OLED
OLED مخفف کلماتorganic light emitting diode است و به معنای دیودهای ارگانیکی پخش کننده نور می­باشد. ارگانیک به مواد طبیعی گفته می­شود که عاری از مواد صنعتی باشد. طراحی و ساخت OLED اولین بار در سال 1985 توسط محققی به نام Ching Tang اعلام گردید که در شرکت کداک (سازنده فیلم‌های دوربین) مشغول به کار بود. او متوجه شد هنگامی که به مولکول­های مواد ارگانیکی جریان الکتریسیته وارد شود از این مواد، نور سبز ساطع می­گردد، این مسئله، ایده اولیه تولید OLED را فراهم کرد.

نمايشگرهاي OLED
نوشين هژبرنژاد- دنياي كامپيوتر و ارتباطات
امروزه به دلیل افزایش جمعیت و مصرف بیش از پیش انرژی و استفاده بی­رویه از منابع غیر قابل جبران، مردم کره زمین با کمبود جدی منابع انرژی مواجه شده­اند. این مسئله خود از دغدغه­های اصلی پژوهشگران و سازندگان قطعات و وسایل گوناگونی می­باشد که رابطه تنگاتنگی با مصرف انرژی دارد. از این رو شرکت­های تولید کننده کوشش می­کنند تا مصرف انرژی در ابزار و وسایل ساخته شده را تا حد امکان کاهش دهند و همچنین تولیدات آنها از لحاظ زیست محیطی به نحوی با محیط طبیعی سازگاری داشته تا در هنگام بازیافت کمترین آسیب را به محیط زیست برساند.

با تکنولوژی OLED به زودی شاهد خواهیم بود که صفحات نمایشی ساخته می­شود که با وجود ابعاد بسیار بزرگ، نازک و سبک هستند و مهم­ترین ویژگی آنها مصرف بسیار پایین انرژی است. تصور اینکه تلویزیونی در اندازه 80 اینچ، ضخامتی در حد 4 اینچ داشته باشد و بتوان به راحتی آن را خم یا لوله کرد بسیار جالب است. موادی که در ساختن این صفحات به کار می­رود تا حد زیادی با محیط زیست سازگاری دارد و همچنین نه تنها مصرف انرژی در این وسایل بسیار اندک است بلکه تولید گرما و پخش نورهای اضافی در جهات گوناگون در این صفحات به میزان فراوانی کاهش یافته است.

OLED مخفف کلماتorganic light emitting diode است و به معنای دیودهای ارگانیکی پخش کننده نور می­باشد. ارگانیک به مواد طبیعی گفته می­شود که عاری از مواد صنعتی باشد. طراحی و ساخت OLED اولین بار در سال 1985 توسط محققی به نام Ching Tang اعلام گردید که در شرکت کداک (سازنده فیلم‌های دوربین) مشغول به کار بود. او متوجه شد هنگامی که به مولکول­های مواد ارگانیکی جریان الکتریسیته وارد شود از این مواد، نور سبز ساطع می­گردد، این مسئله، ایده اولیه تولید OLED را فراهم کرد.

در آینده تمامی صفحات نمایشی با تکنولوژی OLED ساخته می­شود از مهم­ترین ویژگی­های آنها مصرف پایین انرژی است. یکی از دلایل کاهش مصرف انرژی در این صفحات حذف نور پس­زمینه است. بیشتر انرژی مصرفی در تلویزیون­های LCD در جهت تولید و پخش نور پس­زمینه مصرف می­شود و در مورد شارژ باتری تلفن­های همراه نیز این مسئله صادق است. با حذف نور پس­زمینه انرژی مصرفی تا حد زیادی تقلیل می­یابد. صفحات OLED داری روشنی و وضوح بالایی هستند زیرا لایه­های مواد ارگانیک بسیار نازک است و هادی خوبی برای جریان برق می­باشند. در ساخت این صفحات از چندین لایه­بندی استفاده می­شود، از طرفی صفحات OLED مانند صفحات LCD دارای شیشه محافظ نیستند و این خود باعث می‌شود تا جذب نورهایی که در LCD صورت می­گیرد در OLED وجود نداشته باشد و نور بدون واسطه به چشم بیننده برسد.

