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Begriffsklärung

Eine OLED (engl: organic light emitting diode) ist im Grunde nichts anderes als eine LED, nur mit dem Unterschied dass organische Materialien (Kohlenstoffverbindungen) verwendet werden.
In normalen LEDs, wie sie im Alltag in allen möglichen Geräten ihren Dienst als Kontrolllämpchen verrichten, werden dagegen Halbleiter, sprich anorganische Materialien, eingesetzt.

 

Allgemeines

Nachdem die OLED-Technologie bereits seit ein paar Jahren bei den Smartphones Einzug gehalten hat, war es nur eine Frage der Zeit, bis diese auch in handelsüblichem “Kleindisplays” für Bastler verbaut wird.
Meiner Meinung nach ist OLED die Zukunft, Displays dieser Art haben im Vergleich zu LCDs oder TFTs einen 10-Fach so hohen Schwarzwert, wodurch ein sehr hoher Kontrast zustande kommt: Schwarz sieht aus wie schwarz und nicht etwa grau.
Auch Farben werden subjektiv betrachtet als sehr kräftig dargestellt, ein Kontrast-/Farbabfall existiert bei einem durchschnitttlichem Betrachtungswinkel von 170° praktisch nicht. (Teilweise natürlich schon, aber wer schaut schon so Fernsehen :D )
Klingt alles cool oder? Warum sind dann nicht überall OLED-Bildschirme verbaut?
Tja, der größte Nachteil ist heute noch der extrem hohe Preis, v.a. bei bei großen Bildschirmflächen, beginnend ab Monitoren/Fernsehern, weswegen die derzeit (Stand Anfang 2014) angebotene Produktpalette spärlich ausfällt.
Auch häufig negativ erwähnt ist die geringere Lebensdauer von OLEDs, der CURVED OLED-TV von LG beweist aber mit 25.000 Stunden Lebensdauer des Panels, dass dies nicht so ist.
Das wird sich aber in der Zukunft noch weiter verbessern.
Die durchschnittliche Lebenserwartung des hier gezeigten Moduls beträgt sogar 100.000 Stunden bei Raumtemperatur, bei +80°C noch immerhin 14.000 Stunden.

Übrigens: Nach Überschreiten der Stundenanzahl brennt eine OLED selbstverständlich nicht durch wie eine Glühbirne, diese Zeitangabe gibt nur an, wann die Helligkeit auf 50% des urpsrünglichen Wertes abgesunken ist.

Der grundlegende Unterschied zwischen Displays mit LCD oder TFT-Technologie und OLED ist, dass LCDs/TFTs subtraktiv arbeiten, d.h jeder Pixel wirkt wie eine “Lichtschleuse”, um das von der Hintergundgeleuchtung abgestrahlte Licht zu regulieren. Dabei kann ein Pixel entweder das Licht durchlassen (hell) oder blockieren (dunkel), die Farbtiefe in Bit gibt an, wie viele Zwischenzustände möglich sind, je höher desto besser.
OLED-Pixel müssen garnicht erst Licht dämpfen – sie leuchten ja selbst. Die Helligkeit wird einfach über die zugeführte Spannung/Strom bzw PWM gesteuert.

Beiden Techniken gleich ist die Art der Farbmischung, nämlich mit jeweils 3 Subpixeln in den Grundfarben Rot, Grün und Blau. Manchmal wird z.B. bei Fernsehern auch ein weißfarbener vierter Subpixel hinzugefügt, der das Bild insgesamt heller macht.

 

EA W204 – XLG OLED-Display

Das OLED-Modul besitzt das standartmäßige 20×4 character-Format, also 20 Zeichen in der Breite und 4 Zeilen in der Höhe, die Pixel leuchten in einem gut sichtbarem gelb, was noch durch den hohen Kontrast von 2000:1 verbessert wird.

Verglichen mit den normalen LCD-Displays, die man an Arduinos, AVRs oder andere Mikrocontroller(-boards) packt, fällt bei diesem Modul vor allem die geringe Nachleuchtzeit auf. Dadurch wirkt das Bild nicht nur flüssiger, man kann auch deutlich höhere “Bildwiederholraten” erreichen.

Nach subjektiver Bewertung war mit einem 20×4 LCD-Display bei der Darstellung mehrstelliger Zahlen nach 4 Änderungen pro Sekunde schluss, da die alte Zahl noch nicht komplett verschwunden war, als die neue auf das Pixelraster geschrieben wurde. Es fällt unter diesen Umständen schon schwerer etwas abzulesen.

oled-display-slomo

Und beim OLED Modell? Ganz anders! Um nicht zu sagen perfekt: Es war möglich, um die 100 Änderungen/Sekunde durchzuführen, d.h. 100 Mal/s wurde eine zufällige Zahl erzeugt und auf dem Display angezeigt, dennoch entstanden keine Übergangseffekte. Das ist schon so schnell, dass ich das visuell mit den Augen natürlich nicht überprüfen konnte, sondern durch eine kleine Zeitlupenaufnahme, wobei eine Ziffer 10ms entspricht.

(Aufnahme mit 500 Bildern pro Sekunde)

 

Das Display kann entweder mit 3.3V oder mit 5V betrieben werden, was man davon nimmt, muss nirgendwo (Register, Pin-Überbrückung) festgelegt werden, wichtig ist nur, dass die Helligkeit logischwerweise bei 5V am größten ist.

Alles in allem lohnt sich der im Vergleich zu LCDs doppelt so hohe Preis. Der hohe Kontrast und die schnelle Reaktionszeit erleichtern das Ablesen extrem. Für diverse Bastelzwecke, wo nur mal eben ein Wert o.ä. grafisch ausgegeben werden soll, ist das meiner Meinung nach schon etwas zu teuer, aber die Geschmäcker unterscheiden sich ja für gewöhnlich. :D

 

Pinbelegung

Das interne Controller des Displays ist HD44780 kompatibel, d.h. ein Anschluss an einen Arduino mit der LiquidCrystal-Library funktioniert problemlos.
Wie bei anderen Displays auch üblich, kann entweder im 4bit oder im 8bit-Modus angesteuert werden.
Die Pinbelegung sieht dann folgendermaßen aus:

 

Ansteuerung per Arduino und I2C-Backpack

Da selbst im 4bit-Mode insgesamt 8 Pins benötigt werden und man am µC auch nicht unendlich viele Pins hat,
kam ich auf die I2C Erweiterung von Adafruit (Link in der Beschreibung), mit der man nur 4 Pins braucht.

Dieses Modul wird einfach hinten auf die Pins angelötet. Es kann entweder per I2C oder SPI kommunizieren – ich zeige euch hier nur die I2C-Version.

Als Library steht direkt eine modifizierte von Adafruit zur Verfügung, ich nehme jedoch lieber die schnellere LiquidTWI.

 

Quellenangaben und Links

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