DIY Audio Türkiye Forum

[Zalman]

OLED’ler Nasıl Çalışır? 80 inç (yaklaşık 203 cm) büyüklüğünde bir yüksek tanımlamalı (HDTV) televizyonunuz olduğunu ve bunun sadece birkaç milimetre kalınlığında olduğunu düşünün.Peki otomobilinizin tüm göstergelerini aracınızın ön camında gizlenmiş bir saydam monitörden (Heads Up Display) izlemeye ne dersiniz?Ya da TV monitörünüzü elbisenize dikmeye...

Bu makalede şunları bulacaksınız:OLED çalışma prensiplerine girişOLED komponentleri nelerdir?OLED ışığı nasıl yayar?OLED çeşitleri: Pasif ve aktif matriks, saydam, üst ışımalı, katlanabilir ve beyazOLED’lerin avantajları ve dezavantajları.

Bugünkü kullanım alanları ve gelecekteki olası uygulamalar

OLED çalışma prensiplerine giriş80 inç (yaklaşık 203 cm) büyüklüğünde bir yüksek tanımlamalı (HDTV) televizyonunuz olduğunu ve bunun sadece birkaç milimetre kalınlığında olduğunu düşünün.

Üstelik bu televizyon şu anda piyasada var olan tüm televizyon cihazlarından daha az enerji tüketsin, daha parlak ve keskin görüntüler üretsin. Hem de kullanmadığınız zamanlarda katlayıp bir kenara koyabileceğinizi hayal edin.

Peki otomobilinizin tüm göstergelerini aracınızın ön camında gizlenmiş bir saydam monitörden (Heads Up Display) izlemeye ne dersiniz? Ya da TV monitörünüzü elbisenize dikmeye...

Bu cihazların (tüketilebilecek fiyatlarla) üretimi çok yakın bir gelecekte mümkün olacak. Bize bu olanakları sağlayacak olan OLED (Organic Light Emitting Diodes / Organik Işık Yayan Diyotlar) teknolojisidir.

OLED’ler elektrik akımı uygulandığında ince bir film tabakası halinde ışık üretebilen organik moleküller kullanılarak imal edilmiş cihazlardır.

OLED’ler; Plazma TV, LCD TV ve LED’lere göre daha parlak ve net görüntü üretebilirken, çok daha az enerji tüketirler.

Bu makalede OLED’lerin nasıl çalıştığını, OLED tiplerini ve uygulama alanlarını, diğer ışık teknolojileri ile karşılaştırılmasını ve OLED’lerin üstesinden gelmesi gereken sorunları bulacaksınız.

OLED komponentleriLED’ler gibi OLED’ler de katı durumdaki yarı iletken cihazlardır. Kalınlıkları 100 ila 500 nanometre, başka bir deyişle insan saçının 200’de biri kadardır. OLED’ler 2 ya da 3 organik tabakaya sahip olabilirler. Son zamanlarda 3 tabakalı OLED’ler üretilmeye başlamıştır.

Bu OLED’ler de 3. tabaka, katottan ışık yayan tabakaya elektron transferine yardımcı olmak için kullanılmaktadır. Biz bu makalede 2 tabakalı OLED’leri ele alacağız.

Bir OLED şu parçalardan oluşur:

1.Alt tabaka – taşıyıcı/kasa (Plastik, cam veya ince metal levhalardan yapılabilir) OLED ünitesini taşır.

2.Anot (saydam): Cihaza elektrik akımı verildiğinde elektronları uzaklaştırarak “elektron boşlukları” oluşturur. Çevirenin notu: Bir atom bir elektronunu kaybettiğinde, elektronun terk ettiği alan diğer elektronlar için bir çekim alanı haline gelir. Bu çekim alanlarına “elektron hole / elektron boşluğu” denir.

3.Organik tabaka: Organik moleküllerden veya polimerlerden yapılmıştır.

4.İletken tabaka: Organik plastik moleküllerden yapılmıştır. Anottan elektron boşlukları nakleder. (Bu tabakanın yapımında polyaniline kullanılır.)

5.Işık yayan tabaka: İletken tabakada kullanılandan farklı organik plastik moleküllerden yapılmıştır. Katottan elektron nakleder. Işık bu tabakada üretilir. (Bu tabakada kullanılan polimer, ‘polyfluorene’dir.)