برای دیدن تصاویر OLED نیاز نیست فرد در محدوده مشخصی قرار گیرد بلکه میدان دید در این صفحات 170 درجه است. نور ساطع شده از صفحات OLED بسیار سبک است به همین دلیل به جای اینکه این صفحات محکم و شکننده باشند دارای قدرت انعطاف­پذیری بالایی هستند. با این تکنولوژی صفحات تلویزیون و کامپیوترها مانند پلاستیک شفافی خواهند بود که قابلیت خم شدن و لوله کردن را دارند. در ساخت OLED از فرآیندی به نام roll-to-roll (R2R استفاده می­شود.

در آینده صفحات نمایشی OLED به عنوان بخش مهمی از کامپیوترهای پوشیدنی به کار برده می­شوند. از مزایای آن قابلیت پوشش دادن و اتصال به پوست بدن و فرم گرفتن به هر صورت است. بدیهی است در مکان­ها و فضاهایی که تاکنون استفاده از صفحات نمایشی غیر ممکن بوده، OLED امکان استفاده گسترده می­یابد زیرا ساخت این صفحات در ابعاد گوناگون هیچ محدودیتی ندارد. از ویژگی­های بارز OLED دوام آنهاست این صفحات نمایشی در مقابل ضربه، خراشیدگی و فرو رفتگی بسیار مقاوم­اند و امکان شکستگی در آنها بسیار نادر است.

گفته شده است، قطرات آب تنها موردی است که به این صفحات آسیب می­رساند. صفحات نمایشی OLED ضخامت بسیار اندکی دارد به همین منظور کاربردهای گوناگونی خواهد داشت که نحوه ساخت هر کدام کمی متفاوت است. علاوه بر صفحات تلویزیون و مونیتور در نوت­بوک­ها، لپ­تاپ­ها و تلفن­های همراه، دستگاه­های MP3 player، دوربین­های دیجیتالی، نمایشگرهای GPS و … قرار می­گیرند و باعث می­شود تا این وسایل سبک­تر و کوچک­تر شوند و حمل و نقل آنها آسان­تر گردد. کاربرد OLED در صفحات نمایشی کوچک در حد 3 اینچ بسیار زیاد است.

از دیگر کاربردهای OLED استفاده آن در HUD یا صفحات نمایشگری است که روی سر قرار می­گیرد و اطلاعات مختلفی را در اختیار کاربر قرار می­دهد. همچنین OLED را روی شیشه جلوی خودرو نصب می­کنند و کاربر از آن به عنوان صفحه تلویزیون یا نمایشگر به منظور کسب اطلاعات گوناگون استفاده می­کند. این صفحات به دلیل ضخامت اندک و قابلیت انعطاف­پذیری در صفحات نمایشی عینک­های واقعیت افزوده نیز کاربرد فراوان خواهند داشت. واقعیت افزوده مجموعه اطلاعاتی است که به طور طبیعی با حواس پنجگانه قادر به دریافت آنها نیستیم و با استفاده از عینک­های مخصوص می­توانیم به راحتی به آنها دسترسی یابیم.

پیکسل­های تشکیل دهنده صفحات OLED شامل ماتریکسی از سطر و ستون می‌باشد که هادی جریان الکتریسته هستند. بین سطرها و ستون­ها لایه­ای از مواد ارگانیکی وجود دارد که باعث انتقال جریان برق به طرف دیگر لایه می­شود. این جریان الکتریسیته باعث روشن شدن صفحه نمایش می­گردد. قابل ذکر است که مواد ارگانیکی به کار رفته در OLED، هادی خوبی برای جریان برق هستند. OLED در واقع یک صفحه LED یا دیود پخش کننده نور است که لایه­ای از مواد ارگانیکی به آن افزوده شده است و در اثر جریان برق، نور تولید می­کند؛ به عبارتی OLED از دو لایه اصلی تشکیل شده که عبارتست از:

• (light emitting polymer (LEP به معنای پلیمر پخش کننده نور
• (organic electro luminescence (OEL به معنای ماده آلی نور دهنده در اثر جریان الکتریسیته

