Realization of two dimensional MEMS based displays using polymer composite micro-scanners integrated with one dimensional polymer LED arrays
- Global styles
- Apa
- Bibtex
- Chicago Fullnote
- Help
Abstract
Polimer bazlı mikro elektro mekanik sistemler (MEMS) ile optoelektronik aygıtlarınmonolitik ve hibrid yöntemler ile tümleştirilmesi sonucunda yeni nesil görüntücihazları elde edilmiştir. Bu iki boyutlu görüntü cihazlarında yavaş tarama işleviMEMS yapının tazeleme frekansındaki yerdeğiştirmesi ile ger¸ceklenmiştir. Ekranın¸cözünürlüğünü artırabilmek i¸cin yapının rezonansında oluşan yerdeğiştirme kullanılmışve 20-50 civarındaki kalite faktörünün getirdiği mekanik yükseltmeden faydalanılmıştır.Yapının mekanik yerdeğiştirmesi, sürücü elektrik akımının kontrol ettiği bir elektrobobinin oluşturduğu elektromanyetik kuvvet ile sağlanmıştır. Ekranın diğer ekseniise ışık kaynaklarından (inorganik LED kırmıkları veya polimer LED dizini) oluşan birsatırın elektronik olarak modüle edilmesi ile oluşturulmuştur. Böylelikle bir LED aygıtıMEMS cihazının hareket doğrultusunda elektronik olarak parlaklığı kontrol edilebilensanal pikseller oluşturur. Tez kapsamında, ilk olarak inorganik LED kırmıkları ileFR4 bazlı elektromekanik sistemlerin hibrid tümleştirilmesi sonucu, mekanik hareketielektronik modülasyon ile senkronize olan iki boyutlu ekran geliştiril- miştir. Rezonanshalinde tepe yerdeğiştirmesi 3.4 mm seviyesinde, ikincil parazitik modu iki mertebeve üstünde bastırabilme kabiliyetine sahip FR4 yapılar elektronik sürücü devreile birlikte ger¸ceklenmiştir. Tezin ilerleyen bölümünde, tamamen polimer malzemelerdenüretilen ekran prototipi, ITO-PEDOT:PSS-MEH-PPV ve FR4 malzemeleri kullanılarakoluşturulmuş, manyetik tahrik mekanizması ile polimer LED aygıtları entegreedilmiş ve iki-boyutlu ekran kullanımında işlevselliği kanıtlanmıştır. Ger¸ceklenen ekran20 × 7 ¸cözünürlüğünde, 9 mm × 3.4 mm büyüklüğünde olup, polimer ışık kaynaklarının0.3 cd/m2 civarında tepe parlaklık, %1 verimlilik ile ¸calıştığı gözlenmiştir. A novel type of displays are realized by hybrid and monolithic integration of optoelectronicdevices with micro electro mechanical systems (MEMS). MEMS platform,with mechanical quality factor (20-50 in air) enhanced displacement, defines the refreshrate of the two-dimensional display. Vertical resolution of the display is increased byoperating the MEMS device at its fundamental resonance mode. Actuation of thismechanical mode is accomplished by generating a time and frequency dependant electromagneticforce or torque on the MEMS platform. Horizontal scan of the displayis performed by modulation of a one dimensional array of light emitting diodes. Ineffect, a LED emitter moving in the direction of vertical scan, generates a virtual pixelwhose brightness is electronically modulated. First prototype which is realized in thisthesis work is an inorganic LED integrated FR4 display, where modulation of lightsources is synchronized with FR4 movement. Performance metrics of this prototypewith LED driving integrated circuits on, are 3.4 mm of peak resonant displacement,two orders of magnitude suppression of the second parasitic mode. The prototype,composed of all polymer materials utilizes ITO - PEDOT:PSS - MEH-PPV and FR4.Magnetic actuator is integrated with the polymer LED devices and two-dimensionaldisplay functionality is demonstrated. Realized display has 20 × 7 resolution with ascreen size of 9 mm × 3.4 mm. Polymer LED pixels can supply a brightness level of0.3 cd/m2 and an efficiency of %1.
Collections