电致发光多段冷光片信息显示装置的制作方法
专利名称：电致发光多段冷光片信息显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及用于电子产品的信息显示装置，具体是采用电致发光多段冷光片的信息显示装置。
LCD靠光折射与反射原理显示讯息，存在不能发光及窄视角及对比度欠理想问题，有的产品往往需要额外增加背光源。在大面积(如150mm×100mm)应用时，LCD因生产成品率限制，成本偏高。
另外，LCD及LED显示器因本身结构关系，不能弯曲，与平面产品配合使用欠理想。LCD及LED显示器因本身生产工艺，显示图案设计须配合多套菲林及塑料模具制作，生产成本高。
本电致发光多段冷光片信息显示装置，包括单片机、多段冷光片、冷光片电源以及多路驱动器，多路驱动器的每一个输出端分别接多段冷光片的一个段电极，多路驱动器的每一个控制端分别接单片机的一个输出控制端，多段冷光片的公共电极接冷光片电源输出，单片机输出控制量至多路驱动器，由多路驱动器控制多段冷光片的亮/暗而显示信息。
本实用新型显示装置采用电致发光多段冷光片作为显示单元，通过一个专用的多路驱动器驱动发光，功耗低，成本低，解决大面积液晶体显示的视觉及对比度问题，而且本身的发光原理亦可令人在暗环境下看得清楚。
电致发光多段冷光片以丝网印刷为主要生产手段，成本低，可以作为钟表等的平面显示屏，钟表设计的主要特征是轻巧，这正符合多段冷光片的其中一个特性。此外电致发光多段冷光片显示也适合于室内的图像信息显示装置等应用，适合用于大小平面面积及非平面的设计，其曲面设计特别适合于曲面电子产品配套。
以下结合实施例附图进一步说明。
图1所示信息显示装置，主要包括单片机、多段冷光片、冷光片电源、多路驱动器以及冷光片的亮度控制电路。多路驱动器的每一个输出端分别接多段冷光片的一个段电极，多路驱动器的每一个控制端分别接单片机的一个输出控制端，多段冷光片的公共电极接冷光片电源输出，冷光片电源通过亮度控制电路接到直流电源。其中，单片机具有M个输出端，M段冷光片又可以组成N位数字显示单元，每一段冷光片也须要单片微机的一个输出端去控制，单片机输出控制量至多路驱动器，由多路驱动器控制多段冷光片的亮/暗而显示信息。
多段冷光片的段可以是条状、点状等，多段冷光片的段能够组成多位数字显示单元，或图形显示单元，或图像显示单元，或字符显示单元。电致发光多段冷光片的实施例如图2。其中，图2a-d分别是7段数码、点阵式、米字形以及钟表显示板多段冷光片结构示意图。
图3为其多路驱动器芯片的内部结构图。多路驱动器由多个共发射极的NPN晶体管组成，也可由多个共发射极PNP晶体管组成。多路驱动器也可由独立的多个NPN晶体管或PNP晶体管组成。根据具体设计需要有时也可采用若干晶体管来组合。
图4a、b、c、d分别是多路驱动器的段驱动电路实例。
图4a采用NPN晶体管控制，多段冷光片连接冷光片电源，多段冷光片的一个段接到Q1的集电极，Q1发射极接地，Q1基极通过电阻接控制信号。当控制冷光片变暗的时候，可以将晶体管的基极控制为逻辑“0”，晶体管因为不导通而令冷光片的回路被截断，冷光片因此而变暗。当控制晶体管的基极为逻辑“1”的时候，电流经过偏压电阻注入晶体管的基极而令晶体管导通，所以冷光片的回路可以经过晶体管接地，根据这原理可以令冷光片回路接地而使其变光。实际使用时，Q1基极通过电阻接单片机的一个输出端。图4b采用PNP晶体管驱动，原理同图4a。
图4c为另一种驱动控制电路，采用NPN晶体管控制，基极通过电阻接电源，发射极接控制信号。冷光片的一端接在冷光片电源供应上，而另一端则接在晶体管的集电极上。而晶体管的基极经过偏压电阻而接在直流电压上，控制冷光片的亮暗即由晶体管的发射极控制。当控制发射极为逻辑“1”时，发射极和基极的电压相同，所以晶体管不会导通，晶体管不导通令冷光片的回路被截断，冷光片也因此而变暗。当控制发射极为逻辑“0”的时，基极的电压高于发射极的电压，电流经过偏压电阻注入晶体管的基极而令晶体管导通，所以冷光片的回路可以经过晶体管接地，根据这原理可以令冷光片有回路到地而使其变光。图4d采用PNP晶体管作为冷光片亮暗的控制，其原理类似图4d，不在赘述。
