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根据AT89C51操控的OLED显示屏设计方案

基于AT89C51控制的OLED显示屏设计方案-有机电致发光显示(OLED)技术是下一代最有竞争力的平板显示技术。目前, OLED的研究重点是提高器件的稳定性、发光效率和高质量动态显示的驱动技术以达到

  1. 导言

  有机电致发光显现(OLED)技能是下一代最有竞争力的平板显现技能。现在, OLED的研讨要点是进步器材的安稳性、发光功率和高质量动态显现的驱动技能以到达有用化的要求。本文从有用的视点动身,首要论说了安稳的绿色有机薄膜电致发光器材的研发,论说了96×64点阵的PM-OLED显现屏的制造,要点论说了运用Solomon公司的新产品,集操控器、行驱动器和列驱动器于一体的专用于OLED显现操控驱动电路SSD1303和单片机AT89C51驱动OLED显现屏的方法。本文作业结果是从实验室到运用的测验,为OLED的实践运用供应了一种可行的方法。

  2.矩阵显现屏的制备

  2.1 OLED选用的结构及资料

  OLED的结构选用现在较为老练的多层结构,即在阳极和阴极之间夹多层有机薄膜组成的安稳的绿色有机薄膜电致发光器材。结构为ITO/CuPc/NPB/Alq3:QA/Mg:Ag。

  为了有用地从阳极注入空穴,要求阳极的功函数尽可能高,选用ITO(铟锡氧化物)作阳极。

  为了有用地向有机资料注入电子,阴极资料的功函数要低。如Mg、Li等,但因为它们在空气中易氧化而不安稳,因而可选用与其它安稳金属合金的方法,咱们选用Mg:Ag做阴极,既能够进步器材量子功率和安稳性,还能够在有机膜上构成安稳巩固的金属薄膜。

  参加CuPc(酞菁铜) 缓冲层,是为了进步器材安稳性和寿数.NPB(二胺衍生物: N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-联苯-4,4’-二胺)为空穴传输层。 电子传输层兼发光层为Alq3(8-羟基喹啉铝),它既是一种电致发光资料,也是一种电子传输资料。传输层的引进是为了改进电子和空穴的注入平衡,以进步器材的发光功率.QA(喹吖啶酮)为器材发生绿光的掺杂剂,而掺QA的器材在安稳性上具有优势。

  2.2 显现屏的制备

  PM-OLED运用一般的矩阵穿插屏, OLED坐落穿插摆放的阳极和阴极中心,经过对阳极和阴极组合的选通,能够操控每一个OLED的点亮。

  矩阵显现屏的制备是在ITO导电玻璃上选用光刻工艺构成X方向的条状电极(阳极),其线宽为0.4mm,线距离0.1mm,然后在上面相继蒸腾上 CuPc、NPB、Alq3及掺杂剂QA,最终制造Y方向的金属Mg:Ag合金电极(阴极),其线宽也为0.4mm,线距离0.1mm,制造了每个像素尺度0.4×O.4(mm2), 矩阵显现屏分辩率96×64,有用面积48×32 mm2. 因为ITO外表的清洁程度对器材的功能影响极大,在蒸腾之前,要对ITO基片进行清洁处理,包含超声清洗、经有机溶剂蒸汽脱脂处理后,再用去离子水屡次冲刷和氧等离子体处理等。

  咱们选用PR650、Keithley 2400 Source Meter等测试仪对像素特性进了丈量,当外加电压》15V时,器材所能到达的亮度》10000cd/m2 。当电流密度为20mA/cm2时,器材的亮度是1900 cd/m2 ,因为OLED归于电流型器材,显现器的亮度可用电流来操控。咱们用归一化亮度(亮度/初始亮度)与作业时间(小时)的联系曲线来表明器材阑珊曲线,初始亮度为420 cd/m2,半亮度寿数为3300小时, 当初始亮度为100 cd/m2,半亮度寿数为13860小时,因而显现屏彻底到达了有用化要求。

  3. OLED矩阵显现屏驱动IC的挑选

  现在,国际上有多家公司正在从事OLED专用IC的规划作业, 我国内地还没有能出产OLED专用IC的公司,在国际上实力比较强的有我国香港的Solomon公司和美国的Clare公司等。

  Clare公司出产的用于OLED显现的驱动IC,有MXED102行驱动器和MXED202列驱动器I C等,被认为是归纳的、制品OLED显现驱动器。

  Solomon公司投入市场的SSD1301被公认为是榜首枚把操控器、行驱动器、列驱动器集成于一体的专用于OLED显现操控驱动的集成电路。而 SSD1303是现在Solomon公司新推出的产品, 经过实验,咱们用SSD1303成功驱动了96×64点阵的OLED显现屏。

  SSD1303芯片内部电路框图如图1所示:主要由MCU接口、指令译码器、振荡器、显现时序发生器、电压操控与电流操控、区色彩译码器、和图形显现数据存储器(GDDRAM)、行驱动和列驱动组成。这种IC的专用OLED驱动计划使OLED显现功能最佳,降低了功耗。该器材选用TCP/TAB封装。具有驱动最大132×64点阵的图形显现、供应的逻辑电源为2.4~3.5V、供应OLED屏的电源为7.0~16V、列输出的最大电流为 320μA、行输入的最大电流为45mA、低电流睡觉形式小于5μA、256级对比度操控,可编程帧频、具有几个MCU接口,如68/80并行总线和串行的周边接口、132×65bit显现缓冲器、能够笔直翻滚、支撑部分显现、作业温度:-40 oC~ 85 oC.选用此类芯片可进一步进步产品的可靠性和竞争力,是往后的干流产品。

  

  4.体系硬件及软件规划:

  整个体系由单片机、操控驱动电路SSD1303和OLED显现屏三部分组成.SSD1303与单片机接口的引脚有:DO~D7为与单片机接口的数据总线,R/W(RW#)为读写挑选信号,D/C为数据/指令挑选信号,CS#为片选信号,低电平有用,E(RD#)为使能信号,RES#为复位信号。单片机选用ATMEL 公司出产的低功耗、高功能的AT89C51AT89C51与SSD1303和显现屏的硬件接线如图2所示,P1.0、P1.1、P1.2、P1.3、P1.4别离与SSD1303的 R/W(RW#)、D/C、CS#、E(RD#)、RES#相连,P0口与SSD1303的数据总线相连。其它引脚的连线VCC接12V,VDD接 2.7V,VSS接地等。下面经过程序来操控这些引脚,从而使OLED显现需求的汉字或图形。主程序软件流程图如图3所示。

  

  图2 单片机AT89C51与SSD1303和显现屏的硬件接线

  

  图3 主程序软件流程图

  5.定论

  依据以上计划,咱们在研讨了安稳的绿色有机薄膜电致发光器材的基础上,制造出了96×64点阵的OLED显现屏,并用SSD1303和 AT89C51成功驱动了该显现屏,显现作用较好,但在实验过程中咱们发现,在显现中还有某些缺点,发生的原因主要是现在现有的OLED制造工艺上的某些缺乏,这些都有待于在今后的作业中进一步处理。咱们信任跟着平板显现器市场需求的日趋增加,OLED显现技能将会得到进一步的开发,作为最有发展前景的显现器材之一,OLED将会成为平板显现运用领域中的一种干流技能。

  本文的立异点在于进步了绿色有机薄膜电致发光器材的安稳性并到达了有用化要求,并规划了OLED矩阵显现屏的操控电路,为OLED从实验室的研讨到实践运用供应了一种有用的途径,对推进OLED显现器的产业化进程有着活跃的含义。

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