktivní pixely znamenají nižší spotřebu elektrického proudu. Indikační plocha tak může zůstat v provozu i v pohotovostním režimu.
  • Přirozenost barev: Barvy displejů OLED mají neměnný, trvalý charakter. V případě TFT barvy naopak se snížením světlosti rychle blednou, protože barevné filtry vyžadují přizpůsobení podle intenzity jasu.
  • Teplotní rozsah: Funkce tekutých krystalů závisí velmi výrazně na teplotě, z čehož pramení velké problémy s rychlostí zapínání a přepínání za nízkých teplot. V případě OLED jsou spínací časy oproti tomu nejen rychlejší (cca 50 us), ale také stabilní i za velmi malých teplot (do -40 C°).

Na trhu jsou v současné době k dostání displeje firmy CMEL s úhlopříčkou o velikosti od 2.0" do 7.6" a s různými možnostmi ovládání.

Australská inovativní vývojářská firma 4D-Systems pro ně vyvinula celou řadu variant ovládání, umožňujících rychlou implementaci zobrazovacích systémů a vykazujících také některé rysy spojené s pohotovostním režimem. Napětí potřebné pro provoz menších displejů OLED (zpravidla cca +4,5 a -4,5 V) je generováno přímo na základní desce. Do ní je integrován také zapínací obvod pro dotykový monitor, který je možno zakoupit spolu s OLED. K dispozici jsou ještě další vstupy a výstupy. Díky tomu lze základní desku tedy používat například také jako samostatnou systémovou komponentu typu "front-end".

Na tomto místě bychom Vám nyní rádi přiblížili možnosti ovládací základní desky „Micro-OLED" s grafickým řadičem „Picasso", a to na modelu displeje OLED s úhlopříčkou 2.8" od firmy CMEL:
Rozměry základní desky jsou přizpůsobeny 2.8" úhlopříčce displeje OLED firmy CMEL. To znamená, že se dá velmi dobře přimontovat zezadu na desku tištěných spojů. V rozích základní desky jsou montážní otvory, které usnadňují připevnění displeje. Pokud by tyto upevňovací prvky vadily, dají se lehce a rychle odstranit. K dispozici je také zásuvka na kartu Micro SD, pomocí které lze na přání rozšířit kapacitu paměti.

Promítání diapozitivů

4D-Grafik-Modul-OLED-250.jpg

Nejjednodušší aplikací je promítání diapozitivů. To znamená možnost autonomního přehrávání obrázků různých formátů a rozličných videosekvencí. Obrazový materiál se vybere a seřadí s pomocí volně dostupného softwaru. Příslušná data se uloží na paměťovou kartu Micro SD o kapacitě až 2 GB na základní desce Micro OLED. Funkci rozhraní k základní desce plní dvousměrné SPI (z angl. Serial Peripheral Interface, tj. sériové periferní rozhraní). Prostřednictvím sériového převodníku USB se karta „Micro OLED" dá snadno napojit na PC. V tomto případě se lze za jistých okolností obejít bez jakékoliv další elektroniky.

Přehrávání se spustí automaticky hned po připojení provozního napětí o velikosti 3,6 – 5,5 V.

Sériové rozhraní

Po sériovém rozhraní, anebo alternativně prostřednictvím sériového převodníku USB z portu USB, lze do grafické karty posílat celou řadu povelů.

Vedle základních grafických příkazů, jako např. zobrazení linií, tlačítkových ploch a jiných geometrických útvarů, a vytváření a zobrazování vlastních bitových map nebo ASCII znaků písmem různých velikostí, existuje také možnost přímé komunikace s paměťovou kartou, respektive přesunutí částí programu na paměťovou kartu potažmo s možností následného vyvolání z karty.

Z toho plyne, že interaktivní provoz je možný i s použitím velmi malých hostitelských mikrořadičů a že se inteligentní zobrazovací funkce dají i za takových podmínek kompletně vyčlenit a přesunout na jiné médium.

Grafický jazyk 4D

4D-Systems-Grafik-Modul2-25.jpg

Firma 4D-Systems poskytuje bezplatně také softwarové prostředí s názvem 4DGL (z angl. 4D-Graphic-Language, tedy grafický jazyk 4D). Toto prostředí připomínající jazyk C obsahuje překladač a sestavovací program, díky kterým je základní desku Micro OLED možno používat zcela samostatně bez hostitelského řadiče.

Umožňuje ovládat nejen existující vstupy a výstupy (dva z nich pomocí PWM), nýbrž také přístup k paměťové kartě Micro SD a volitelný, případně používaný dotykový monitor.

Program se ukládá přímo do grafického řadiče, odkud se také spouští.

V tomto případě jsou na rozdíl od příkazových vět v sériovém provozu k dispozici daleko rozsáhlejší knihovny. Kupříkladu si lze přímo vyvolávat matematické funkce jako SWAP či výpočty s funkcemi sinus a cosinus, anebo načítat obsah volitelného, případně používaného dotykového monitoru.

Balíček 4DGL obsahuje také několik hotových softwarových ukázek. Tyto si lze vložit přímo do aplikace, čímž se dále zmenšuje objem práce a nákladů spojených s programováním.

Aktuální firmware a technické specifikace najdete na domovské stránce firmy 4D-Systems (www.4dsystems.com.au). 4D-Systems provozuje kromě toho také programátorské fórum, kde lze velmi rychle najít odpověď na celou řadu otázek.

Vedle již popsaných řešeních firmy 4D-Systems se aplikační tým společnosti GLYN intezivně zabýval také displeji a dalšími zobrazovacími zařízeními typu OLED z výroby firmy CMEL. Převážně v režii firmy Glyn tak vznikly sady na evaluaci produktů resp. produktových skupin a řad firem RENESAS, TOSHIBA (ARM9) a FUJITSU, konkrétně mikrořadičů. Od malého, velmi střídmého designu vybaveného šestnáctibitovým řadičem až po luxusní řešení typu high-end s grafickým řadičem LIME firmy FUJITSU - k dispozici je vhodný design pro každou aplikaci. Glyn kromě toho představuje také ukázky programů a softwarového vybavení, což je z uživatelského hlediska velmi přínosné.

Začátkem tohoto roku rozběhla firma Glyn velmi úspěšnou řadu seminářů, v jejichž rámci se zákazníci mohou seznámit jak s vývojem mikrořadičů, tak i technologie OLED.

Download&Odkazy

Hodnocení článku: