Dioda pemancar cahaya organik

Organic Light-Emitting Diode (OLED) atau dioda cahaya organik adalah sebuah semikonduktor sebagai pemancar cahaya yang terbuat dari lapisan organik. OLED digunakan dalam teknologi elektroluminensi, seperti pada aplikasi tampilan layar atau sensor. Teknologi ini terkenal fleksibel dengan ketipisannya yang mencapai kurang dari 1 mm.

Berkas:Layar oled.JPG

Tampilan Layar OLED

Latar Belakang

Teknologi OLED ditemukan oleh ilmuwan Perusahaan Eastman Kodak, Dr. Ching W. Tang pada tahun 1979. Riset di Indonesia mengenai teknologi ini dimulai pada tahun 2005. OLED diciptakan sebagai teknologi aternatif yang mampu mengungguli generasi tampilan layar sebelumnya, tampilan kristal cair (Liquid Crystal Display atau LCD). OLED terus dikembangkan dan diaplikasikan ke dalam piranti teknologi tampilan.

Teknologi OLED

OLED merupakan piranti penting dalam teknologi elektroluminensi. Teknologi tersebut memiliki dasar konsep pancaran cahaya yang dihasilkan oleh piranti akibat adanya medan listrik yang diberikan. Teknologi OLED dikembangkan untuk memperoleh tampilan yang luas, fleksibel, murah dan dapat digunakan sebagai layar yang efisien untuk berbagai keperluan layar tampilan.

Jumlah warna dari cahaya yang dipancarkan oleh piranti OLED berkembang dari satu warna menjadi multi-warna. Fenomena ini diperoleh dengan membuat variasi tegangan listrik yang diberikan kepada piranti OLED sehingga piranti tersebut memiliki prospek untuk menjadi piranti alternatif seperti teknologi tampilan layar datar berdasarkan kristal cair.

Struktur lapisan

Struktur OLED terdiri atas lapisan kaca terbuat dari oksida timah-indium yang berfungsi sebagai elektroda positif atau anoda, lapisan organik dari diamine aromatik dengan ketebalan 750 nm, lapisan pemancar cahaya yang terbuat dari senyawa metal kompleks misalnya 8-hydroxyquinoline aluminium, dan lapisan elektroda negatif atau katoda terbuat dari campuran logam magnesium dan perak dengan perbandingan atom 10:1. Konstruksi keseluruhan lapisan tidak lebih dari 500 nm, artinya OLED sama tipis dengan selembar kertas.

Desain piranti

Bagian penting dari piranti OLED adalah lapisan elektroda dan lapisan tipis yang terdiri dari molekul-molekul organik sebagai pemancar cahaya dimana keduanya disusun bertumpuk. Lapisan organik dapat dimendapkan dengan teknik yang relatif sederhana yaitu pelapisan memutar (spin coating) sedangkan lapisan elektroda dimendapkan menggunakan teknik penguapan (evaporation). Lapisan elektroda dibuat dari bahan logam transparan atau semi-transparan seperti Indium Tin Oxide (ITO) atau aluminium (Al). Sifat transparan memungkinkan cahaya yang terpancar dari struktur piranti keluar secara optimal.

Mekanisme kerja

Mekanisme kerja OLED yaitu jika pada elektroda diberikan medan listrik, fungsi kerja katoda akan turun dan membuat elektron-elektron bergerak dari katoda menuju pita konduksi di lapisan organik. Keadaan ini mengakibatkan munculnya lubang (hole) di pita valensi. Anoda akan mendorong lubang untuk bergerak menuju pita valensi bahan organik. Keadaan ini mengakibatkan terjadinya proses rekombinasi elektron dan lubang di dalam lapisan organik dimana elektron akan turun dan bersatu dengan lubang lalu memberikan kelebihan energi dalam bentuk foton cahaya dengan panjang gelombang tertentu. Pada akhirnya akan diperoleh satu jenis pancaran cahaya dengan panjang gelombang tertentu bergantung pada jenis bahan pemancar cahaya yang digunakan.

Aplikasi

Pengembangan teknologi OLED di Indonesia tepat dengan realitas yang ada yaitu pengembangan teknologi yang disesuaikan dengan kemampuan anggaran yang terbatas dengan upaya memperoleh hasil yang optimal. Teknologi OLED sebagai layar alternatif dijadikan sebagai bentuk upaya untuk mengejar tertinggalnya teknologi yang ada agar tidak semakin jauh sehingga dapat mengurangi ketergantungan penggunaan produk teknologi dari negara industri maju.

Di Indonesia, beberapa teknologi layar tampilan dengan teknologi OLED sudah masuk ke pasar, mulai dari alat penerangan, alat konsumsi rumah tangga seperti televisi, gadget seperti telepon genggam, papan ketik (keyboard), kamera digital, jam tangan digital, komputer jinjing (laptop), layar komputer, sampai pada alat informasi seperti layar pengumuman di pasar swalayan, bandara, hotel atau rumah sakit.

Alat penerangan

Teknologi OLED dalam bentuk alat penerangan seperti senter dapat ditemukan di kota-kota besar di Indonesia. Cahaya yang dihasilkan tidak seterang jenis lampu halogen tetapi senter tersebut hemat energi sehingga baterai yang digunakan dapat bertahan lebih lama.

