OLED (ال‌ای‌دی‌های آلی) و LEP (ال‌ای‌پی‌‌ها یا پلیمرهای پرتو افکن)
آیا تلویزیون‌های قدیمی (CRT) را بخاطر دارید که از طریق لوله‌های اشعه کاتدی کار می‌کردند؟
بزرگترین آنها 30 تا 60 سانتی‌متر عمق داشتند و همینطور آنقدر سنگین بودند که نمی‌شد به تنهایی آنها را بلند کرد. اگه فکر می‌کنید که این نوعی فاجعه است، پس اگر از تلویزیون‌های دهه‌ی 40 میلادی استفاده می‌کردید چه می گفتید؟!
داخل تلویزیون‌های CRT آنقدر بلند بود که باید آنها را سرپا می‌گذاشتیم تا تصویر را به سمت سقف روشن کند، همراه با یک آینه بر روی آن تا تصویر را به سمت اتاق بازتاب دهد. تماشای تلویزیون در آن روزها کمی مثل خیره شدن درون پریسکوپ یک زیر دریایی بود. باید خدا را بابت این همه پیشرفت فناوری شکر کنیم!
و اما تلویزیون‌های امروزی...
این روزها بیشتر ما کامپیوتر و تلویزیون LCD داریم که آنقدر نازک هستند که می‌توان آنها را روی دیوار نصب کرد و آنقدر نور کافی نمایش می‌دهند که بتوانیم آنها را داخل دستگاههای قابل حمل نظیر تلفن‌های همراه قرار دهیم. بله این فوق‌العاده است، ولی کمی صبر کنید تا نسل بعدی نمایشگرها را که با فناوری دیودهای نورگسیل آلی (OLED) ساخته شده‌اند را نظاره‌گر باشید. آنها فوق‌العاده سبک و به اندازه کاغذ نازک هستن و اونقدر انعطاف‌پذیرن که می‌توانید روی لباس چاپشون کنید و می‌توانند نورهای درخشان‌تر و رنگارنگ‌تری را تولید کنند. آنها چه چیزی هستند و چگونه کار می‌کنند؟
بگذارید نگاهی دقیق‌تر به این فناوری جدید بیندازیم:
اول باید از خود بپرسیم که LED چیست؟
LED (دیودهای نورگسیل) نورهای نشانگر رنگی و بسیار کوچکی هستند که بر روی پنل‌های الکترونیکی می‌بینیم. آنها به مراتب کوچک‌تر، کم‌مصرف‌تر، و قابل اطمینان تر از تلویزیون‌های قدیمی لامپی هستند.
آنها چگونه نور تولید می‌کنند؟
بجای تولید نور با حرارت دادن به یک رشته سیم (یعنی همان روشی که لامپ‌های معمولی کار می‌کنند)، آنها وقتی از خودشون نور تولید می‌کنند که الکترونها از یک مواد جامد بخصوصی عبور می‌کنند.
پس OLED چیست؟
یک OLED در واقع LED است که با مولکول‌های آلی از خود نور می‌افکند.
منظور از مولکول‌های آلی دقیقا چیست؟
وقتی راجع به چیزهای آلی حرف می‌زنیم، معمولا به غذا و لباس‌هایی اشاره داریم که بدون آسیب رساندن به محیط‌زیست و استفاده از آفت‌کش‌ها تولید شده‌اند. اما وقتی راجع به شیمی ساخت مولکول‌ها حرف می‌زنیم، این کلمه معنای کاملا متفاوتی دارد. مولکول‌های آلی اطراف خطوط و حلقه‌های اتم‌های کربن قرار دارند که شامل چیزهای رایجی همچون شکر، بنزین، الکل، چوب، و پلاستیک می‌شود.
یک LED معمولی چگونه کار می‌کند؟
قبل از اینکه یک OLED را بفهمیم، خوبه که بفهمیم یک LED چگونه کار می‌کند.
خب این هم یک نگاه سریع:
دو تکه از یک ماده‌ی نیمه‌رسانا را بردارید (مثل سیلیکون یا ژرمانیوم)، یک تکه پر از الکترون (الکترون‌های نوع n) و دیگری خالی از الکترون (الکترون‌های نوع p). دو ورقه نوع p و نوع n را به یکدیگر وصل کنید و آنجاییکه به هم وصل شده‌اند نوعی حالت خنثی خواهید داشت. حالا رابط‌های الکتریکی را به دوسر ورقه وصل کنید و برق را روشن کنید. اگر رابط سیم را یکسره کرده باشید، الکترونها از سمت پر به سمت خالی جریان پیدا می‌کنند و از طرفی سوراخها یا همان سمت خالی از الکترون به طرف دیگر می‌روند و جریان الکتریکی از مدار شما عبور می‌کند. حال سیم‌ها را بر عکس وصل کنید و می بینید که الکترونها جریان پیدا نمی‌کند. هیچ جریانی عبور نمی‌کند. چیزی که اینجا شناختید تقاطع دیودی نام دارد یعنی یک خیابان یک طرفه‌ی الکترونیکی که اجازه می‌دهد که یک جریان یکطرفه برقرار شود. در مقاله مرتبط با دیودها درباره‌ی همه‌ی اینها بیشتر توضیح خواهیم داد.
ال‌ای‌دی یک اتصال پی- ان است با یک ویژگی بیشتر: این اتصال نور تولید می‌کند. هر بار که الکترونها از این اتصال عبور کند، آنها داخل سوراخهای آن سمت اتصال می‌روند و انرژی مازاد را آزاد می‌کند و یک برقی از نور از خودش ساطع می‌کنه. تمام آن برق‌ها، نور ملایم و مداوم درخشان معروف ال‌ای‌دی رو می‌سازند.
یک OLED چگونه کار می‌کند؟
تلویزیون‌های OLED شبیه به دیودهای معمولی و تلویزیون‌های LED کار می‌کنند اما بجای استفاده از لایههای نیمه‌رسانای نوع n و نوع p، آنها از مولکول‌های آلی برای تولید الکترونها و سوراخها استفاده می‌کنند. یک OLED ساده از 6 لایهی مختلف ساخته شده است. زیر و روی آن لایههای محافظتی شیشه‌ای و پلاستیکی وجود دارد. لایهی رویی آن مهر و لایهی زیری آن سفره نام دارد. در بین این لایه‌ها، یک قطب منفی وجود دارد (که کاتد نامیده می‌شود) و یک قطب منفی (که آند نامیده می‌شود). در پایان، بین آند و کاتد دو لایه بوجود می‌آید که از مولکول‌های آلی بنام لایهی انتشار (جایی که نور تولید می‌شود که در کنار کاتد قرار دارد.) و لایهی رسانا (کنار آند) ساخته شده است.
انواع OLED:
در کل دو نوع OLED وجود دارد. OLED معمولی از مولکول‌های آلی کوچک روی شیشه برای تولید نور استفاده می‌کنند. نوع دیگر OLEDاز مولکول‌های بزرگ پلاستیکی که پلیمر نام دارد استفاده می‌کنند. به این OLED، پلیمرهای پرتوافکن یا LED پلیمری می‌گوییم. چون آنها روی پلاستیک و نه بر روی شیشه چاپ می‌شوند، نازک‌تر و منعطف‌تر هستند.
نمایشگرهای OLED را می‌توان به چند روش تولید کرد. در برخی طراحی‌ها، نور طوری طراحی می‌شود که از شیشه‌ی لایهی فوقانی تولید بشود، دیگر محصولات نور خود را از طریق لایهی تحتانی یا سفره‌ای ساطع می‌کنند. نمایشگرهای بزرگ همچنین از لحاظ چگونگی ساخت پیکسل‌ها از عناصر OLED نیز فرق می‌کنند. در برخی از آنها، پیکسل‌های قرمز، سبز، و آبی در کنار هم قرار می‌گیرند. در برخی دیگر، پیکسل‌ها بر روی هم قرار داده می‌شوند تا پیکسل بیشتری در هر سانتی‌متر مربع و رزولوشن تصویری بهتری دریافت کنید.
