專(zhuān)利名稱：電致發(fā)光多段冷光片信息顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及用于電子產(chǎn)品的信息顯示裝置，具體是采用電致發(fā)光多段冷光片的信息顯示裝置。
LCD靠光折射與反射原理顯示訊息，存在不能發(fā)光及窄視角及對(duì)比度欠理想問(wèn)題，有的產(chǎn)品往往需要額外增加背光源。在大面積(如150mm×100mm)應(yīng)用時(shí)，LCD因生產(chǎn)成品率限制，成本偏高。
另外，LCD及LED顯示器因本身結(jié)構(gòu)關(guān)系，不能彎曲，與平面產(chǎn)品配合使用欠理想。LCD及LED顯示器因本身生產(chǎn)工藝，顯示圖案設(shè)計(jì)須配合多套菲林及塑料模具制作，生產(chǎn)成本高。
本電致發(fā)光多段冷光片信息顯示裝置，包括單片機(jī)、多段冷光片、冷光片電源以及多路驅(qū)動(dòng)器，多路驅(qū)動(dòng)器的每一個(gè)輸出端分別接多段冷光片的一個(gè)段電極，多路驅(qū)動(dòng)器的每一個(gè)控制端分別接單片機(jī)的一個(gè)輸出控制端，多段冷光片的公共電極接冷光片電源輸出，單片機(jī)輸出控制量至多路驅(qū)動(dòng)器，由多路驅(qū)動(dòng)器控制多段冷光片的亮/暗而顯示信息。
本實(shí)用新型顯示裝置采用電致發(fā)光多段冷光片作為顯示單元，通過(guò)一個(gè)專(zhuān)用的多路驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)發(fā)光，功耗低，成本低，解決大面積液晶體顯示的視覺(jué)及對(duì)比度問(wèn)題，而且本身的發(fā)光原理亦可令人在暗環(huán)境下看得清楚。
電致發(fā)光多段冷光片以絲網(wǎng)印刷為主要生產(chǎn)手段，成本低，可以作為鐘表等的平面顯示屏，鐘表設(shè)計(jì)的主要特征是輕巧，這正符合多段冷光片的其中一個(gè)特性。此外電致發(fā)光多段冷光片顯示也適合于室內(nèi)的圖像信息顯示裝置等應(yīng)用，適合用于大小平面面積及非平面的設(shè)計(jì)，其曲面設(shè)計(jì)特別適合于曲面電子產(chǎn)品配套。
以下結(jié)合實(shí)施例附圖進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1所示信息顯示裝置，主要包括單片機(jī)、多段冷光片、冷光片電源、多路驅(qū)動(dòng)器以及冷光片的亮度控制電路。多路驅(qū)動(dòng)器的每一個(gè)輸出端分別接多段冷光片的一個(gè)段電極，多路驅(qū)動(dòng)器的每一個(gè)控制端分別接單片機(jī)的一個(gè)輸出控制端，多段冷光片的公共電極接冷光片電源輸出，冷光片電源通過(guò)亮度控制電路接到直流電源。其中，單片機(jī)具有M個(gè)輸出端，M段冷光片又可以組成N位數(shù)字顯示單元，每一段冷光片也須要單片微機(jī)的一個(gè)輸出端去控制，單片機(jī)輸出控制量至多路驅(qū)動(dòng)器，由多路驅(qū)動(dòng)器控制多段冷光片的亮/暗而顯示信息。
多段冷光片的段可以是條狀、點(diǎn)狀等，多段冷光片的段能夠組成多位數(shù)字顯示單元，或圖形顯示單元，或圖像顯示單元，或字符顯示單元。電致發(fā)光多段冷光片的實(shí)施例如圖2。其中，圖2a-d分別是7段數(shù)碼、點(diǎn)陣式、米字形以及鐘表顯示板多段冷光片結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3為其多路驅(qū)動(dòng)器芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。多路驅(qū)動(dòng)器由多個(gè)共發(fā)射極的NPN晶體管組成，也可由多個(gè)共發(fā)射極PNP晶體管組成。多路驅(qū)動(dòng)器也可由獨(dú)立的多個(gè)NPN晶體管或PNP晶體管組成。根據(jù)具體設(shè)計(jì)需要有時(shí)也可采用若干晶體管來(lái)組合。
圖4a、b、c、d分別是多路驅(qū)動(dòng)器的段驅(qū)動(dòng)電路實(shí)例。
圖4a采用NPN晶體管控制，多段冷光片連接冷光片電源，多段冷光片的一個(gè)段接到Q1的集電極，Q1發(fā)射極接地，Q1基極通過(guò)電阻接控制信號(hào)。當(dāng)控制冷光片變暗的時(shí)候，可以將晶體管的基極控制為邏輯“0”，晶體管因?yàn)椴粚?dǎo)通而令冷光片的回路被截?cái)啵涔馄虼硕儼?。?dāng)控制晶體管的基極為邏輯“1”的時(shí)候，電流經(jīng)過(guò)偏壓電阻注入晶體管的基極而令晶體管導(dǎo)通，所以冷光片的回路可以經(jīng)過(guò)晶體管接地，根據(jù)這原理可以令冷光片回路接地而使其變光。實(shí)際使用時(shí)，Q1基極通過(guò)電阻接單片機(jī)的一個(gè)輸出端。圖4b采用PNP晶體管驅(qū)動(dòng)，原理同圖4a。