صفحات OLED از چند لایه تشکیل شده است: لایه محافظ، لایه مواد ارگانیک (آلی)، لایه آند و لایه کاتد. لایه­های ارگانیکی به منظور بهبود عملکرد صفحات OLED قابل افزایش هستند. بعد از برقراری جریان الکتریسیته در لایه کاتد، الکترون­ها به لایه ارگانیک هدایت می­شوند؛ این لایه شامل ماتریکسی از سطرها و ستون­هایی است که در سطحی مسطح قرار گرفته، در این لایه نور و رنگ ایجاد می­شود؛ در آخرین مرحله لایه آند، الکترون­ها را به بیرون هدایت می­کند، این عمل باعث جریان یافتن برق و ایجاد شوک در مولکول­های ارکانیگی می­شود و در نتیجه تابش نور را در پی خواهد داشت. لایه ارگانیکی از موادی مانندp-phenylene vinylene، لایه کاتد از آلومینیم و کلسیم و لایه آند از اکسید ایندیوم قلع ساخته می­شود که باعث تولید نور شفاف می­گردد.

مواد ارگانیک رنگ­های سبز، قرمز و آبی را تولید کرده و همچنین از ترکیب آنها طیف رنگ­های گوناگون در صفحه نمایشگر ایجاد می­شود. قابل ذکر است که مواد ارگانیک در طول مدت زمانی که جریان الکتریسیته در آنها جریان دارد کم­کم درخشندگی و شفافیت رنگ­های ساطع شده از خود را از دست می­دهند. این مسئله خود مشکلی اساسی در ساخت OLED می­باشد. محققان مدت زمان کاهش یافتن درخشندگی این مواد به نصف را اندازه­گیری کرده­اند. نتایج به دست آمده حاکی از آن است که درخشندگی و شفافیت نور ساطع شده از رنگ­های قرمز و سبز بعد از 46000 ساعت، به نصف کاهش می­یابد و رنگ آبی بعد از مدت زمان 14000 ساعت به این ناپایداری می­رسد.

این بدان معناست که رنگ صفحات نمایشی بعد از گذشت زمانی مشخص به زرد تغییر می­یابد. گفته شده که این مسئله بزرگ­ترین مشکل در راه تولید OLED می­باشد. پژوهشگران روی مواد آلی گوناگونی تحقیق می­کنند تا طول عمر درخشندگی را تا حد امکان بالا ببرند، مهم­ترین مسئله یافتن مواد آلی است که بعد از برقراری جریان الکتریسته، رنگ آبی از آن ساطع شود و دارای عمری طولانی از لحاظ درخشندگی و شفافیت باشد. در نمایشگرهای LCD 90 درصد نور زمینه به رنگی خاص جذب می­شود ولی با به کار بردن OLED از نوع PHOLED که به نام نمایشگر فسفری مشهور است، نزدیک به 100 درصد الکتریسته به نور تبدیل می­شود و از طرفی عمر درخشندگی رنگ­های آن افزایش یافته است.

این نوع جدید نمایشگرها که فسفری هستند روشنایی و درخشندگی نورهای آنها نسبت به OLED بیشتر است و طول عمر بیشتری نیز دارند. تحقیق و پژوهش در رابطه با OLED ادامه دارد و سازندگان آن درصدد به کارگیری این صفحات در داشبرد خودروها، بیلبردهای تبلیغاتی و انواع صفحات نمایشی کاربردی در منازل، دفاتر کار و فروشگاه­ها هستند همچنین روزنامه­های آینده با این صفحات تولید خواهند شد، حسن این صفحات در این است که بعد از اتمام مطالعه، مانند کاغذ تا می­شوند و در کیف یا جیب فرد جای می­گیرند. سفید نوع دیگری از OLED است که نور سفید و شفاف پخش می­کند.

این نور شفاف­تر و درخشنده­تر از نوری است که از لامپ­های فلورسنس ساطع می­شود و چون در ابعاد متفاوت قابل ساخت و تولید هستند، می­توانند جایگزین لامپ­های فلورسنس در منازل و فروشگاه­ها شوند. استفاده از آنها می­تواند هم در کاهش مصرف انرژی و هم در کاهش آلودگی محیط زیست مؤثر باشد علاوه بر این دوام و طول مدت عمر آنها نیز بسیار بالاست.

در حال حاضر به دلیل طی کردن مراحل گوناگون ساخت به صورت آزمایشی هزینه خرید هر گونه از صفحات OLED زیاد است ولی با گذشت زمان و کاربردی شدن آن در موارد گوناگون و نیز تولید آن در سطحی گسترده شاهد خواهیم بود که از لحاظ قیمت به تعادل رسیده و جایگزین مناسبی برای صفحات نمایشگر فعلی خواهد بود.

منبع : ایتنا