图5为其多段冷光片的亮度控制电路原理图；亮度控制电路接于冷光片电源与冷光片电源的直流电源之间。该亮度控制电路由一个晶体管Q11和一个光敏电阻R11组成，光敏电阻连接在晶体管的基极与集电极之间，晶体管的集电极接到直流电源，晶体管的发射极接冷光片电源。
冷光片亮度强弱控制利用光敏电阻作为检测环境光度的装置，当环境变暗时，光敏电阻R11因光度降低而令电阻阻值提升，由于光敏电阻同时是晶体管Q11的偏压电阻，所以光敏电阻阻值的转变相当于给与晶体管Q11不同的偏压，因此通过晶体管偏压的控制相当于控制冷光片电源供应输入的多少。而当冷光片电源供应的输入电压减少时，冷光片电源供应的输出电压也相对减少，而冷光片也因此而变暗，根据环境的光度改变即可自动调节冷光片的亮度。
冷光片电源可以采用通用的冷光片电源，在电子零件市场购买的。图6是冷光片电源的一个实施例，它由晶体管Q1、外围的电阻(R1、R2)、电容(C1、C2)以及升压变压器T1等构成。由于冷光片的工作电压是高电压的交流电，一般也接近一百到一百五十伏特之间，所以晶体管的集射极到发射极电压是须要支持冷光片工作电压的特性。
以下结合图7、8说明其应用例钟表显示装置。装置采用图2d所示的钟表显示板多段冷光片结构，其中包括三位数字显示、两位数字及一些图案和文字的显示。冷光片显示单元由二十八段冷光片组成，而多信道电致驱动芯片也须要二十八个路驱动芯片去控制冷光片的亮/暗。
其单片机同样须要有二十八支输出脚位去控制冷光片的亮/暗。因为每一位是可以设定为逻辑“1”或逻辑“0”的状态，所以可随意将逻辑“1”(或逻辑“0”)设定为控制冷光片变亮的状态，而将逻辑“0”(或逻辑“1”)设定为控制冷光片变暗的状态。若采用以逻辑“1”为控制冷光片变亮的状态时，多路电致驱动芯片的内部构造则要以二十八个NPN晶体管组成。
图7为其应用例钟表显示装置的显示和驱动部分电路图。其中冷光片显示单元包括有三个数字元数字显示(需要二十一段冷光片)、两个数字一的数字显示(需要二段冷光片)、两个数字图案AM、PM显示(需要二段冷光片)、两个圆点型图案显示及一个钟铃图案显示(需要三段冷光片)，所以冷光片的总段数为二十八段；每一段分别连接于多路驱动芯片的一个输出端。
单片机可采用通用的ATMEL 8051微处理器系列中的AT89C51芯片等，其中图8是AT89C51单片微机的主要内部结构，而主要的组件包括八位中央处理器、4K字节程序ROM、128字节资料RAM、四组八位的输入/输出控制接口、计时器0及计时器1及中断控制等。该芯片的详细资料可参考ATMEL 8051微处理器系列手册。
AT89C51单片机拥有四组八位的输入/输出控制端，所以是可以达成由每一位去控制冷光片的亮/暗状态的要求。而其中三组八位的输出控制端口可以设定为三个数字元数字显示，因为每七位是可以控制七段冷光片，所以三组八位的输出控制端口可以控制三个数字元数字显示。而另外的图案显示是须要七段冷光片，所以一组八位的输出控制端口则已经可以控制余下的图案显示。
在信息显示设定方面，当设定所须要显示的信息时，可以将信息暂存在单片机的一般用途内存内(地址为30H到7FH)。再设定单片机的数字八位缓存器内的数值为一个整数数值，通过减少缓存器内的整数数值可以作为调整更新信息显示的时间。其原理是每隔一段显示周期的时候，单片机由一般用途内存内提取所须显示信息，其后单片机经过四组八位的输出控制端口将所须显示的信息输出到多多路驱动芯片，而多路驱动芯片经过控制多段冷光片的亮/暗而更新所须要显示的信息。