圖4c為另一種驅(qū)動(dòng)控制電路，采用NPN晶體管控制，基極通過(guò)電阻接電源，發(fā)射極接控制信號(hào)。冷光片的一端接在冷光片電源供應(yīng)上，而另一端則接在晶體管的集電極上。而晶體管的基極經(jīng)過(guò)偏壓電阻而接在直流電壓上，控制冷光片的亮暗即由晶體管的發(fā)射極控制。當(dāng)控制發(fā)射極為邏輯“1”時(shí)，發(fā)射極和基極的電壓相同，所以晶體管不會(huì)導(dǎo)通，晶體管不導(dǎo)通令冷光片的回路被截?cái)?，冷光片也因此而變暗。?dāng)控制發(fā)射極為邏輯“0”的時(shí)，基極的電壓高于發(fā)射極的電壓，電流經(jīng)過(guò)偏壓電阻注入晶體管的基極而令晶體管導(dǎo)通，所以冷光片的回路可以經(jīng)過(guò)晶體管接地，根據(jù)這原理可以令冷光片有回路到地而使其變光。圖4d采用PNP晶體管作為冷光片亮暗的控制，其原理類(lèi)似圖4d，不在贅述。
圖5為其多段冷光片的亮度控制電路原理圖；亮度控制電路接于冷光片電源與冷光片電源的直流電源之間。該亮度控制電路由一個(gè)晶體管Q11和一個(gè)光敏電阻R11組成，光敏電阻連接在晶體管的基極與集電極之間，晶體管的集電極接到直流電源，晶體管的發(fā)射極接冷光片電源。
冷光片亮度強(qiáng)弱控制利用光敏電阻作為檢測(cè)環(huán)境光度的裝置，當(dāng)環(huán)境變暗時(shí)，光敏電阻R11因光度降低而令電阻阻值提升，由于光敏電阻同時(shí)是晶體管Q11的偏壓電阻，所以光敏電阻阻值的轉(zhuǎn)變相當(dāng)于給與晶體管Q11不同的偏壓，因此通過(guò)晶體管偏壓的控制相當(dāng)于控制冷光片電源供應(yīng)輸入的多少。而當(dāng)冷光片電源供應(yīng)的輸入電壓減少時(shí)，冷光片電源供應(yīng)的輸出電壓也相對(duì)減少，而冷光片也因此而變暗，根據(jù)環(huán)境的光度改變即可自動(dòng)調(diào)節(jié)冷光片的亮度。
冷光片電源可以采用通用的冷光片電源，在電子零件市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的。圖6是冷光片電源的一個(gè)實(shí)施例，它由晶體管Q1、外圍的電阻(R1、R2)、電容(C1、C2)以及升壓變壓器T1等構(gòu)成。由于冷光片的工作電壓是高電壓的交流電，一般也接近一百到一百五十伏特之間，所以晶體管的集射極到發(fā)射極電壓是須要支持冷光片工作電壓的特性。
以下結(jié)合圖7、8說(shuō)明其應(yīng)用例鐘表顯示裝置。裝置采用圖2d所示的鐘表顯示板多段冷光片結(jié)構(gòu)，其中包括三位數(shù)字顯示、兩位數(shù)字及一些圖案和文字的顯示。冷光片顯示單元由二十八段冷光片組成，而多信道電致驅(qū)動(dòng)芯片也須要二十八個(gè)路驅(qū)動(dòng)芯片去控制冷光片的亮/暗。
其單片機(jī)同樣須要有二十八支輸出腳位去控制冷光片的亮/暗。因?yàn)槊恳晃皇强梢栽O(shè)定為邏輯“1”或邏輯“0”的狀態(tài)，所以可隨意將邏輯“1”(或邏輯“0”)設(shè)定為控制冷光片變亮的狀態(tài)，而將邏輯“0”(或邏輯“1”)設(shè)定為控制冷光片變暗的狀態(tài)。若采用以邏輯“1”為控制冷光片變亮的狀態(tài)時(shí)，多路電致驅(qū)動(dòng)芯片的內(nèi)部構(gòu)造則要以二十八個(gè)NPN晶體管組成。
圖7為其應(yīng)用例鐘表顯示裝置的顯示和驅(qū)動(dòng)部分電路圖。其中冷光片顯示單元包括有三個(gè)數(shù)字元數(shù)字顯示(需要二十一段冷光片)、兩個(gè)數(shù)字一的數(shù)字顯示(需要二段冷光片)、兩個(gè)數(shù)字圖案AM、PM顯示(需要二段冷光片)、兩個(gè)圓點(diǎn)型圖案顯示及一個(gè)鐘鈴圖案顯示(需要三段冷光片)，所以冷光片的總段數(shù)為二十八段；每一段分別連接于多路驅(qū)動(dòng)芯片的一個(gè)輸出端。
單片機(jī)可采用通用的ATMEL 8051微處理器系列中的AT89C51芯片等，其中圖8是AT89C51單片微機(jī)的主要內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而主要的組件包括八位中央處理器、4K字節(jié)程序ROM、128字節(jié)資料RAM、四組八位的輸入/輸出控制接口、計(jì)時(shí)器0及計(jì)時(shí)器1及中斷控制等。該芯片的詳細(xì)資料可參考ATMEL 8051微處理器系列手冊(cè)。