6.Katot: OLED’in cinsine göre saydam ya da opak olabilir. Katot, cihaza elektrik akımı verildiğinde anota doğru elektron enjekte eder.OLED ışığı nasıl yayar?OLED’ler, LED’lerdekine benzeyen bir yol ile ışık üretirler.

Bu ışık üretme olayına electrophosphorescence denir. Işık üretme süreci aşağıdaki gibidir:

1.Güç kaynağı veya batarya cihaza elektrik akımı uygular.

2.Elektrik akımı katottan anota doğru organik tabakanın içinden geçerek akar. (Elektrik akımı bir elektron akışıdır)

a.Katot, ışık üreten organik molekül tabakasına elektron verir.b.Anot, iletken organik molekül tabakasındaki moleküllerden elektronları uzaklaştırır. (Bu tabakadan boşalan elektron sayısı kadar “elektron boşluğu” oluşur.

3.Işık yayan tabaka ile iletken tabaka arasındaki sınırda elektronlar, elektron boşluklarını bulurlar. a. Bir elektron, bir “elektron boşluğu” bulduğunda bu boşluğu doldurur. (Böylece elektron fazladan enerji kazanmış olur.)b. Bu olay gerçekleşirken, elektron kazandığı fazladan enerjiyi ışık fotonları halinde açığa çıkarır.

4.Böylece OLED ışık yayar.

5.Işığın rengi kullanılan organik molekülün özelliklerine bağlıdır. Üreticiler, aynı OLED içinde birden çok organik film tabakası kullanarak renkli monitörleri imal ederler.

6.Işığın yoğunluğu ve parlaklık derecesi uygulanan elektrik akımının şiddeti ile doğru orantılı olarak değişir. Akım şiddeti arttıkça parlaklık artar.

OLED çeşitleri şunlardır:

Pasif – matriks OLED, Aktif – matriks OLED, Saydam OLED, Üst ışımalı OLED, Katlanabilir OLED, Beyaz OLED.

Her OLED tipinin farklı kullanım alanları vardır.

Bu bölümde OLED tiplerini ve kullanım alanlarını özet olarak ele alacağız.

Pasif – matriks OLED’ler ile başlayalım.

Pasif - matriks OLED’ler (PMOLED)PMOLED’ler katot çubukları, organik tabaka ve anot çubuklarından oluşur. Anot çubukları, katod çubuklarına dikey biçimde yerleştirilmişlerdir. Anot ve katot çubuklarının kesiştikleri alanlar ışığın üretildiği pikselleri oluşturur. Dış devre, elektrik akımını verir ve görüntüyü oluşturmak için hangi piksellere akım uygulanacağını hangilerinin kapalı kalacağını hesaplar.

PMOLED’lerde de her pikselin parlaklığı uygulanan elektrik akımının şiddeti ile doğru orantılıdır. PMOLED’lerin üretimi çok kolaydır. Fakat diğer OLED tiplerine göre daha çok enerji tüketirler.

PMOLED’ler özellikle text ve grafik şekillerin gösterilmesi için idealdir. 2 ila 3 inç ekranların üretilmesi için çok uygundur. Cep telefonu, MP3 oynatıcılar ve PDA’ların ekranlarında kullanılabilir.

OLED tiplerinin içinde en çok enerji tüketen olmasına karşın LCD’lere göre daha az enerji tükettiklerinden bu cihazlar için çok önemli olan pil kullanım ömrünü ve süresini uzatırlar.Aktif-matriks OLED’ler (AMOLED)AMOLED’ler yekpare bir katot tabakası, organik molekül tabakası ve anottan oluşur. Ancak anot tabakası bir matriks oluşturan TFT (Thin Film Transistor / İnce Film Transistör) düzeneği üzerine yerleştirilmiştir.

TFT düzeneği devreyi oluşturur ve görüntüyü oluşturmak için hangi piksellerin çalıştırılacağını belirler. AMOLED’ler, PMOLED’lere göre daha az enerji tüketirler. Bu nedenle geniş ekranların üretilmesi için uygundurlar.

AMOLED’ler aynı zamanda yüksek ekran yenileme hızına sahip oldukları için haraketli görüntülerin aktarılması için de uygundur. AMOLED’ler için en iyi kullanım alanları: bilgisayar monitörleri, geniş ekran TV’ler ve elektronik billboardlardır.

