صفحه نمایش های OLED

OLED مخفف كلمات Organic Light Emitting Diode به معناي ديود نوري از جنس مواد آلي (ارگانيكي) مي باشد.OLED نوعي صفحه نمايش يا مانيتور است كه از دو الكترود و يك لايه نازك با پايه كربن تشكيل شده است.اين لايه نازك كربني بين دو الكترود قرار مي گيرد يكي از الكترودها كه كاتد است از جنس فلزبوده و الكترود ديگر يا آند از جنس يك ماده شفاف مانند شيشه است. لايه نازك پايه كربن از يك روزنه تزريق، يك لايه روزنه انتقال، يك لايه انتشار و يك لايه انتقال الكترون تشكيل شده است.

ساختار OLED ها

لایه‌های تشکیل دهنده OLED:
۱- لایه محافظ
۲- آند: ترمینال منفی گسیل الکترون
۳- لایه ارگانیک: دو لایه رسانا و گسیل کننده نور
۴- کاتد: ترمینال مثبت گسیل الکترون

طرز کارOLEDها

OLED نیز مانند LED نور را تحت روندی به نام الکتروفسفرواسنس گسیل می‌کنند.
این روند به صورت زیر تشریح می شود:

1. ابتدا منبع برق اختلاف پتانسیلی در مدار OLED ایجاد می‌کند.
2. جریان از کاتد به آند در لایه‌های ارگانیک شارش می‌کند.
3. کاتد الکترون‌ها را به لایه گسیل کننده می‌دهد.
4. آند الکترون‌هایی که به لایه رسانا می‌رسد را خارج می‌کند.
5. در مرز بین لایه رسانا و گسیل کننده الکترون‌ها در فضاهای فاقد الکترون قرار می‌گیرد.
6. رنگ نور نیز با توجه به جنس لایه‌های ارگانیک تعیین می‌شود.

 

فناوري صفحه نمايش OLED در اوايل سال ۱۹۸۰ به وسيله ايستمن كوداك اختراع شد. امروزه اين فناوري در حال جايگزين شدن به جاي فناوري LCD در تجهيزاتي مانند PDA ها و تلفن هاي موبايل است چون اين نوع صفحه نمايش شفافتر، نازك تر و سريعتر است و نور بيشتري نسبت به مانيتورهاي LCD توليد مي كند و در عين حال مصرف برق آن هم پايين تر است به علاوه توليد انبوه آن ارزانتر تمام مي شود.
کوچک بودن اجزای تشکیل دهنده سبب میشود که بتوان با استفاده از OLED کنتراست های بسیار بهتری ایجاد کرد. برای مثال قرار است که تلویزیون سونی با کنتراست ۱۰۰۰۰۰۰:۱ ارایه شود. اما مشکل بزرگ فعلی OLED گران بودن آن است. به طوری که فرایند تولید سخت و بسیار گران قیمت آن فعلا این فناوری را در دسترس عموم قرار نداده است. اما بعضی ها پیش بینی میکنند که ظرف ۵ سال آینده خیلی از ما در خانه خودتلویزیون و نمایشگر OLED خواهیم داشت.

 

صحفه نمایش های OLED جدید بر اساس گرافن

پژوهشگرانی از دانشگاه استنفورد با استفاده از گرافن به‌عنوان الکترود شفاف توانستند به طور موفقیت‌آمیزی مدل کاملاً جدیدی از دیودهای نور-گسیل آلی (OLED) را توسعه دهند. این پیشرفت می‌تواند راه را برای تولید انبوه و ارزان OLEDها بر روی زیرلایه‌های پلاستیکی انعطاف‌پذیر با اندازه بزرگ و قیمت کم هموار کند به گونه‌ای که مانند کاغذ دیواری پیچیده شوند و در مواقع لزوم استفاده گردند.

محاسن و معایب نسبت به صفحه های نمایش LCD

با توجه به ساختار بسیار ساده پیکسل های OLED تولید اینگونه صفحه های نمایش بسیار ساده تر از صفحه های نمایش LCD یا Plasma است. OLED ها حتی می توانند بر روی سطوح بسیار ساده چاپ شوند و به همین دلیل هزینه تولید بسیار پایینتری نسبت به صفحه های نمایش LCD یا Plasma دارند.
بر همین اساس OLED ها را می توان بر روی سطوحی مانند مقوا یا لباس یا حتی کاغذهای معمولی چاپ کرد و صفحه های نمایشی بسیار نازک و زیبا را روانه بازار کرد.
در OLED ها به دلیل اینکه هر پیکسل خود ساطع نور است،روشنایی و کنتراست بسیار بالاتری نسبت به صفحه های LCD را در اختیار کاربر قرار می دهند.
به دلیل سطوح بسیار زیاد انرژی و تفاوت میزان چگالی بارهای الکتریکی لایه Organic Emitters پیکسلهای OLED قابلیت نمایش دامنه بسیار زیادی از رنگها را دارا می باشند.
به دلیل عدم نیاز به نور پیش زمینه پیکسلهای OLED نسبت به LCD انرژی بسیار کمتری مصرف می کنند و برای دستگاه های قابل حمل بسیار مناسب هستند.OLED ها قابلیت مدیریت مصرف انرژی بسیار بهتری نسبت به LCD دارند، چون در رنگ های تیره به سادگی می توان میزان نور ساطع شده را کم کرد (یا خاموش کردن پیکسل هنگام استفاده از رنگ سیاه) اما در صفحات LCD چون همیشه نور پیش زمینه وجود دارد فقط با کم کردن میزان نور پیش زمینه میتوان مصرف را پایین آورد.
چون نور ساطع شده توسط هر پیکسل مستقل از پیکسل های دیگر است زاویه دید این صفحات کاملا ۱۸۰ درجه (۹۰ درجه از هر طرف) بوده و هیچ وقت رنگها از زاویه های مختلف اشتباه دیده نمی شوند.
صفحات OLED زمان پاسخگویی بسیار پایینی دارند؛ در حال حاضر زمان پاسخگویی سریعترین صفحات LCDنزدیک به ۲ میلی ثانیه است در حالی که صفحات OLED معمولی زمان پاسخگویی حدود ۰٫۰۱ میلی ثانیه دارند.
اندازه پیکسل های OLED می تواند کوچکتر از پیکسل هایLCD باشد به همین دلیل در یک صفحه می توان پیکسل های بیشتری را نسبت به LCD جا داد و صفحاتی با رزولوشن بالاتر تولید کرد.
تنها عیب جدی صفحات OLEDکم بودن طول عمر آنهاست. پیکسل های OLED فعلی حدود۱۴۰۰۰ ساعت عمر می کنند. (۵۸۳ روز در صورت استفاده ۲۴/۷ یا ۳ سال و دو ماه در صورت استفاده ۱۲ ساعت در روز) در حال حاضر Panasonic و TOSHIBA توانسته اند طول عمر صفحات OLEDرا تا دو برابر زمان فعلی افزایش دهند و هنوز هم راه هایی برای بالا بردن طول عمر وجود دارد.