AT89C51單片機(jī)擁有四組八位的輸入/輸出控制端，所以是可以達(dá)成由每一位去控制冷光片的亮/暗狀態(tài)的要求。而其中三組八位的輸出控制端口可以設(shè)定為三個(gè)數(shù)字元數(shù)字顯示，因?yàn)槊科呶皇强梢钥刂破叨卫涔馄?，所以三組八位的輸出控制端口可以控制三個(gè)數(shù)字元數(shù)字顯示。而另外的圖案顯示是須要七段冷光片，所以一組八位的輸出控制端口則已經(jīng)可以控制余下的圖案顯示。
在信息顯示設(shè)定方面，當(dāng)設(shè)定所須要顯示的信息時(shí)，可以將信息暫存在單片機(jī)的一般用途內(nèi)存內(nèi)(地址為30H到7FH)。再設(shè)定單片機(jī)的數(shù)字八位緩存器內(nèi)的數(shù)值為一個(gè)整數(shù)數(shù)值，通過(guò)減少緩存器內(nèi)的整數(shù)數(shù)值可以作為調(diào)整更新信息顯示的時(shí)間。其原理是每隔一段顯示周期的時(shí)候，單片機(jī)由一般用途內(nèi)存內(nèi)提取所須顯示信息，其后單片機(jī)經(jīng)過(guò)四組八位的輸出控制端口將所須顯示的信息輸出到多多路驅(qū)動(dòng)芯片，而多路驅(qū)動(dòng)芯片經(jīng)過(guò)控制多段冷光片的亮/暗而更新所須要顯示的信息。
權(quán)利要求1.一種電致發(fā)光多段冷光片信息顯示裝置，其特征在于包括單片機(jī)、多段冷光片、冷光片電源以及多路驅(qū)動(dòng)器，多路驅(qū)動(dòng)器的每一個(gè)輸出端分別接多段冷光片的一個(gè)段電極，多路驅(qū)動(dòng)器的每一個(gè)控制端分別接單片機(jī)的一個(gè)輸出端，多段冷光片的公共電極接冷光片電源輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述電致發(fā)光多段冷光片信息顯示裝置，其特征在于多段冷光片的段能夠組成多位數(shù)字顯示單元，或圖形顯示單元，或字符顯示單元，或圖像顯示單元。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述電致發(fā)光多段冷光片信息顯示裝置，其特征在于多路驅(qū)動(dòng)器由多個(gè)共發(fā)射極NPN晶體管或PNP晶體管組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述電致發(fā)光多段冷光片信息顯示裝置，其特征在于多路驅(qū)動(dòng)器由多個(gè)NPN晶體管或PNP晶體管組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述電致發(fā)光多段冷光片信息顯示裝置，其特征在于設(shè)置有一個(gè)多段冷光片的亮度控制電路，冷光片電源通過(guò)該亮度控制電路接到直流電源。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述電致發(fā)光多段冷光片信息顯示裝置，其特征在于所述亮度控制電路由一個(gè)晶體管和一個(gè)光敏電阻組成，光敏電阻連接在晶體管的基極與集電極之間，晶體管的集電極接到直流電源。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及電致發(fā)光多段冷光片信息顯示裝置，包括單片機(jī)、多段冷光片、冷光片電源以及多路驅(qū)動(dòng)器，多路驅(qū)動(dòng)器的每一個(gè)輸出端分別接多段冷光片的一個(gè)段電極，多路驅(qū)動(dòng)器的每一個(gè)控制端分別接單片機(jī)的一個(gè)輸出端，多段冷光片的公共電極接冷光片電源輸出，單片機(jī)輸出控制量至多路驅(qū)動(dòng)器，進(jìn)而控制多段冷光片的亮/暗而顯示信息。其采用電致發(fā)光多段冷光片作為顯示單元，通過(guò)多路驅(qū)動(dòng)器控制發(fā)光，功耗低，使用壽命長(zhǎng)，成本低，避免了大面積液晶體顯示的視覺(jué)及對(duì)比度問(wèn)題，可作為電子產(chǎn)品的平面顯示屏和曲面顯示屏使用。
文檔編號(hào)G09G3/30GK2558043SQ0227088
公開(kāi)日2003年6月25日 申請(qǐng)日期2002年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月4日
發(fā)明者黃志偉, 李志光 申請(qǐng)人:黃志偉, 李志光