Saydam OLEDSaydam OLED’ler tamamen saydam komponentlerden oluşmuştur. (Taşıyıcı tabaka, katot ve anot saydam malzemelerdendir. Kapalı durumdayken yüzde 85 oranında saydamdırlar.

Saydam OLED çalıştırıldığında ışığı iki yöne de yayarlar. Saydam OLED ekranlar hem pasif hem de aktif matriks olarak üretilebilirler. Saydam OLED’ler Heads Up Display’lerin üretiminde kullanılabilir.

Çevirenin notu: Heads Up Display, ilk olarak savaş uçaklarında kullanılmıştır. Sürücünün yoldan gözünü ayırmadan araç hakkındaki bilgileri ön camdan alabilebileceği sistemdir. Sistem sahip olduğu projektör sayesinde transparan bir ekrana, yani ön cama gerekli bilgileri yansıtır.)Üstten ışımalı OLEDÜstten ışımalı OLED’ler opak veya saydam alt tabakaya sahip olabilirler.

Aktif matriks için daha uygundur. Üstten ışımalı OLED’ler smart kartların üretimi için kullanılabilir.Katlanabilir OLEDKatlanabilir OLED’ler çok esnek metal levhalar veya plastik alt tabakalara sahiptirler. Katlanabilir OLED’ler çok hafif ve dayanıklıdırlar.

Cep telefonları ve PDA benzeri cihazlarda en sık görülen arıza nedeni olan ekran kırılmalarının önüne geçebilecek bir teknolojidir.

Katlanabilir OLED ekranlar, elbiselere dikilerek akıllı elbiselerin oluşturulması için kullanılabilirler. Örneğin: kurtarma timlerinin elbiselerine dikilerek bir chip, cep telefonu, GPS alıcı ile entegre edilebilir.Beyaz OLEDBeyaz OLED’ler fuloresanlardan daha parlak, daha verimli ve daha az enerji tüketerek beyaz ışık yayarlar. Beyaz OLED’ler büyük levhalar halinde üretilebileceklerinden ev ve bina aydınlatmalarında fuloresanlara alternatif olarak kullanılabilirler.

Beyaz OLED’lerin aydınlatmada kullanılması önemli ölçüde enerji tasarrufu sağlayabilir.

OLED’ler nasıl üretilir?

OLED’lerin üretiminin en önemli kısmı, organik tabakaların taşıyıcı/kasa üzerine uygulanması işlemidir. Bu işlem üç ayrı yol ile yapılabilir:Vakum ile çöktürme veya vakum ve ısı ile buharlaştırma (VTE) - Bir vakum odasında organik moleküller hafifçe ısıtılır (buharlaştırılır) ve soğutulmuş taşıyıcı üzerinde ince bir film tabakası bıraktırılır.

Bu işlem çok masraflıdır ve uygulanması zordur.Buhar fazı ile organik çöktürme (OVPD) – Düşük basınçlı bir tür rektör içinde bir taşıyıcı gaz kullanılarak organik moleküller soğutulmuş taşıyıcının üzerine nakledilerek burada ince bir film tabakası halinde yoğunlaştırılırlar. Taşıyıcı olarak gaz kullanılması uygulamayı kolaylaştırdığı gibi maliyetleri de düşürür.İnkjet ile baskı yöntemi – Yazıcılarda kullanılan inkjet teknolojisine benzeyen bir yöntemle OLED’ler taşıyıcı plakanın üzerine püskürtülür. Bu teknoloji üretim maliyetlerini çok düşürür ve OLED’lerin çok geniş tabakalara basılmasına olanak tanır. Geniş ekran TV’ler veya billboardlar gibi.OLED’lerin avantajlarıLCD ekranlar halen küçük cihazların ve geniş ekran TV’lerin üretiminde popüler.

LED’ler ise dijital saatler ve diğer elektronik cihazların göstergelerinde kullanılıyor. OLED’ler LCD ve LED’lere göre birçok avantaja sahiptir:OLED’lerin ışık üreten organik plastik tabakası, LED ve LCD’lerde kullanılan kristal parçaya göre çok daha ince, hafif ve esnektir. OLED’lerin ışık üreten tabakası çok hafif ve esnek olduğundan, LCD ve LED’lerden farklı olarak kasasının sert ve bükülmez olması zorunluğu yoktur.