权利要求1.一种电致发光多段冷光片信息显示装置，其特征在于包括单片机、多段冷光片、冷光片电源以及多路驱动器，多路驱动器的每一个输出端分别接多段冷光片的一个段电极，多路驱动器的每一个控制端分别接单片机的一个输出端，多段冷光片的公共电极接冷光片电源输出。
2.根据权利要求1所述电致发光多段冷光片信息显示装置，其特征在于多段冷光片的段能够组成多位数字显示单元，或图形显示单元，或字符显示单元，或图像显示单元。
3.根据权利要求1所述电致发光多段冷光片信息显示装置，其特征在于多路驱动器由多个共发射极NPN晶体管或PNP晶体管组成。
4.根据权利要求1所述电致发光多段冷光片信息显示装置，其特征在于多路驱动器由多个NPN晶体管或PNP晶体管组成。
5.根据权利要求1所述电致发光多段冷光片信息显示装置，其特征在于设置有一个多段冷光片的亮度控制电路，冷光片电源通过该亮度控制电路接到直流电源。
6.根据权利要求1所述电致发光多段冷光片信息显示装置，其特征在于所述亮度控制电路由一个晶体管和一个光敏电阻组成，光敏电阻连接在晶体管的基极与集电极之间，晶体管的集电极接到直流电源。
专利摘要本实用新型涉及电致发光多段冷光片信息显示装置，包括单片机、多段冷光片、冷光片电源以及多路驱动器，多路驱动器的每一个输出端分别接多段冷光片的一个段电极，多路驱动器的每一个控制端分别接单片机的一个输出端，多段冷光片的公共电极接冷光片电源输出，单片机输出控制量至多路驱动器，进而控制多段冷光片的亮/暗而显示信息。其采用电致发光多段冷光片作为显示单元，通过多路驱动器控制发光，功耗低，使用寿命长，成本低，避免了大面积液晶体显示的视觉及对比度问题，可作为电子产品的平面显示屏和曲面显示屏使用。
文档编号G09G3/30GK2558043SQ0227088
公开日2003年6月25日 申请日期2002年6月4日 优先权日2002年6月4日
发明者黄志伟, 李志光 申请人:黄志伟, 李志光
技术领域：
本实用新型涉及用于电子产品的信息显示装置，具体是采用电致发光多段冷光片的信息显示装置。
LCD靠光折射与反射原理显示讯息，存在不能发光及窄视角及对比度欠理想问题，有的产品往往需要额外增加背光源。在大面积(如150mm×100mm)应用时，LCD因生产成品率限制，成本偏高。
另外，LCD及LED显示器因本身结构关系，不能弯曲，与平面产品配合使用欠理想。LCD及LED显示器因本身生产工艺，显示图案设计须配合多套菲林及塑料模具制作，生产成本高。
本电致发光多段冷光片信息显示装置，包括单片机、多段冷光片、冷光片电源以及多路驱动器，多路驱动器的每一个输出端分别接多段冷光片的一个段电极，多路驱动器的每一个控制端分别接单片机的一个输出控制端，多段冷光片的公共电极接冷光片电源输出，单片机输出控制量至多路驱动器，由多路驱动器控制多段冷光片的亮/暗而显示信息。
本实用新型显示装置采用电致发光多段冷光片作为显示单元，通过一个专用的多路驱动器驱动发光，功耗低，成本低，解决大面积液晶体显示的视觉及对比度问题，而且本身的发光原理亦可令人在暗环境下看得清楚。
电致发光多段冷光片以丝网印刷为主要生产手段，成本低，可以作为钟表等的平面显示屏，钟表设计的主要特征是轻巧，这正符合多段冷光片的其中一个特性。此外电致发光多段冷光片显示也适合于室内的图像信息显示装置等应用，适合用于大小平面面积及非平面的设计，其曲面设计特别适合于曲面电子产品配套。
以下结合实施例附图进一步说明。
图1所示信息显示装置，主要包括单片机、多段冷光片、冷光片电源、多路驱动器以及冷光片的亮度控制电路。多路驱动器的每一个输出端分别接多段冷光片的一个段电极，多路驱动器的每一个控制端分别接单片机的一个输出控制端，多段冷光片的公共电极接冷光片电源输出，冷光片电源通过亮度控制电路接到直流电源。其中，单片机具有M个输出端，M段冷光片又可以组成N位数字显示单元，每一段冷光片也须要单片微机的一个输出端去控制，单片机输出控制量至多路驱动器，由多路驱动器控制多段冷光片的亮/暗而显示信息。