مزیت‌های OLED:
OLED در بسیاری از موارد نسبت به LCD برتری دارد. بزرگترین مزیت آن این است که صفحات OLED بسیار نازک‌تر هستند (تقریبا 0.2 - 0.3 میلی‌متر یا حدودا 8 هزارم اینچ در قیاس با صفحات LCD که معمولا حداقل 10 برابر ضخیم‌تر هستند.) و در نتیجه سبک‌تر و انعطاف‌پذیرتر هستند. آنها درخشان‌تر هستند و نیازی به نور پس‌زمینه ندارند، بنابراین نسبت به صفحات LCD انرژی بسیار کمتری مصرف می‌کنند (که به معنی عمر طولانی‌تر باطری در دستگاههای قابل حمل نظیر تلفن‌های هوشمند و دستگاههای پخش موسیقی می‌باشد.)
صفحات LCD نسبتا دیر تصاویر را می‌خوانند (که این ویژگی اغلب در ارتباط با تصاویر پرسرعت ورزشی و بازی‌های کامپیوتری یک مشکل محسوب می‌شود.)، این در صورتی است که صفحات OLED در خواندن همان تصاویر 200 برابر سریعتر واکنش از خود نشان می‌دهند. صفحات OLED رنگ‌های واقعی‌تری (و رنگ سیاه واقعی) در زوایای دید بزرگتری تولید می‌کنند (بر خلاف LCD که وقتی از زوایای باز (طرفین) به تصویر نگاه کنید رنگ‌ها تیره و ناپدید می‌شوند). با وجود تمام این سادگی‌هایی که در ارتباط با تلویزیون‌ها بیان کردیم، باید ساخت این نوع دستگاه‌ها نهایتا از نمایشگرهای LCD ارزان‌تر باشد. (گرچه این فناوری در حال حاضر جدید است و هنوز جا نیفتاده و بنابراین قیمت تمام شده آن برای مصرف کننده گران‌تر از فناوری LCD است.)
معایب نمایشگرهای OLED:
اگر بخواهیم چند تا از معایب آن را نام ببریم، یکی از مشکلاتی که خیلی راجع به آن بحث می‌شود این است که نمایشگرهای OLED خیلی زیاد عمر نمی‌کنند. از بین رفتن و فاسد شدن مولکول‌های آلی به این معنی است که نسخه‌های ابتدایی این نمایشگرها تقریبا 4 برابر سریعتر از نمایشگرهای LCD و LED خراب می‌شوند.
در حال حاضر تولید کنندگان سخت در حال بررسی و کار بر روی این مشکل هستند و تا حدی آن را برطرف کرده‌اند. یک مشکل دیگر مولکول‌های آلی موجود در صفحات OLED است که خیلی به آب حساس هستند. گرچه این نباید مشکل خاصی برای محصولات خانگی نظیر تلویزیون‌ها و کامپیوترهای خانگی باشد ، ولی ممکن است که چالشی را برای محصولات سیار نظیر تلفن‌های همراه ایجاد کند.
از صفحات OLED در چه مواردی می‌توان استفاده کرد؟
فناوری OLED هنوز نسبتا جدید است و در قیاس با دیگر تکنولوژی‌ها نظیر LCD کمتر استفاده شده است. اگه بخواهیم کلی بیان کنیم، شما می‌توانید از نمایشگرهای OLED در همان جاهایی استفاده کنید که از LCD استفاده می‌کنید، یعنی در لوازمی نظیر تلویزیون و صفحات کامپیوتر و پخش موسیقی و تلفن‌های هوشمند. نازکی، درخشندگی زیاد، و تولید بهتر آنها رنگ نشان می‌دهد که در آینده کاربردهای زیادی خواهند داشت. شاید از آنها برای ساخت بیلبوردهای انیمیشنی ارزان قیمت استفاده شود یا شاید هم صفحات خیلی نازک برای کتاب‌ها و مجلات و یا نقاشی بر روی دیوارها که می‌توانید از طریق کامپیوتر آنها را بروزرسانی کنید. یا حتی لباس‌هایی که دائم رنگ و الگوی روی آنها از طریق یک نرم افزار در داخل تلفن هوشمند یا تبلت هوشمند شما عوض شود.