OLED’ler LED’lere göre daha parlaktır. OLED’lerin organik plastik tabakaları, LED’lerde kullanılan inorganik kristal tabakaya göre çok daha ince olduklarından, iletken tabaka ve ışık üreten tabaka birden çok katmandan oluşabilir. Ayrıca LED ve LCD’ler cam ile desteklenmek zorundadırlar.

Cam üretilen ışığın bir miktarını emerek kayba sebebiyet verir.OLED’ler, LCD’lerde olduğu gibi arkadan aydınlatmaya ihtiyaç duymazlar. LCD’ler seçilmiş arka ışıkların bloke edilmesi prensibi ile görüntü üretirler. OLED’ler ışığı kendileri üretir. OLED’ler arka ışığa ihtiyaç duymadıklarından çok daha az enerji tüketirler. (LCD’lerin tükettiği enerjinin en büyük kısmı arka ışıklandırma sistemi tarafından kullanılır) Bu özellikle batarya ile çalışan cihazlar için çok önemlidir.OLED’lerin üretimi kolaydır ve çok geniş ebatlarda üretilebilirler.

OLED’ler esasen plastik olduklarından geniş ve ince levhalar halinde üretilebilirler. LCD ekranları bu kadar büyütmek çok daha zordur.OLED’ler çok geniş bir izlenme açısına sahiptirler (170 derece). LCD’ler ışığın bloke edilmesi prensibi ile çalıştıklarından, bazı açılardan izlenemeyebilirler. OLED’ler kendi ışıklarını ürettikleri için daha geniş izlenme açısına sahiptirler.OLED’lerin dezavantajlarıOLED’ler bütün ekran tipleri için ideal olarak görünse de bazı problemleri vardır.

Kullanım ömrü: Kırmızı ve yeşil OLED film tabakaları kullanım ömrü uzun olsa da (46.000 ila 230.000 saat) mavi organik tabakalar çok daha kısa kullanım ömrüne sahiptirler (14.000 saate kadar)

Yazarın notu: Bilginin kaynağı OLED-info.com dur.

Üretim: Üretim maliyetleri bugün için hâlâ yüksektir.

Su etkisi: Su OLED’lere çok kolay zarar verebilir.OLED’lerin bugünkü ve gelecekteki uygulama alanlarıGeleceğin gazetelerinin OLED’ler ile yapılması çok muhtemeldir. Haberlerin sürekli olarak güncellendiği elektronik gazetenizi okuduktan sonra, normal bir gazete gibi katlayıp arka cebinize veya çantanıza da koyabileceksiniz.

OLED teknolojisi bugün, küçük ekranlı televizyonlar, dijital kameralar, cep telefonları, kol saatleri, MP3 oynatıcılar, kameralar, uydu alıcıları gibi küçük ekranlı cihazların ekranlarında kullanılmaktadır.

Ayrıca askeri amaçlı birçok projede de OLED teknolojisi yeni olanaklar yaratıyor.Bir çok büyük elektronik eşya üreticisi firma, OLED teknolojisi ile geniş ekranlı televizyonlar ve bilgisayar monitörleri üretmek için hazırlanıyorlar. Siz bu satırları okurken büyük olasılıkla Sony ilk OLED TV’yi (XEL-1, 11 inç) pazara sürmüş olacak. 40 inç ve daha büyük ekranlı TV’lerin de gecikmeden piyasa çıkması bekleniyor.OLED teknolojisi ile ilgili araştırmalar ve gelişmeler çok büyük bir hızla ilerliyor.

Yakın gelecekte OLED teknolojisi otomobil göstergelerinin bir Heads Up Display şeklinde üretilmesini olanaklı kılacak.Billboard ve type-display’ler de bu teknoloji ile üretilebilecek. Esnek ofis ve ev aydınlatma sistemleri ve esneyebilen ekranlar da üretilebilecek.OLED’ler LCD’lere göre yaklaşık olarak 1000 kez hızlı ekran yenileyebildiklerinden OLED monitörler iletişim hızını “gerçek zamanlı”ya yaklaştıracaklar.

Geleceğin gazetelerinin kağıtları OLED’ler ile yapılacak ve elektronik gazeteniz haberleri uydu üzerinden sürekli olarak güncelleyecek. Üstelik elektronik gazetenizi de normal gazeteler gibi okuduktan sonra katlayarak arka cebinize veya çantanıza koyabileceksiniz.


Uydudünyası Dergisinden Alıntıdır.

KAYNAK
http://www.uydudunyasi.com.tr/electroni ... technoloji