Telepon genggam

Nokia 8800 sapphire arte adalah salah satu telepon genggam yang mengadopsi piranti layar OLED dan telah dipasarkan di Indonesia. Ukuran layar yang cukup lebar yaitu 240 x 320 piksel didukung teknologi OLED 16 juta warna membuat gambar atau hasil foto yang dihasilkannya sangat jernih dan seindah warna aslinya.

Papan ketik

Papan ketik dengan layar OLED di permukaannya sehingga dapat menampilkan sebuah huruf atau ikon yang seolah-olah tercetak di atas tombol papan ketik. Model papan ketik yang sudah ditawarkan di Indonesia yaitu model Optimus dan Mini 3.

Jam tangan digital

Layar OLED 1.8 inchi digunakan pada jam tangan digital yang dipasarkan oleh Gubrak.com Indonesia. Produk ini dilengkapi dengan pemutar MP4 (MP4 player), memiliki 7 EQ mode untuk memaksimalkan suara musik, rekaman suara, menampilkan gambar dalam format JPEG atau GIF, dan menonton film.

Kelebihan

Kehadiran teknologi OLED dengan proses pembuatannya yang unik menggeser posisi teknologi LCD.

• Tampilan OLED baru dan menarik. Layar terbuat dari gabungan warna dalam kaca transparan sangat tipis sehingga ringan dan fleksibel.
• Kemampuan OLED untuk beroperasi sebagai sumber cahaya yang menghasilkan cahaya putih terang saat dihubungkan dengan sumber listrik.
• Konsumsi daya listrik yang rendah dan terbuat dari bahan organik menjadikan OLED sebagai teknologi ramah lingkungan.
• Biaya operasional yang relatif rendah dan proses perakitan yang relatif sederhana dibandingkan LCD. OLED dapat dicetak ke atas substrat yang sesuai dengan menggunakan teknologi pencetak tinta semprot (inkjet printer).
• Memiliki jangkauan wilayah warna, tingkat terang, dan tampilan sudut pandang yang sangat luas. Piksel OLED memancarkan cahaya secara langsung sedangkan LCD menggunakan teknologi cahaya belakang (backlight) sehingga tidak memancarkan warna yang sebenarnya.
• OLED memiliki waktu reaksi yang lebih cepat. Layar LCD memiliki waktu reaksi 8-12 milisekon, sedangkan OLED hanya kurang dari 0.01 ms.
• OLED dapat dioperasikan dalam batasan suhu yang lebih lebar.

Kekurangan

Teknologi OLED di Indonesia pada umumnya masih terbatasi oleh beberapa faktor sehingga harus dikembangkan lebih lanjut.

• Masalah teknis OLED yaitu masa bertahan bahan organik yang terbatas, sekitar 14.000 jam dibandingkan layar datar lain yang bisa mencapai 60.000 jam. Pada tahun 2007, masa bertahan OLED dikembangkan menjadi 198.000 jam.
• Kelembaban dapat memperpendek umur OLED. Bahan kandungan organik di dalam OLED dapat rusak jika terkena air.
• Pengembangan proses segel (improved sealing process) dalam praktik pembuatan OLED dapat membatasi masa bertahan tampilan.
• Dalam piranti OLED multi-warna yang ada sekarang, intensitas cahaya yang dihasilkan untuk warna tertentu belum cukup terang.
• Harga produk yang cenderung mahal sehingga masih belum terjangkau oleh kalangan umum.

Pranala luar

• OLED-Info.com - URL diakses pada tanggal 9 Maret 2008
• Cellular Diary - URL diakses pada tanggal 9 Maret 2008
• Gubrak.com - URL diakses pada tanggal 9 Maret 2008
• Teknolagi - URL diakses pada tanggal 9 Maret 2008
• University of Rochester Press Releases - URL diakses pada tanggal 9 Maret 2008
• Kompas Tekno - URL diakses pada tanggal 17 Maret 2008
• BetaNews - URL diakses pada tanggal 17 Maret 2008
• K O N T A N Analisis - URL diakses pada tanggal 17 Maret 2008
• Mobile Magazine - URL diakses pada tanggal 18 Maret 2008
• Sentra Teknologi Polimer - URL diakses pada tanggal 18 Maret 2008

Referensi

• Shinar, Joseph (Eds.), Organic Light-Emitting Devices: A Survey, NY: Springer-Verlag, 2004.
• Nalwa, Hari Singh (Eds.), Handbook of Luminescence, Display Materials and Devices, vol. 1 : Organic Light-Emitting Diodes, American Scientific Publishers, Los Angeles 2003.
• Brauman, J.I. & Szuromi, P, Science, vol. 273, 16 Agustus 1996, hal. 878.
• R. H. Friend, R. W. Gymer, A. B. Holmes, J. H. Burroughes, R. N. Marks, C. Taliani, D. D. C. Bradley, D. A. Dos Santos, J. L. Bredas, M. Logdlund, W. R. Salaneck, Electroluminescence in Conjugated Polymers, Nature 1999, hal. 121, 397.