امروزه به دليل افزايش جمعيت و مصرف بيش از پيش انرژي و استفاده بي¬رويه از منابع غير قابل جبران، مردم کره زمين با کمبود جدي منابع انرژي مواجه شده¬اند. اين مسئله خود از دغدغه¬هاي اصلي پژوهشگران و سازندگان قطعات و وسايل گوناگوني مي¬باشد که رابطه تنگاتنگي با مصرف انرژي دارد. از اين رو شرکت¬هاي توليد کننده کوشش مي¬کنند تا مصرف انرژي در ابزار و وسايل ساخته شده را تا حد امکان کاهش دهند و همچنين توليدات آنها از لحاظ زيست محيطي به نحوي با محيط طبيعي سازگاري داشته تا در هنگام بازيافت کمترين آسيب را به محيط زيست برساند.
با تکنولوژي OLED به زودي شاهد خواهيم بود که صفحات نمايشي ساخته مي¬شود که با وجود ابعاد بسيار بزرگ، نازک و سبک هستند و مهم¬ترين ويژگي آنها مصرف بسيار پايين انرژي است. تصور اينکه تلويزيوني در اندازه 80 اينچ ، ضخامتي در حد 4 اينچ داشته باشد و بتوان به راحتي آن را خم يا لوله کرد بسيار جالب است. موادي که در ساختن اين صفحات به کار مي¬رود تا حد زيادي با محيط زيست سازگاري دارد و همچنين نه تنها مصرف انرژي در اين وسايل بسيار اندک است بلکه توليد گرما و پخش نورهاي اضافي در جهات گوناگون در اين صفحات به ميزان فراواني کاهش يافته است.

OLED مخفف کلماتorganic light emitting diode است و به معناي ديودهاي ارگانيکي پخش کننده نور مي-باشد. ارگانيک به مواد طبيعي گفته مي¬شود که عاري از مواد صنعتي باشد. طراحي و ساخت OLED اولين بار در سال 1985 توسط محققي به نام Ching Tang اعلام گرديد که در شرکت کداک (سازنده فيلم هاي دوربين) مشغول به کار بود. او متوجه شد هنگامي که به مولکول¬هاي مواد ارگانيکي جريان الکتريسيته وارد شود از اين مواد، نور سبز ساطع مي¬گردد، اين مسئله، ايده اوليه توليد OLED را فراهم کرد.
در آينده تمامي صفحات نمايشي با تکنولوژي OLED ساخته مي¬شود از مهم¬ترين ويژگي¬هاي آنها مصرف پايين انرژي است. يکي از دلايل کاهش مصرف انرژي در اين صفحات حذف نور پس¬زمينه است. بيشتر انرژي مصرفي در تلويزيون¬هاي LCD در جهت توليد و پخش نور پس¬زمينه مصرف مي¬شود و در مورد شارژ باتري تلفن¬هاي همراه نيز اين مسئله صادق است. با حذف نور پس¬زمينه انرژي مصرفي تا حد زيادي تقليل مي¬يابد. صفحات OLED داري روشني و وضوح بالايي هستند زيرا لايه¬هاي مواد ارگانيک بسيار نازک است و هادي خوبي براي جريان برق مي¬باشند. در ساخت اين صفحات از چندين لايه-بندي استفاده مي¬شود، از طرفي صفحات OLED مانند صفحات LCD داراي شيشه محافظ نيستند و اين خود باعث مي شود تا جذب نورهايي که در LCD صورت مي¬گيرد در OLED وجود نداشته باشد و نور بدون واسطه به چشم بيننده برسد.
براي ديدن تصاوير OLED نياز نيست فرد در محدوده مشخصي قرار گيرد بلکه ميدان ديد در اين صفحات 170 درجه است. نور ساطع شده از صفحات OLED بسيار سبک است به همين دليل به جاي اينکه اين صفحات محکم و شکننده باشند داراي قدرت انعطاف¬پذيري بالايي هستند. با اين تکنولوژي صفحات تلويزيون و کامپيوترها مانند پلاستيک شفافي خواهند بود که قابليت خم شدن و لوله کردن را دارند. در ساخت OLED از فرآيندي به نام roll-to-roll (R2R) استفاده مي¬شود.