多段冷光片的段可以是条状、点状等，多段冷光片的段能够组成多位数字显示单元，或图形显示单元，或图像显示单元，或字符显示单元。电致发光多段冷光片的实施例如图2。其中，图2a-d分别是7段数码、点阵式、米字形以及钟表显示板多段冷光片结构示意图。
图3为其多路驱动器芯片的内部结构图。多路驱动器由多个共发射极的NPN晶体管组成，也可由多个共发射极PNP晶体管组成。多路驱动器也可由独立的多个NPN晶体管或PNP晶体管组成。根据具体设计需要有时也可采用若干晶体管来组合。
图4a、b、c、d分别是多路驱动器的段驱动电路实例。
图4a采用NPN晶体管控制，多段冷光片连接冷光片电源，多段冷光片的一个段接到Q1的集电极，Q1发射极接地，Q1基极通过电阻接控制信号。当控制冷光片变暗的时候，可以将晶体管的基极控制为逻辑“0”，晶体管因为不导通而令冷光片的回路被截断，冷光片因此而变暗。当控制晶体管的基极为逻辑“1”的时候，电流经过偏压电阻注入晶体管的基极而令晶体管导通，所以冷光片的回路可以经过晶体管接地，根据这原理可以令冷光片回路接地而使其变光。实际使用时，Q1基极通过电阻接单片机的一个输出端。图4b采用PNP晶体管驱动，原理同图4a。
图4c为另一种驱动控制电路，采用NPN晶体管控制，基极通过电阻接电源，发射极接控制信号。冷光片的一端接在冷光片电源供应上，而另一端则接在晶体管的集电极上。而晶体管的基极经过偏压电阻而接在直流电压上，控制冷光片的亮暗即由晶体管的发射极控制。当控制发射极为逻辑“1”时，发射极和基极的电压相同，所以晶体管不会导通，晶体管不导通令冷光片的回路被截断，冷光片也因此而变暗。当控制发射极为逻辑“0”的时，基极的电压高于发射极的电压，电流经过偏压电阻注入晶体管的基极而令晶体管导通，所以冷光片的回路可以经过晶体管接地，根据这原理可以令冷光片有回路到地而使其变光。图4d采用PNP晶体管作为冷光片亮暗的控制，其原理类似图4d，不在赘述。
图5为其多段冷光片的亮度控制电路原理图；亮度控制电路接于冷光片电源与冷光片电源的直流电源之间。该亮度控制电路由一个晶体管Q11和一个光敏电阻R11组成，光敏电阻连接在晶体管的基极与集电极之间，晶体管的集电极接到直流电源，晶体管的发射极接冷光片电源。
冷光片亮度强弱控制利用光敏电阻作为检测环境光度的装置，当环境变暗时，光敏电阻R11因光度降低而令电阻阻值提升，由于光敏电阻同时是晶体管Q11的偏压电阻，所以光敏电阻阻值的转变相当于给与晶体管Q11不同的偏压，因此通过晶体管偏压的控制相当于控制冷光片电源供应输入的多少。而当冷光片电源供应的输入电压减少时，冷光片电源供应的输出电压也相对减少，而冷光片也因此而变暗，根据环境的光度改变即可自动调节冷光片的亮度。
冷光片电源可以采用通用的冷光片电源，在电子零件市场购买的。图6是冷光片电源的一个实施例，它由晶体管Q1、外围的电阻(R1、R2)、电容(C1、C2)以及升压变压器T1等构成。由于冷光片的工作电压是高电压的交流电，一般也接近一百到一百五十伏特之间，所以晶体管的集射极到发射极电压是须要支持冷光片工作电压的特性。
以下结合图7、8说明其应用例钟表显示装置。装置采用图2d所示的钟表显示板多段冷光片结构，其中包括三位数字显示、两位数字及一些图案和文字的显示。冷光片显示单元由二十八段冷光片组成，而多信道电致驱动芯片也须要二十八个路驱动芯片去控制冷光片的亮/暗。
其单片机同样须要有二十八支输出脚位去控制冷光片的亮/暗。因为每一位是可以设定为逻辑“1”或逻辑“0”的状态，所以可随意将逻辑“1”(或逻辑“0”)设定为控制冷光片变亮的状态，而将逻辑“0”(或逻辑“1”)设定为控制冷光片变暗的状态。若采用以逻辑“1”为控制冷光片变亮的状态时，多路电致驱动芯片的内部构造则要以二十八个NPN晶体管组成。
