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MCU的显示选项:LCD,LED和OLED

2017年6月6日 通过 斯科特·桑顿 发表评论

微控制器(MCU)有一些可用的显示选项。液晶显示器(LCD)是一种常见的低成本选件,它使用由冷阴极荧光灯管(CCFL)或发光二极管(LED)制成的背光。术语“ LED显示器”实际上是指具有LED背光的LCD显示器,因此与“ LCD显示器”相同。另一个显示选项是有机发光器件(OLED),它以类似于LED的方式发光,因此不需要单独的背光。与OLED显示器相比,LCD的组件要多得多,例如,液晶显示器可能包括导光板和扩散板,以将背光源发出的光均匀地分散在整个屏幕上;偏振膜和其他组件以驱动LCD快门并反射背光(尽管制造组件和技术可能有所不同)。

LCD具有比OLED显示器更多的组件。 (来源:OLED显示基础和应用,Tsu村隆敏)

许多微控制器具有用于显示驱动器的内置电路,因此MCU可以直接控制显示器或显示器中的段。如果显示器是简单的段驱动(例如,纯文本)单色显示器,则用MCU控制显示器相对容易。一些MCU包含一个用于操作LCD显示器的软件库,该库是特定于驱动程序的。查找与驱动LCD显示器的硬件相匹配的软件库。有时,品牌外的硬件显示驱动程序将与已经广泛使用的其他显示驱动程序兼容,因此您仍然可以将软件库用于兼容的驱动程序。期望使用多个引脚来为段驱动显示器中应包括的背光数据和电源供电。根据 Arduino网站,其中提供LiquidCrystal软件库, Hitachi HD44780驱动程序具有16针接口。一些MCU使用SPI或I2C来驱动LCD或OLED显示器。小型OLED显示器已经变得相当实惠,如果您有严格的功率预算,那么这是有道理的。有关OLED和LCD的比较,请参见表1,以便为您的设计提供最佳选择。

表1:OLED与LCD的比较

参数 有机发光二极管 LCD(CCFL或LED背光灯)
响应时间 极快,比LCD快1000倍(约0.01ms) 慢点。 (约1ms)
视角 朗伯分布 较窄的高对比度区域。
零件数量 减 更多
降低亮度 较大的 小
对氧气的敏感性& Water 较大的 小
查看对比度 比LCD更深的黑色 只有背光允许的黑色。
厚度 比LCD / LED显示器薄 比OLED厚。
能量消耗 低;无背光供电 必须为背光供电。
长期图像保留(又称烙印) 可能发生老化,但根据OLED制造商LG的说法很少。 不见得。
显示器亮度损失 随着技术的成熟而改进。根据制造商和每天的使用时间,在10 – 50年的使用寿命中,亮度可能会损失多达50%。 除非(LED / CCFL)背光灯失效,否则不要失去亮度。
价钱 尺寸相同,OLED更昂贵。小型OLED显示器价格适中。 范围从非常实惠到昂贵,但相同尺寸的显示器比OLED便宜。
视角 可视角度比LCD大得多。 (〜80度) 限于50度左右的视角。
透明度 可以做成相当透明的,以便可以透视显示。 背光妨碍透明显示。
触摸屏功能 可用的 可用的
灵活性 灵活,弯曲的显示器。可以滚动滚动OLED显示屏。 微不足道

 

对比 卓越,栩栩如生 可以接受

 

属性比较

优点: 由于需要背光,因此LCD显示器比OLED显示器更厚,更重,并且功耗比OLED更大。 有机发光二极管具有自发光功能,不需要背光。但是,OLED显示器发出的光不及LCD / LED显示器。 (例如,在所有条件相同的情况下,OLED 显示 因为手电筒不如智能手机的LED灯有效 显示 不带背光,与LCD显示器不同,当OLED显示器上出现黑色区域​​时,OLED显示器不会漏光。对于OLED显示器,每个设置为黑色的像素都将是真正的黑色。 有机发光二极管作为自发光光源,也可以控制到像素。 LCD显示器无法控制每个像素,但可以控制区域。 有机发光二极管技术比LCD更新,因此价格更高,但是随着OLED技术的成熟,价格正在下降。 有机发光二极管具有出色的视角;当您将屏幕观看到偏离中心80度或更多角度时,图片不会减弱,而LCD则会在50度左右失去可见性。

有机发光二极管的发射基于电子-空穴复合。这产生了高能分子态,该态产生了颜色对应于激发能级的光。 (来源:OLED显示基础和应用,Tsu村隆敏)

缺点: 有机发光二极管显示器在长期使用时可能会失去亮度,但随着时间的流逝,技术正在不断进步。在极端条件下,OLED在技术上还可能遭受长期图像保留(也称为“烙印”,这是从CRT借来的OLED的不准确术语)。但是,OLED不像CRT那样使用荧光粉涂层,因此老化不一定是永久性的。潜在的烙印可能使用于数字标牌的OLED显示器不适合使用,特别是在显示图像非常亮,高对比度且永不变化(在像素级别)的情况下,或者如果未设置OLED显示器一些屏幕保存功能。 LG声称OLED电视屏幕具有避免烙印的内置功能,例如将像素像素移位的图像(LG称之为“ Screen Shift”),它“定期以微小的间隔移动屏幕以保持图像质量。” LG还声称,“通过重置电视以清除像素,可以保持OLED图像的质量。”[一世] 与CRT不同,CRT在那里长期存在图像残留(单色),而OLED屏幕则具有可擦除的多色长期图像保留。因此,OLED的“烙印”与CRT所经历的永久烙印不同。通过在OLED屏幕上播放各种内容一段时间,可以“擦除” 有机发光二极管屏幕上的长期图像残留。 [ii] 但是,不建议在OLED显示器上使用带有静态图像的DIY数字标牌。三星和LG等主要制造商都提供用于数字标牌的OLED显示器,但包括避免长期图像残留的功能。

 

[一世] http://www.lg.com/us/experience-tvs/oled-tv/reliability

[ii] http://televisions.reviewed.com/features/what-to-know-about-oled-screen-burn-in-problems-causes-image-retention

 

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