در آينده صفحات نمايشي OLED به عنوان بخش مهمي از کامپيوترهاي پوشيدني به کار برده مي¬شوند. از مزاياي آن قابليت پوشش دادن و اتصال به پوست بدن و فرم گرفتن به هر صورت است. بديهي است در مکان¬ها و فضاهايي که تاکنون استفاده از صفحات نمايشي غير ممکن بوده ،OLED امکان استفاده گسترده مي¬يابد زيرا ساخت اين صفحات در ابعاد گوناگون هيچ محدوديتي ندارد. از ويژگي¬هاي بارز OLED دوام آنهاست اين صفحات نمايشي در مقابل ضربه، خراشيدگي و فرو رفتگي بسيار مقاوم¬اند و امکان شکستگي در آنها بسيار نادر است.
گفته شده است، قطرات آب تنها موردي است که به اين صفحات آسيب مي¬رساند. صفحات نمايشي OLED ضخامت بسيار اندکي دارد به همين منظور کاربردهاي گوناگوني خواهد داشت که نحوه ساخت هر کدام کمي متفاوت است. علاوه بر صفحات تلويزيون و مونيتور در نوت¬بوک¬ها، لپ¬تاپ¬ها و تلفن¬هاي همراه، دستگاه¬هاي MP3 player، دوربين¬هاي ديجيتالي، نمايشگرهاي GPS و ... قرار مي¬گيرند و باعث مي¬شود تا اين وسايل سبک¬تر و کوچک¬تر شوند و حمل و نقل آنها آسان¬تر گردد. کاربرد OLED در صفحات نمايشي کوچک در حد 3 اينچ بسيار زياد است.
از ديگر کاربردهاي OLED استفاده آن در HUD يا صفحات نمايشگري است که روي سر قرار مي¬گيرد و اطلاعات مختلفي را در اختيار کاربر قرار مي¬دهد. همچنين OLED را روي شيشه جلوي خودرو نصب مي¬کنند و کاربر از آن به عنوان صفحه تلويزيون يا نمايشگر به منظور کسب اطلاعات گوناگون استفاده مي¬کند. اين صفحات به دليل ضخامت اندک و قابليت انعطاف¬پذيري در صفحات نمايشي عينک¬هاي واقعيت افزوده نيز کاربرد فراوان خواهند داشت. واقعيت افزوده مجموعه اطلاعاتي است که به طور طبيعي با حواس پنجگانه قادر به دريافت آنها نيستيم و با استفاده از عينک¬هاي مخصوص مي-توانيم به راحتي به آنها دسترسي يابيم.

پيکسل¬هاي تشکيل دهنده صفحات OLED شامل ماتريکسي از سطر و ستون مي باشد که هادي جريان الکتريسته هستند. بين سطرها و ستون¬ها لايه¬اي از مواد ارگانيکي وجود دارد که باعث انتقال جريان برق به طرف ديگر لايه مي¬شود. اين جريان الکتريسيته باعث روشن شدن صفحه نمايش مي¬گردد. قابل ذکر است که مواد ارگانيکي به کار رفته در OLED، هادي خوبي براي جريان برق هستند. OLED در واقع يک صفحه LED يا ديود پخش کننده نور است که لايه¬اي از مواد ارگانيکي به آن افزوده شده است و در اثر جريان برق، نور توليد مي¬کند؛ به عبارتي OLED از دو لايه اصلي تشکيل شده که عبارتست از:
? (light emitting polymer )LEP به معناي پليمر پخش کننده نور
? (organic electro luminescence )OEL به معناي ماده آلي نور دهنده در اثر جريان الکتريسيته
صفحات OLED از چند لايه تشکيل شده است: لايه محافظ، لايه مواد ارگانيک (آلي)، لايه آند و لايه کاتد. لايه¬هاي ارگانيکي به منظور بهبود عملکرد صفحات OLED قابل افزايش هستند. بعد از برقراري جريان الکتريسيته در لايه کاتد، الکترون¬ها به لايه ارگانيک هدايت مي¬شوند؛ اين لايه شامل ماتريکسي از سطرها و ستون¬هايي است که در سطحي مسطح قرار گرفته، در اين لايه نور و رنگ ايجاد مي¬شود؛ در آخرين مرحله لايه آند، الکترون¬ها را به بيرون هدايت مي¬کند، اين عمل باعث جريان يافتن برق و ايجاد شوک در مولکول¬هاي ارکانيگي مي¬شود و در نتيجه تابش نور را در پي خواهد داشت. لايه ارگانيکي از موادي مانند p-phenylene vinylene ، لايه کاتد از آلومينيم و کلسيم و لايه آند از اکسيد اينديوم قلع ساخته مي¬شود که باعث توليد نور شفاف مي¬گردد.

