OLED-Display-Ansteuerung leicht gemacht
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
4D-Graphic-Language
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Als weitere Betriebsart stellt 4D-Systems eine Software-Umgebung kostenlos zur Verfügung, die 4DGraphic-Language 4DGL. Diese C-ähnliche Umgebung, die auch Compiler und Linker beinhaltet, ermöglicht es, das Micro-OLED-Board komplett eigenständig ohne Host-Controller einzusetzen. Dabei werden außer der Anzeige auch die zusätzlich vorhandenen Ein- und Ausgänge (zwei davon mit PWM), der Zugang zur Micro-SD-Speicherkarte sowie der optional verfügbare Touch-Screen bedient.
Das Programm wird direkt im Grafikcontroller abgelegt und von dort aus ausgeführt. Martin Müller: »Im Gegensatz zum Befehlssatz beim seriellen Betrieb stehen hier natürlich sehr viel umfangreichere Libraries zur Verfügung. Zum Beispiel lassen sich mathematische Funktionen wie SWAP oder auch Sinus/Cosinus- Berechnungen direkt aufrufen.« Das 4DGL-Packet beinhaltet einige Softwarebeispiele, die sich direkt in die Applikation einfügen lassen und so den Entwicklungsaufwand nochmals reduzieren.
Neben den beschriebenen Lösungen von 4D-Systems hat sich auch das Applikationsteam von Glyn intensiv mit den OLEDs von Cmel befasst. Martin Müller: »Wir haben Evaluation-Kits für die Mikrocontrollerfamilien von Renesas, Toshiba und Fujitsu zum Teil selbst entwickelt. Vom kleinen, sehr einfach gehaltenen Design mit einem 16-Bit-Controller bis zu High-End-Lösungen mit dem Grafikcontroller Lime von Fujitsu steht für jede Anwendung ein passendes Design bereit. Auch Softwarebeispiele dazu sind erhältlich. « Seit Anfang des Jahres findet zudem eine Seminarreihe statt, wo sowohl auf die Entwicklung mit den Mikrocontrollern als auch auf die OLED-Technologie eingegangen wird.
Was unterscheidet OLEDs von TFTs?
Martin Müller, Application Engineer von Glyn, erklärt: »Im Grundsatz handelt es sich bei einem TFT um ein Farb-Filter-Array.« Aus dem weißen Licht der Hinterleuchtung wird für jedes darzustellende Pixel mittels dreier Sub-Pixel in RGB die gewünschte Farbe und deren Intensität herausgefiltert. Der Lichtfluss wird dabei von Flüssigkristallen in einer Zelle zwischen zwei Glasplatten bewerkstelligt. Um den Lichtfluss so regeln zu können, muss das Licht dabei aber in geordneter Orientierung vorhanden sein. Dazu werden Polarisationsfolien verwendet.
Die Qualität der Anzeige ist abhängig von der Helligkeit des Backlights, den Eigenschaften der Farbfilter und der Polarisatoren sowie der Möglichkeit, das Licht durch die Flüssigkristallzelle zu leiten – oder eben zu blocken. Bei der OLED-Technologie wird bei jedem Pixel – aus wiederum drei Sub-Pixeln in RGB – die gewünschte Farbe und deren Intensität mittels organischem Material direkt erzeugt. Das führt zu einigen offensichtlichen Vorteilen gegenüber der TFT-Technologie:
• Kontrastrate: Da bei einem OLED bei der Darstellung der Farbe Schwarz überhaupt kein Licht erzeugt wird, erreicht die Kontrastrate theoretisch einen unendlich hohen Wert. »Schwarz ist wirklich schwarz, und nicht dunkelgrau«, verdeutlicht Martin Müller.
• Sichtwinkel: Da die Erzeugung der Farbpunkte direkt erfolgt, bieten OLEDs uneingeschränkte Sichtwinkel von praktisch 180 Grad.
• Effizienz: Das erzeugte Licht wird nicht gefiltert und weist daher keine Verluste auf. Zudem ist die Leistung abhängig von der Darstellung. Wenige aktive Pixel bedeuten geringeren Stromverbrauch.
• Farbechtheit: Unabhängig von der Intensität bleiben die Farben erhalten, während Farbfilter jeweils auf bestimmte Helligkeiten ausgelegt werden müssen und somit beim TFT bei reduzierter Helligkeit die Farben rasch auswaschen.
• Temperaturbereich: Weil die Funktion der Flüssigkristalle stark temperaturabhängig ist, gibt es große Probleme mit der Schaltgeschwindigkeit bei tiefen Temperaturen. Beim OLED bleiben die ohnehin schon wesentlich schnelleren Schaltzeiten (ca. 50 μs) auch bei sehr tiefen Temperaturen bis -40 °C erhalten.
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