图7为其应用例钟表显示装置的显示和驱动部分电路图。其中冷光片显示单元包括有三个数字元数字显示(需要二十一段冷光片)、两个数字一的数字显示(需要二段冷光片)、两个数字图案AM、PM显示(需要二段冷光片)、两个圆点型图案显示及一个钟铃图案显示(需要三段冷光片)，所以冷光片的总段数为二十八段；每一段分别连接于多路驱动芯片的一个输出端。
单片机可采用通用的ATMEL 8051微处理器系列中的AT89C51芯片等，其中图8是AT89C51单片微机的主要内部结构，而主要的组件包括八位中央处理器、4K字节程序ROM、128字节资料RAM、四组八位的输入/输出控制接口、计时器0及计时器1及中断控制等。该芯片的详细资料可参考ATMEL 8051微处理器系列手册。
AT89C51单片机拥有四组八位的输入/输出控制端，所以是可以达成由每一位去控制冷光片的亮/暗状态的要求。而其中三组八位的输出控制端口可以设定为三个数字元数字显示，因为每七位是可以控制七段冷光片，所以三组八位的输出控制端口可以控制三个数字元数字显示。而另外的图案显示是须要七段冷光片，所以一组八位的输出控制端口则已经可以控制余下的图案显示。
在信息显示设定方面，当设定所须要显示的信息时，可以将信息暂存在单片机的一般用途内存内(地址为30H到7FH)。再设定单片机的数字八位缓存器内的数值为一个整数数值，通过减少缓存器内的整数数值可以作为调整更新信息显示的时间。其原理是每隔一段显示周期的时候，单片机由一般用途内存内提取所须显示信息，其后单片机经过四组八位的输出控制端口将所须显示的信息输出到多多路驱动芯片，而多路驱动芯片经过控制多段冷光片的亮/暗而更新所须要显示的信息。
权利要求1.一种电致发光多段冷光片信息显示装置，其特征在于包括单片机、多段冷光片、冷光片电源以及多路驱动器，多路驱动器的每一个输出端分别接多段冷光片的一个段电极，多路驱动器的每一个控制端分别接单片机的一个输出端，多段冷光片的公共电极接冷光片电源输出。
2.根据权利要求1所述电致发光多段冷光片信息显示装置，其特征在于多段冷光片的段能够组成多位数字显示单元，或图形显示单元，或字符显示单元，或图像显示单元。
3.根据权利要求1所述电致发光多段冷光片信息显示装置，其特征在于多路驱动器由多个共发射极NPN晶体管或PNP晶体管组成。
4.根据权利要求1所述电致发光多段冷光片信息显示装置，其特征在于多路驱动器由多个NPN晶体管或PNP晶体管组成。
5.根据权利要求1所述电致发光多段冷光片信息显示装置，其特征在于设置有一个多段冷光片的亮度控制电路，冷光片电源通过该亮度控制电路接到直流电源。
6.根据权利要求1所述电致发光多段冷光片信息显示装置，其特征在于所述亮度控制电路由一个晶体管和一个光敏电阻组成，光敏电阻连接在晶体管的基极与集电极之间，晶体管的集电极接到直流电源。
专利摘要本实用新型涉及电致发光多段冷光片信息显示装置，包括单片机、多段冷光片、冷光片电源以及多路驱动器，多路驱动器的每一个输出端分别接多段冷光片的一个段电极，多路驱动器的每一个控制端分别接单片机的一个输出端，多段冷光片的公共电极接冷光片电源输出，单片机输出控制量至多路驱动器，进而控制多段冷光片的亮/暗而显示信息。其采用电致发光多段冷光片作为显示单元，通过多路驱动器控制发光，功耗低，使用寿命长，成本低，避免了大面积液晶体显示的视觉及对比度问题，可作为电子产品的平面显示屏和曲面显示屏使用。
文档编号G09G3/30GK2558043SQ0227088
公开日2003年6月25日 申请日期2002年6月4日 优先权日2002年6月4日
发明者黄志伟, 李志光 申请人:黄志伟, 李志光
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