مواد ارگانيک رنگ¬هاي سبز، قرمز و آبي را توليد کرده و همچنين از ترکيب آنها طيف رنگ¬هاي گوناگون در صفحه نمايشگر ايجاد مي¬شود. قابل ذکر است که مواد ارگانيک در طول مدت زماني که جريان الکتريسيته در آنها جريان دارد کم¬کم درخشندگي و شفافيت رنگ¬هاي ساطع شده از خود را از دست مي¬دهند. اين مسئله خود مشکلي اساسي در ساخت OLED مي¬باشد. محققان مدت زمان کاهش يافتن درخشندگي اين مواد به نصف را اندازه¬گيري کرده¬اند. نتايج به دست آمده حاکي از آن است که درخشندگي و شفافيت نور ساطع شده از رنگ¬هاي قرمز و سبز بعد از 46000 ساعت، به نصف کاهش مي¬يابد و رنگ آبي بعد از مدت زمان 14000 ساعت به اين ناپايداري مي¬رسد.
اين بدان معناست که رنگ صفحات نمايشي بعد از گذشت زماني مشخص به زرد تغيير مي¬يابد. گفته شده که اين مسئله بزرگ¬ترين مشکل در راه توليد OLED مي¬باشد. پژوهشگران روي مواد آلي گوناگوني تحقيق مي¬کنند تا طول عمر درخشندگي را تا حد امکان بالا ببرند، مهم¬ترين مسئله يافتن مواد آلي است که بعد از برقراري جريان الکتريسته، رنگ آبي از آن ساطع شود و داراي عمري طولاني از لحاظ درخشندگي و شفافيت باشد. در نمايشگرهاي LCD 90 درصد نور زمينه به رنگي خاص جذب مي¬شود ولي با به کار بردن OLED از نوع PHOLED که به نام نمايشگر فسفري مشهور است، نزديک به 100 درصد الکتريسته به نور تبديل مي¬شود و از طرفي عمر درخشندگي رنگ¬هاي آن افزايش يافته است.
اين نوع جديد نمايشگرها که فسفري هستند روشنايي و درخشندگي نورهاي آنها نسبت به OLED بيشتر است و طول عمر بيشتري نيز دارند. تحقيق و پژوهش در رابطه با OLED ادامه دارد و سازندگان آن درصدد به کارگيري اين صفحات در داشبرد خودروها، بيلبردهاي تبليغاتي و انواع صفحات نمايشي کاربردي در منازل، دفاتر کار و فروشگاه¬ها هستند همچنين روزنامه¬هاي آينده با اين صفحات توليد خواهند شد، حسن اين صفحات در اين است که بعد از اتمام مطالعه، مانند کاغذ تا مي¬شوند و در کيف يا جيب فرد جاي مي¬گيرند. سفيد نوع ديگري از OLED است که نور سفيد و شفاف پخش مي¬کند.
اين نور شفاف¬تر و درخشنده¬تر از نوري است که از لامپ¬هاي فلورسنس ساطع مي¬شود و چون در ابعاد متفاوت قابل ساخت و توليد هستند، مي¬توانند جايگزين لامپ¬هاي فلورسنس در منازل و فروشگاه¬ها شوند. استفاده از آنها مي¬تواند هم در کاهش مصرف انرژي و هم در کاهش آلودگي محيط زيست مؤثر باشد علاوه بر اين دوام و طول مدت عمر آنها نيز بسيار بالاست.
در حال حاضر به دليل طي کردن مراحل گوناگون ساخت به صورت آزمايشي هزينه خريد هر گونه از صفحات OLED زياد است ولي با گذشت زمان و کاربردي شدن آن در موارد گوناگون و نيز توليد آن در سطحي گسترده شاهد خواهيم بود که از لحاظ قيمت به تعادل رسيده و جايگزين مناسبي براي صفحات نمايشگر فعلي خواهد بود.
منبع:www.itna.ir
/ن