2. LED ("Light Emitting Diode", Işık Yayan Diyot),
yarı-iletken, diyot temelli, ışık yayan bir elektronik
devre elemanıdır. 1920'lerde Rusya'da icat edildi
ve 1962 yılında Amerika'da pratik olarak
uygulanabilen elektronik bir bileşen haline
getirildi. Başlangıçta yalnızca zayıf kırmızı ışık
verebiliyorlardı ama çağdaş ledler görünür ışık,
morötesi, kızılötesi gibi çeşitli dalga boylarında,
yüksek parlaklıkta ışık verebiliyor.
3. Temel olarak LED'ler, elektrik devrelerine
kolayca sığdırılan minik ampullerden başka bir
şey değil. Ancak filamanlı ampullerden farklı
olarak yanan filamanları yok ve özellikle fazla
ısınmıyorlar. Sadece yarı iletken bir malzeme
içindeki elektronların hareketiyle işliyorlar ve
standart bir transistor kadar dayanıyorlar.
4. Genel anlamıyla yarı iletken aygıtın en basit çeşidine
diyot, değişken biçimde elektrik akımını geçiren
malzemelere de yarı iletken malzemeler denir. LED'ler
söz konusu olduğunda, yarı geçirgen malzememiz tipik
olarak alüminyum-galyum-arsenür oluyor. Saf
alüminyum-galyum-arsenürde tüm atomlar komşularıyla
mükemmel bir biçimde birleşiyorlar ve elektrik akımını
geçirecek hiç serbest elektron bırakmıyorlar. Katkılı
malzemede, ilave atomlar dengeyi değiştirip, ya serbest
elektron ekliyor, ya da elektronların gidebileceği delikler
yaratıyorlar. Bunların her ikisi de malzemeyi daha iletken
hale getiriyor. Fazladan elektronu olan bir yarı iletkene
N-tipi malzeme deniyor, çünkü fazladan negatif yüklü
parçacıklara sahip.
5. Işık, bir atom tarafından serbest bırakılan bir enerji
biçimi, enerjisi ve momentumu olan ama kütlesi
bulunmayan parçacık benzeri paketten oluşuyor.
Foton denen bu parçacıklar, ışığın en temel birimleri.
Elektronların hareketi sonucu fotonlar salınıyor. Bir
atomda elektronlar çekirdek etrafındaki yörüngede
dönüyorlar. Farklı yörüngelerdeki elektronlar farklı
enerji miktarlarına sahip. Genel olarak, daha fazla
enerjiye sahip elektronlar çekirdekten uzaktaki
yörüngelerde hareket ediyor. Bir elektronun alt
yörüngeden yukarıdaki yörüngelere atlayabilmesi
için enerji düzeyinin bir şekilde yükselmesi, üst
yörüngeden alt yörüngeye inmesi için de tersi gerek.
Bu enerji foton biçiminde salınıyor.
6. Şekilde görüldüğü gibi, diyottan çıkan ışığın
büyük bölümü ampulün iç çeperlerinden
sekerek yuvarlak bölüme doğru gidiyor.
7. LED'lerin geleneksel filamanlı ampullere göre
birçok avantajı var. Öncelikle filamanın kopması
gibi bir sorun yaşanmıyor, ek olarak da minik
plastik ampuller daha dayanıklı. Modern
elektronik devrelere sığdırılmaları da bir o kadar
kolay. Ancak en büyük avantajı verimliliğidir.
LED içeren lambalar, konvansiyonel ışık kaynaklı
lambalar ile karşılaştırıldığında en önemli
farklılık, daha rahat görülebilmeleri ve kesintisiz
10 yıl boyunca parlaklıklarını koruyabilmeleridir.
8. Led'in Avantajları
Cisimlere ve insanlara kesinlikle zarar vermez.
Ekonomik.
Flüoresan lambasına karşın 1/10 güç tüketimi.
100.000 saat ömrü vardır.
Şoka dayanıklıdır.
Cıva içermez.
Tamamen sağlıklı.
Güvenilir.
Armatürden yangın çıkması imkânsızdır.
Plug-N-Play (Fişe sok ve çalıştır)
9. Yüksek Verimli Aydınlatma
Enerji tasarrufu sağlar ve bakıma ihtiyaç duymaz.
Göz alıcıdır ve emniyet düşünülmüştür.
Çok düşük sıcaklık ve düşük ışık kirliliği.
Elektromanyetik çakışma yoktur.
Hem iç mekânda, hem de dış mekânda suya
dayanıklıdır.
Tek ve çok renk elde edilebilir.
10. Doğa dostu
Diyot oldukları için, dijital dünyayla daha kolay
uyum sağlarlar.
Yüksek yoğunluk, yüksek kontrast, hatta
parlaklık.
Eşsiz ve tutarlı renkler sağlayan ışık kaynağı.
Düşük güç tüketimi ve ısı dağıtma.
Kapsamlı çalışılan voltajı.
Kolay kurma, maliyet verimi, çevre dostudur.
12. OLED (organic light-emitting diode) teknolojisi
ışık yayan organik diyot (OLED) görüntüleyicisi,
elektrik verildiğinde ışık yayan organik
moleküllerden yapılmış ince filmdir. OLED'ler
daha parlak, daha canlı görüntü sağlarken, LED
ve LCD görüntü panellerinden daha az enerji
tüketir.
13. LED gibi, OLED de katı bir yarıiletken cihazdır. 100
ile 500 nanometre (Nanometre: Metrenin
milyarda biri.) kalınlığında, ya da yaklaşık olarak
insan saçından 200 kat daha incedir. OLED'lerin iki
ya da üç organik katmanı vardır, üç katmanlı
tasarımda, sonuncu katman, katottan ışık yayan
tabakaya elektronların taşınmasına aracılık eder.
14.
15. Substrat: OLED'i destekleyen, yataklık eden tabakadır.
Anot: Cihazdan akım geçerken, pozitif yüklü oyuklar
oluşturur negatif yüklü elektronların geçebilmesi için.
Şeffaftır.
Organik katmanlar: Bu katmanlar organik
moleküllerden veya polimerlerden yapılır.
İletim katmanı: Bu tabaka organik plastikten (Meselâ
polyaniline) imal edilir ve anottan elektron oyukları taşır.
Yayıcı katman: İletim katmanından farklı organik
plastikten (Örnek: Polyfluorene) yapılır, katottan
elektronları taşır, işte ışık burada oluşur.
Katot: OLED'in tipine bağlı olarak şeffaf olabilir de,
olmayabilir de. Katot cihaza gerilim uygulandığında
elektronları veren tabakadır.
16. Philips tesisinden bir resim
Üretimin en büyük kısmını, substrat denilen
tabakaya organik katmanların uygulanması işlemi
oluşturuyor. Bu da üç şekilde yapılabilir.
Philips tesisinden bir resim
22. Dinlediğiniz
için
TEŞEKKÜRLER…
Aytaç SEYFİOĞLU
Sakarya Üniversitesi
Metalurji ve Malzeme Mühendisliği
http://bence.hurdaji.com
aseyfioglu@gmail.com
